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01 第一章 Matlab基础入门.pptx

页数:32页文件大小:962.2 KB来源: MATLAB基础与应用ppt课件

本课件为MATLAB基础入门章节,沿MATLAB概述、软件安装与集成环境三条主线展开:先说明MATLAB的起源、特点与常用工具箱构成,再逐步演示安装向导各对话框的操作,最后介绍主界面菜单、命令窗口、工作空间与帮助系统的使用方法。

MATLAB基础与应用第一章封面,标示本章主题为Matlab基础入门及其涵盖的概述、安装与集成环境三部分
第一章知识结构图,列出MATLAB概述、MATLAB安装与MATLAB集成环境三节及其先后顺序
MATLAB简介说明页,说明其由MathWorks公司发布并集成数值分析、矩阵运算与建模仿真功能
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第1页:第一章 Matlab基础入门

本页为《MATLAB基础与应用》第一章封面,标示本章标题为Matlab基础入门。

  • 1.1 MATLAB概述
  • 1.2 MATLAB安装
  • 1.3 MATLAB集成环境

第2页:本章知识结构

本章知识结构:第一章Matlab基础入门按三条主线展开。

  • 1.1 MATLAB概述
  • 1.2 MATLAB安装
  • 1.3 MATLAB集成环境

第3页:1.1.1 MATLAB简介

MATLAB
由美国MathWorks公司发布,主要面向科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
集成能力
将数值分析、矩阵运算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等功能集成在一个易于使用的视窗环境中。

第4页:1.1.2 MATLAB特点与优势

1.1.2 MATLAB特点与优势主要包括以下七个方面。

  • 友好的工作平台和编程环境
  • 简单易用的程序语言
  • 强大的科学计算机数据处理能力
  • 出色的图形处理功能
  • 应用广泛的模块集合工具箱
  • 实用的程序接口和发布平台
  • 应用软件开发(包括用户界面)

第5页:MATLAB工具箱分类

MATLAB包括拥有数百个内部函数的主包和30多种工具包,工具包分为两类。

功能性工具包
用来扩充MATLAB的符号计算、可视化建模仿真、文字处理及实时控制等功能。
学科工具包
专业性比较强的工具包,控制工具包、信号处理工具包、通信工具包等都属于此类。

第6页:1.1.3 MATLAB常用工具箱

1.1.3 MATLAB常用工具箱:下表列出常用工具箱的英文名称与中文说明。

MATLAB常用工具箱一览
工具箱(英文)中文名称
MATLAB Main ToolboxMATLAB主工具箱
Control System Toolbox控制系统工具箱
Communication Toolbox通信工具箱
Financial Toolbox财政金融工具箱
System Identification Toolbox系统辨识工具箱
Fuzzy Logic Toolbox模糊逻辑工具箱
Higher-Order Spectral Analysis Toolbox高阶谱分析工具箱
Image Processing Toolbox图像处理工具箱
LMI Control Toolbox线性矩阵不等式工具箱
Model predictive Control Toolbox模型预测控制工具箱
μ-Analysis and Synthesis Toolboxμ分析工具箱
Neural Network Toolbox神经网络工具箱
Optimization Toolbox优化工具箱
Partial Differential Toolbox偏微分方程工具箱
Robust Control Toolbox鲁棒控制工具箱
Signal Processing Toolbox信号处理工具箱
Spline Toolbox样条工具箱
Statistics Toolbox统计工具箱
Symbolic Math Toolbox符号数学工具箱
Simulink Toolbox动态仿真工具箱
Wavelet Toolbox小波工具箱

说明:源文件该工具箱名写作 Wavele Toolbox,标准写法为 Wavelet Toolbox(小波工具箱),此处按标准名称列出。

第7页:1.2 MATLAB安装基本信息

1.2 MATLAB安装第一步:打开MATLAB安装文件,出现安装的基本信息。

  • 在图1.1所示界面中选中 Install without using the Internet 单选按钮
  • 选择 Next 按钮,进入下一步操作

第8页:1.2 协议许可对话框

安装第二步:同意授权文件协议。

  • 图1.2所示为协议许可对话框
  • 在 Do you accept the terms of the license agreement 选项中选择 Yes
  • 单击 Next 按钮进行下一步操作

第9页:1.2 安装模式对话框

安装第三步:选择安装模式。图1.3所示为安装模式对话框,可选择的模式如下。

Typical
典型安装,本书以此模式为例进行安装。
Custom
自由安装,可自行选择组件与安装内容。

选择好后单击 Next 按钮进行下一步操作。

第10页:1.2 安装文件路径选择

安装第四步:选择安装文件路径。

  • 图1.4所示为MATLAB安装的默认路径,也可单击 Browse 按钮选择要安装的路径或程序位置
  • 如果安装的路径或文件夹不存在,系统会提示用户是否创建,如图1.5所示
  • 单击 Yes 按钮确认创建后继续下一步操作

