matlab语言及其在控制领域中的应用

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1、附录二MATLAB语言及其在控制领域中的应用1MATLAB语言基础1.1使用MATLAB的窗口环境MATLAB语言是一种广泛应用于工程计算及数值分析领域的新型高级语言，自1984年由美国MathWorks公司推向市场以来，历经十多年的发展与竞争，现已成为国际公认的最优秀的工程应用开发环境。MATLAB功能强大、简单易学、编程效率高，深受广大科技工作者的欢迎。在欧美各高等院校，MATLAB已经成为线性代数、自动控制理论、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真、图像处理等课程的基本教学工具，成为大学生、硕士生以及博士生必须掌握的

2、基本技能。1.1.1MATLAB语言的显著特点（1）具有强大的矩阵运算能力MatrixLaboratory（矩阵实验室），使得矩阵运算非常简单。（2）是一种演算式语言MATLAB的基本数据单元是不需要指定维数，也不需要说明数据类型的矩阵（向量和标量为矩阵的特例），且数学表达式和运算规则与通常习惯相同。顾MATLAB语言编程简单，使用方便。1.1.2MATLAB命令窗口（1）启动MATLAB命令窗口安装好MATLAB之后，双击MATLAB图标，就可进入命令窗口，此时系统处于准备接受命令的状态，可在命令窗口中直接输入命令语句。MA

3、TLAB语句形式：>>变量＝表达式通过等于符号将表达式的值赋予变量。回车后该语句被执行，窗口自动显示语句执行结果。如希望结果不显示，在语句后加一分号“；”。此时结果虽没显示，但它依然被赋值并在MATLAB工作空间中分配了内存。（2）命令行编辑器方向键和控制键可以编辑修改已输入的命令↑：回调上一行命令↓：回调下一行命令1.1.3变量和数值显示格式（1）变量（a）变量的命名-20-变量的名字必须以字母开头（不能超过19个字符），之后可以是任意字母、数字或下划线；变量名称区分字母的大小写；变量中不能包含有标点符号。（b）变量操作在命

4、令窗口中，同时存储着输入的命令和创建的所有变量值，它们可以在任何需要的时候被调用。如要察看变量a的值，只需要在命令窗口中输入变量的名称即可。（c）一些特殊的变量●ans：结果的缺省变量名●i、j：虚数单位●nargin：函数的输入变量个数●pi：圆周率●nargout：函数的输出变量个数●inf：无穷大●realmin：最小正实数●nan：不定量●realmax：最大正实数●eps：计算机的最小数●flops：浮点运算数（2）数值显示格式任何MATLAB的语句的执行结果都可以在屏幕上显示，同时赋值给指定的变量，没有指定变量时，

5、赋值给一个特殊的变量ans，数据的显示格式由format命令控制。format只是影响结果的显示，不影响其计算与存储；MATLAB总是以双字长浮点数（双精度）来执行所有的运算。如果结果为整数，则显示没有小数；如果结果不是整数，则输出形式有：●format(short)：短格式（5位定点数）99.1253●formatlong：长格式（15位定点数）99.12345678900000●formatshorte：短格式e方式9.9123e+001●formatlonge：长格式e方式9.912345678900000e+001●f

6、ormatbank：2位十进制99.12●formathex：十六进制格式1.1.4简单的数学运算（1）常用的数学运算符＋，－，*（乘），/（左除），（右除），^（幂）在运算式中，MATLAB通常不需要考虑空格；多条命令可以放在一行中，它们之间需要用分号隔开；逗号显示结果，而分号则禁止结果显示。（2）常用数学函数abs,sin,cos,tan,asin,acos,atan,sqrt,exp,imag,real,sign,log,log10,conj（共扼复数）等。1.1.5MATLAB的工作空间（1）MATLAB的工作空间包

7、含了一组可以在命令窗口中调整（调用）的参数●who：显示当前工作空间中所有变量的简单列表-20-●whos：列出变量的大小、数据格式等详细信息●clear：清除工作空间中所有的变量●clear变量名：清除指定的变量（2）保存和载入workspace（a）savefilenamevariables将变量列表variables所列出的变量保存到磁盘文件filename中。Variables所表示的变量列表中，不能用逗号，不同的变量之间只能用空格来分隔。未列出variables时，表示将当前工作空间中所有变量都保持到磁盘文件中。缺省

8、磁盘文件扩展名为“.mat”，可使用“-”定义不同的存储格式（ASCII、V4等）。（b）loadfilenamevariables将以前用save命令保存的变量variables从磁盘文件中调入MATLAB工作空间。用load命令调入的变量，其名称为用save命令保存时的名