第一单元 第1课 Matlab概述 1.MATLAB 2.工具箱 3.高效数值计算功能 4.完备的计算结果和编程可视化功能 5.友好完善的编程开发环境 6.功能丰富的应用工具箱与Help系统 7.运算符和表达式 8.关系运算 9.逻辑运算
1.MATLAB MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称,美国MathWorks公司出品的数学软件。它具有强大的数据计算处理和图形绘制功能,是国际上最为流行的软件品牌之一。
MATLAB软件主要包括MATLAB和Simulink两大部分:MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境;Simulink是一个用于对动态系统进行多域建模和模型设计的平台,它提供了一个交互式图形环境,以及丰富的模块库,并可针对特定应用加以扩展。
2.工具箱 MATLAB软件提供了丰富的MATIAB语言函数、Simuhnk模块库和工具箱(Toolbox)。在经典控制理论中,可利用它提供的资源来构建各类系统的数学模型,进行系统的设计、系统的性能分析和仿真实验研究。本章在MATLAB R2012b的基础上,主要介绍了MATLAB软件在数学实验中的应用。
3.高效的数值计算功能 这一点是出类拔萃,目前其他编程语言以及其他类似的数学软件无可替代;
4.完备的计算结果和编程可视化功能 这一点同样是出类拔萃,无可替代;直接调用Matlab的Figure。。。潜入到WinForm中去。。。这和Matlab的结果优秀的可视化功能密不可分;
5.友好完善的编程开发环境 以接近数学表达式的自然化m语言。非常易于学习和掌握;Matlab软件就是一个编程开发环境,自带的m语言简单易用,有编程开发经验的人应该是非常容易掌握的;
如果要使用Matlab,安装Matlab必不可少,下面是Matlab的主界面,下面介绍Matlab2012a几个主要窗口的作用。其他版本除了菜单不一样,窗口也大概类似的。
上面就是Matlab的主界面,各种版本的界面功能大概都差不多。看看每个部分的功能吧,菜单栏暂时就不说了,看名字一般都能懂。具体说说上图各个部分的作用。 (1).Current Folder:当前路径。是当前matlab工作文件夹的路径,这个一般启动改好后,不会变动,作用不大,但有时候找文件用得上;这里会加载你经常使用的Matlab目录,可以通过下拉箭头快速切换不同的Matlab工作路径; (2).Current Folder:也是当前的工作文件夹的文件显示,这里显示文件夹的所有资源,比较好懂,需要打开文件的时候,双击对应m文件就可以了; (3).单个m文件或者函数,点击之后,会在4中显示包含的函数,就比如VS显示类中的属性,方法之类的,可以了解文件结构; (4).是(3)中选择文件中包括的函数,不用打开文件夹,就可以看到m文件中的函数结构;
(5).Command Window 主窗口,也就是输入命令的地方,最最重要的地方吧,做一些简单的测试,学习命令的时候都可以在这里面进行,不过习惯后更喜欢用m文件,习惯就知道了; (6).WorkSpace,工作变量空间,主要是显示当前matlab中存在的变量的值,包括变量名称,值,如果是数组,会显示最大,最小值,这个地方主要是调试程序用的,相当于VS中加断点后的局部变量的值,只不过这里显示更加直观,非常有用。 (7).Command History,历史命令窗口。这里有一个小技巧,就是你在命令窗口输入的命令,这里都会显示,而且你还可以用小键盘的,上下键来直接跳到前面的命令,测试的时候也更加方便;
6.功能丰富的应用工具箱与Help系统 目前Matlab的工具箱总数已经超过80个,覆盖了数学,统计,仿真,电子,生物信息学,金融,测试等等各个方面。与其说Matlab强大,不如说它的工具箱强大,每一个工具箱都包括与涵盖了行业内经典的一些算法和处理方法。省去了大量的麻烦,所以对于科研来说,快速的验证自己的想法,实现算法并进行测试。
7.运算符和表达式 运算 数学表达式 MATLAB运算符 MATLAB表达式 加 a+b + 减 a-b - 乘 axb * a*b
〖说明〗 Matlab用“\”和”/”分别表示“左除”和“右除”。对标量而言,两者没有区别。对矩阵产生不同影响。 MATLAB表达式的书写规则与“手写方式”几乎完全相同。 表达式按与常规相同的优先级自左至右执行运算。 优先级:指数运算级别最高,乘除次之,加减最低。括号改变运算的次序。
8.关系运算 <、>、<=、>=、==、~=(不等于) 关系运算符的运算法则: (1)、当两个标量进行比较时,直接比较两数大小。若关系成立, 结果为1,否则为0。 (2)、当两个维数相等的矩阵进行比较时,其相应位置的元素按标量关系进行比较,并给出结果,形成一个维数与原来相同的0、1矩阵。 (3)、当一个标量与一个矩阵比较时,该标量与矩阵的各元素进行比较,结果形成一个与矩阵维数相等的0、1矩阵。
9.逻辑运算 &(与)、|(或)、~(非) 逻辑运算符的运算法则: (1)、在逻辑运算中,确认非零元素为真(1),零元素为假(0)。 (2)、当两个维数相等的矩阵进行比较时,其相应位置的元素按标量关系进行比较,并给出结果,形成一个维数与原来相同的0、1矩阵; (3)、当一个标量与一个矩阵比较时,该标量与矩阵的各元素进行比较,结果形成一个与矩阵维数相等的0、1矩阵; (4)、算术运算优先级最高,逻辑运算优先级最低。