matlab语言编程94274

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1、第二章MATLAB语言编程本书的主要内容是关于控制系统的分析、设计和仿真，用到的工具软件是Matlab，因此熟悉和理解Matlab语言至关重要。本章把Matlab作为一种编程语言介绍给读者，主要介绍MATLAB的基础知识，包括数据类型、运算符、基本语句、矩阵、多项式等，同时还简要介绍了数据的可视化实现，为以后应用Matlab编写控制系统设计、仿真程序打下良好的基础。2.1数据类型和运算符2.1.1变量、语句1、变量z变量命名规则为变量（包括函数）命名时应该遵循以下的规则：⑴必须以字母开头；⑵可以由字母、数字和下划线混合组成；⑶变量长度应不大于31个；⑷

2、字母区分大小写。z变量的定义Matlab对于变量的定义和声明要求非常宽松，使用变量前不用专门的语句定义变量的数据类型，根据语句的执行结果自动指定变量的数据类型和变量的尺寸。z特殊变量为了计算和使用方便，Matlab中定义了一些具有特殊意义的变量（见表2-1），这些特殊变量在工作空间和函数空间都可以使用。表2-1特殊变量定义表变量名称功能变量名称功能ans保存最后一次的运算结果pi圆周率realmax最大的浮点数值realmin最小的浮点数值I虚数单位j虚数单位Inf正无穷大NaN非数（0/0，Inf/Inf）z局部变量和全局变量通常，每个函数体内都有自

3、己定义的变量，不能从其它函数和MATLAB工作空间访问这些变量，这些变量就是局部变量。如果要使某个变量在几个函数中和MATLAB工作空间都能使用，可以把它定义为全局变量。全局变量用关键字“global”声明，如果需要在几个函数中和MATLAB工作空间都能1访问一个全局变量，则必须在每个函数中和MATLAB工作空间都声明该变量为全局的。全局变量需要在函数体的变量赋值语句之前说明，整个函数以及对函数所有的递归调用都可以利用全局变量。2、基本语句MATLAB是一种解释性语言，它不仅可以在MATLAB命令窗口中键入命令，而且可以在编辑器内编写应用程序，统一在M

4、ATLAB环境下运行处理，并返回运算结果。MATLAB语言的基本语句结构为：变量名列表=表达式其中等号左边的变量名列表为MATLAB语句的返回值，若一次返回多个结果，则变量列表用[]括起来，各变量间用逗号分隔；等号右边为表达式，可以是矩阵运算或函数调用，可以由分号(;)、逗号(,)或回车结束。如果用分号结束，则左边的变量结果将在屏幕上不显示，否则将显示左侧变量的值。2.1.2数据类型在MATLAB里共有六种数据类型，每一种类型可以是一维、二维和多维的。这六种是：双精度型（double）、字符型（char）、稀疏型（sparse）、存储型（storage

5、）、细胞型（cell）和结构型（struct）。MATLAB计算都采用双精度，MATLAB提供的绝大部分函数都是对双精度矩阵和字符串操作的，其他几种数据类型用于特殊的场合。比如存储型可用于图像处理，稀疏型用于稀疏矩阵，细胞型和结构型一般用于编写大型软件。表2-2列出了这些数据类型的一些例子。表2-2数据类型举例数据类型（class）举例解释double[1,2;3,4],5+6i双精度数值类型，是最常用的类型。Char‘Hello’字符数组，每个字符占16位。sparsespeye(5)双精度稀疏矩阵，只存储矩阵中的非0元素{[1,2,3;4,5,6;

6、7,8,9]细胞数组，数组中的每个元素可为不同类Cell,‘hello’,eye(2)}型、不同维数。a.day=12;结构数组相当于数据库的记录，把相关的数structa.color=’red’据列在一起，称为属性，不同属性的数据类a.mat=magic(3)型可以不同8位型，为无符号整数，最大可表示255,不storageunit8(magic(3))能进行数学运算。和其他软件不同，在MATLAB里，不能用double、char来定义变量。变量的数据类型可以用函数isa来查看，其调用格式为:isa（变量名，数据类型）比如：isa（s，‘sparse

7、’），当矩阵s为稀疏矩阵时将返回1。下面我们重点介绍字符型、结构型、细胞型数据的使用规则和方法。1、字符MATLAB有强大的字符处理能力，其字符处理函数见附录A中的附表A-2。MATLAB中的字符串有几条基本规则：2⑴所有字符串都用单引号括起来；⑵字符串中的每一个字符都是该字符串变量中的一个元素；⑶字符串中的字符以ASCⅡ码形式存储，因而区分大小写。MATLAB中对字符串的常用操作方法主要有：⑴建立：可以直接赋值或者由其他数值转换得到，常用函数有char、int2str、num2str、sprintf等。⑵连接：水平连接通过函数strcat或在中括号内

8、用逗号连接；垂直连接通过函数strvcat或在中括号内用分号连接。⑶比较：常用函数strcmp