matlab程序设计入门.pdf

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1、MATLAB程序设计入门王建编广州大学土木工程学院力学教研室2004年2月目录1-1MATLAB的简单介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21-1-1MATLAB的工作空间⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21-1-2MATLAB的帮助系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21-2MATLAB的数值计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41-2-1简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41-2-2MATLAB中的变量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41-2-3数学运算式的表达⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61-2-4数值计算常用命令及函数表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、81-3MATLAB的符号运算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯91-3-1概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯91-3-2符号对象的运算和转换⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯91-3-3符号微积分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯111-3-4方程及方程组求解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯121-4基本程序设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯131-4-1编程环境⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯131-4-2控制流⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯141-4-3关系与逻辑运算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯181-

3、5M文件的编写⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯191-5-1M文件简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯191-5-2M文件的规则和属性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯201-5-3全局变量和局部变量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯211-5-4子函数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯211-5-5文件操作与基本输入输出⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯221-6程序的调试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯241-7关于编程的一些建议⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯26第一章MATLAB基础知识作为结构工程专业的本科及研究生，

4、掌握一门计算机语言辅助学习及研究是很有必要的，这不仅能够提高自己应用计算机来分析解决问题的能、方便自己加深知识、减少手算的工作量，而且通过对编程基本思路的理解，可以使用户在学习、应用一些大型的商业计算程序时能够更快速地入门，更轻易地掌握。随着计算机仿真技术发展，仿真领域的日益多样化与仿真软件的集成化、商业化这一矛盾越来越突出，所以，能够开发适合自己的特定领域的计算软件与小型计算程序，或对现有的大型软件进行二次开发，已成为科研、仿真工作者的一项基本的素质。国内大学一般将Fortran语言或C语言作为理工类本科生及研究生的必修或选修课，然而对于计算机语言的初学者，特别是

5、以前没有接触过编程的同学，Fortran及C语言复杂的语法规则、冗长的代码、相对匮乏的数学计算功能，成为学习、应用编程语言的最大障碍。MATLAB是一种用于科学工程计算的高效率高级语言。与Fortran、C语言相比，它的语法规则简单，更贴近人的思维方式，使编程人员从烦琐的程序代码中解放出来。用MATLAB编写程序，就如同用户平时在纸张上推导公式那样直观，因此被称为“演算纸式的”科学工程算法语言。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的命令表达与数学、工程中常用的习惯表达形式十分相似。它的数学处理功能非常强大，而功能的实现又非常地简单明了。掌握了MATLAB语言的基本应

6、用，不仅可以理解编程的基本思路、触类旁通地学习其它语言、编写结构力学的仿真计算程序，而且还可以用其丰富的数学计算模块、绘图功能来辅助高等数学、线性代数、概率统计、数值分析、复变函数、数理方程等一系列本科、硕士课程的学习及应用。当然MATLAB的计算功能并不限于此，随着其版本的不断更新，它在一般数值计算、数字信号处理、系统识别、自动控制、振动理论、时序分析与建模、优化设计、神经网络控制、化学统计学、动态仿真系统、特殊函数和图形领域等均表现出一般高级语言难以比拟的优势，并可以方便地用于几乎所有的科学和工程计算的各个方面。-2-1.1MATLAB的简单介绍1.1.1MAT

7、LAB的工作空间上图是MATLAB（此版本为6.5，前续版本大同小异）启动后的基本窗口，上部是菜单条和工具栏，左侧（Workspace）是工作空间，程序运行时的变量与变量值均可在此显示和访问。左侧（CurrentDirectory）是目前所在目录，其中列出了当前目录的程序及文件，在程序上点击右键，选择Run，即可运行此程序。右侧（CommandWindow）用来输入命令及显示输出结果。当然，由于用户设置的不同，各窗口及其位置可能与此不同，但均可以在View菜单下点击相应的窗口名称来使其显示或关闭。1.1.2MATLAB的帮助系统MATLAB的功能异常强大，涵盖范