第11页:1.2 确认文件安装信息框

安装第五步:图1.6所示为确认文件安装信息框,让安装者确定要安装的MATLAB组件或工具箱,单击 Install 进行MATLAB的安装。

第12页:1.2 程序安装过程

图1.7所示为MATLAB程序安装过程。在安装过程中,如果需要安装确定的过程,确定后点击 Next 按钮进行下一步操作。

第13页:1.2 MATLAB安装完成界面

图1.8所示为MATLAB安装完成界面,最后单击 Finish 按钮完成MATLAB的安装。

  • 安装完成以后,一般在Windows桌面上有MATLAB启动的快捷方式
  • 也可以通过「开始」菜单「程序」栏中MATLAB的安装文件打开

第14页:1.3 MATLAB集成环境

1.3 MATLAB集成环境:MATLAB是一个高度集成的语言环境。

  • 在该环境下既可以进行交互式的操作
  • 又可以编写程序、运行程序并跟踪调试程序

启动MATLAB后,图1.9所示为MATLAB的集成环境(主界面)。

第15页:1.3.1 File菜单项命令

1.3.1 文件命令菜单栏 1.File菜单项:下表列出File菜单中各命令的功能与名称。

File菜单项功能与命令对照
功能命令
打开MATLAB的路径浏览器Set Path
用于建立M文件、图形窗口New
打开命令窗口的显示格式Preferences
用于保存建立或修改的M文件、图形窗口Save
设置打印机的参数Page Setup
打开一个已经建立的M文件Open
打印和设置一些打印参数Print
执行一个命令文件Run Script
打印选中的内容Print Selection
导入数据到当前空间Import Data
退出MATLAB系统Exit MATLAB
把当前工作空间的所有变量用后缀为.mat的文件保存起来Save Workspace As

说明:源文件中 ExitMATLAB、PrintSelection 等命令名连写无空格,此处按MATLAB菜单标准写法补加空格。

第16页:1.3.1 Edit菜单项命令

2.Edit菜单项:下表列出Edit菜单中各命令的功能与名称。

Edit菜单项功能与命令对照
功能命令
用于选定所有文本内容Select All
撤销Undo
查找相关资料或词条Find
恢复上一次操作Redo
根据输入词条查找相关文件数据资料Find Files
剪切Cut
清除Command Window命令编辑区的全部内容Clear Command Window
复制Copy
清除Command History历史命令的全部内容Clear Command History
粘贴Paste
清除Workspace工作空间中的变量Clear Workspace
清除内容Clear
删除所选对象Delete

说明:源文件中 ClearCommandWindow、ClearWorkspace 等命令名连写无空格,此处按MATLAB菜单标准写法补加空格。

第17页:1.3.1 Debug菜单项命令

3.Debug菜单项:下表列出Debug菜单中各命令的功能与名称。

Debug菜单项功能与命令对照
功能命令
程序执行到下一个断点,也可以通过快捷键F5实现Continue
调试时打开M文件Open M-Files when Debugging
清除所有文件断点Clear Breakpoints in All Files
单步调试程序,也可以通过快捷键F10实现Step
程序出错或报警处停止往下执行Stop if Errors/Warnings
单步调试进入子函数Step In
退出调试模式Exit Debug Mode
单步调试跳出子函数Step Out

第18页:1.3.1 Desktop与Window菜单项

4.Desktop菜单项
大体上是对MATLAB一些功能窗口进行显示方式、选定区域、拖动等相关的管理性操作,使用中会逐渐熟悉。
5.Window菜单项
利用Window菜单项可以查看目前MATLAB打开的所有窗口,并可选中某个窗口为当前窗口,实现不同窗口之间的转换。

第19页:1.3.1 Help菜单项命令

6.Help菜单项:下表列出Help菜单中各命令的功能与名称。

Help菜单项功能与命令对照
功能命令
检查软件是否升级更新Check for Updates
显示MATLAB所有的帮助信息Full Product Family Help
调用MATLAB软件的示例程序,通过演示例子来熟悉相关用法Demos
打开MATLAB的帮助窗口,也可以通过快捷键F1实现MATLAB Help
显示MATLAB程序许可协议以及专利信息Terms of Use与Patents
打开Desktop的帮助文件Using the Desktop
通过演示MATLAB提供的例子来熟悉相关部分的用法Examples and Demos
打开Command Window命令窗口的帮助文件Using the Command Window
打开关于MATLAB的版本和版权等信息About MATLAB
打开Internet上一些网站资源Web Resources

第20页:1.3.2 工作空间管理命令

1.3.2 Command Window命令窗口 1.工作空间管理(Managing the workspace):下表列出相关命令及其功能。

工作空间管理命令一览
功能命令
把内存变量存入磁盘save
从内存中清除变量和函数clear
列出工作内存中的变量名who
关闭MATLABexit
列出工作内存中的变量细节whos
从磁盘中调入数据变量load
工作内存浏览器workspace
合并工作内存中的碎块pack
退出MATLABquit

