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1、实验一MATLAB基本操作一、实验目的1、熟悉MATLAB基本的操作界面。2、掌握MATLAB中变量、数组、向量等对象的生成方法。3、掌握符号矩阵的生成和基本运算方法。4、掌握MATLAB中的常用帮助命令使用方法。二、实验设备计算机,MATLAB语言环境三、实验基础理论1、常见数学函数如:输入x=[-4.85-2.3-0.21.34.566.75],则ceil(x)=-4-20257fix(x)=-4-20146floor(x)=-5-3-1146round(x)=-5-201572、系统的在线帮助(1)help命令:1).当不知系统有何帮助内容时,可直接输入
2、help以寻求帮助:>>help(回车)2).当想了解某一主题的内容时,如输入:>>helpsyntax(了解Matlab的语法规定)3).当想了解某一具体的函数或命令的帮助信息时,如输入:>>helpsqrt(了解函数sqrt的相关信息)(2)lookfor命令现需要完成某一具体操作,不知有何命令或函数可以完成,如输入:>>lookforline(查找与直线、线性问题有关的函数)3、常量与变量系统的变量命名规则:变量名区分字母大小写;变量名必须以字母打头,其后可以是任意字母,数字,或下划线的组合。此外,系统内部预先定义了几个有特殊意义和用途的变量,见下表:(
3、1)数值型向量(矩阵)的输入1).任何矩阵(向量),可以直接按行方式输入每个元素:同一行中的元素用逗号(,)或者用空格符来分隔;行与行之间用分号(;)分隔。所有元素处于一方括号([]内;例1:>>Time=[111212345678910]>>X_Data=[2.323.43;4.375.98]2).系统中提供了多个命令用于输入特殊的矩阵:上面函数的具体用法,可以用帮助命令help得到。如:meshgrid(x,y)输入x=[1234];y=[105];[X,Y]=meshgrid(x,y),则X=Y=123411111234000012345555目的是将原
4、始数据x,y转化为矩阵数据X,Y。(2)符号向量(矩阵)的输入1).用函数sym定义符号矩阵:函数sym实际是在定义一个符号表达式,这时的符号矩阵中的元素可以是任何的符号或者是表达式,而且长度没有限制。只需将方括号置于单引号中。例2:>>sym_matrix=sym('[abc;JackHelp_MeNO_WAY]')sym_matrix=[a,b,c][Jack,Help_Me,NO_WAY]2).用函数syms定义符号矩阵先定义矩阵中的每一个元素为一个符号变量,而后像普通矩阵一样输入符号矩阵。例3:>>symsabc;>>M1=sym('Classical
5、');>>M2=sym('Jazz');>>M3=sym('Blues');>>A=[abc;M1,M2,M3;sym([235])]A=[a,b,c][Classical,Jazz,Blues][2,3,5]4、数组(矩阵)的点运算运算符:+(加)、-(减)、./(右除)、.(左除)、.^(乘方),例4:>>g=[1234];h=[4321];>>s1=g+h,s2=g.*h,s3=g.^h,s4=g.^2,s5=2.^h5、矩阵的运算运算符:+(加)、-(减)、*(乘)、/(右除)、(左除)、^(乘方)、’(转置)等;常用函数:det(行列式)、inv
6、(逆矩阵)、rank(秩)、eig(特征值、特征向量)、rref(化矩阵为行最简形)例5:>>A=[20–1;132];B=[17–1;423;201];>>M=A*B%矩阵A与B按矩阵运算相乘>>det_B=det(B)%矩阵A的行列式>>rank_A=rank(A)%矩阵A的秩>>inv_B=inv(B)%矩阵B的逆矩阵>>[V,D]=eig(B)%矩阵B的特征值矩阵V与特征向量构成的矩阵D-1>>X=A/B%A/B=A*B,即XB=A,求X-1>>Y=BA%BA=B*A,即BY=A,求Y6、平面绘图MATLAB能绘制表现非常丰富的平面图形,以下是一些
7、常用的MATLAB绘图函数,以绘制不同平面图元和实现不同的平面图形绘制功能:(1).利用plot函数可依据给定的数据绘制平面图形,如绘制正弦函数y=sin(x)的图形:>>x=-2*pi:pi/10:2*pi?>>y=sin(x)?>>plot(x,y,’r*-’)可以使用gridon绘图网格线和holdon同时绘制两个图形,还可以给图形加上各种注解和处理:>>x=-2*pi:pi/10:2*pi;>>y=sin(x);>>plot(x,y,‘r*:’)>>gridon%绘制网格线>>holdon>>y2=2*cos(x);>>plot((x,y2,‘b+-’
8、)>>xlabel('x轴');%x轴