第21页:1.3.2 管理指令和函数命令

2.管理指令和函数(Managing commands and functions):下表列出相关命令及其功能。

管理指令与函数命令一览
功能命令
生成P码文件pcode
打开M文件edit
显示文件内容type
查看内存中的P码文件inmem
列出当前目录上的M、MAT、MEX文件what
创建MEX文件mex
确定指定函数和文件的位置which
打开文件open

第22页:1.3.2 搜索路径管理命令

3.搜索路径的管理(Managing the search path):下表列出相关命令及其功能。

搜索路径管理命令一览
功能命令
添加搜索路径addpath
从搜索路径中删除目录rmpath
控制MATLAB的搜索路径path
修改搜索路径pathtool

第23页:1.3.2 操作系统指令

4.操作系统指令(Operating system commands):下表列出相关命令及其功能。

操作系统指令一览
功能命令
给出环境值getenv
改变当前工作目录cd
MATLAB为PC(Windows)版本则为真ispc
计算机类型computer
MATLAB为Unix版本则为真isunix
文件复制copyfile
创建目录mkdir
删除文件delete
显示当前工作目录pwd
列出的文件dir
执行dos指令并返还结果dos

说明:源文件中 pwd 的功能描述写作「改变当前工作目录」,与 cd 重复;pwd 的标准功能为显示当前工作目录,此处按标准功能修正。

第24页:例1-1 Command Window使用实例

例1-1:在MATLAB命令窗口输入命令。

>> a=[1,2,3,4,5]

输出为:a=1 2 3 4 5,输出显示一个1*5矩阵,输出结果如图1.10所示。

第25页:1.3.3 命令快捷按钮与Command History窗口

1.3.3 命令快捷按钮与Command History窗口

  • 命令快捷按钮工具栏提供「新建」「打开」「剪切」「复制」「粘贴」「撤销」「恢复」「帮助」等按钮
  • 这一栏后面为文件保存路径设置
  • Command History窗口(如图1.11)存放历史命令记录,即在Command Window执行过的命令

第26页:1.3.4 Workspace窗口

1.3.4 Workspace与Current Directory窗口:Workspace窗口显示的是MATLAB在Command Window命令窗口中使用或修改过的参数,且MATLAB为之在工作空间分配了内存。图1.12所示为MATLAB的Workspace窗口。

第27页:1.3.4 Current Directory窗口

  • Directory窗口显示的是MATLAB当前目录下的文件名,同时显示文件的属性、大小等信息,如图1.13所示
  • 当前目录Current Directory可以通过工具栏进行修改,工具栏如图1.14所示

第28页:1.3.5 MATLAB帮助系统

1.3.5 MATLAB帮助系统:MATLAB里有以下几种方法可获得帮助。

  • 帮助命令
  • 帮助窗口
  • MATLAB帮助桌面
  • 在线帮助页

第29页:1.3.5 通用信息帮助命令

在Command Window命令窗口中可以输入通用信息帮助命令寻求MATLAB的帮助。

demo
演示程序
help
在线帮助指令
helpbrowser
超文本文档帮助信息
helpdesk
超文本文档帮助信息
helpwin
打开在线帮助窗口
info
MATLAB和MathWorks公司的信息
subscribe
MATLAB用户注册
ver
MATLAB和TOOLBOX的版本信息
version
MATLAB版本
whatsnew
显示版本新特征

第30页:1.3.5 MATLAB帮助窗口

也可以打开帮助窗口,根据需求或检索内容等方式对MATLAB相关问题进行查询,图1.15所示为MATLAB帮助窗口。

第31页:阅读材料 MATLAB使用技巧(一)

阅读材料:MATLAB的一点使用技巧

1. doc 命令名
打开命令的帮助文档。与help命令不同,帮助文档MATLAB Help中对命令的描述更详细,往往还有一些例子,更便于理解。
2. clear 和 clear all
clear 变量名可清除Workspace中无用的变量,尤其是一些特别大的矩阵,不用时及时清理可减少内存占用;clear all清除所有变量,重新开始一次算法验证时最好执行一次。
3. close all
如果开了多个绘图窗口,用这个命令将它们一起关掉。

第32页:阅读材料 MATLAB使用技巧(二)

4. 上下光标键 ↑↓
在命令窗口中,上下光标键可以将历史记录中的命令复制到输入位置,便于快速重新执行。
5. Tab补全
输入命令开头的几个字母后按Tab键,只有一个匹配时自动补全,否则显示命令名列表供选择,只在命令窗口中有效。
6. 获取文件列表,批处理
MATLAB内置cd(切换工作目录)、dir(显示目录内文件列表)等文件操作命令,dir返回的文件列表存在结构体数组中,可用于没有规律文件名的数据批处理。
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