MATLAB在自动控制中的应用第2章ppt课件.ppt

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1、第2章MATLAB基本使用方法及常用功能介绍2.1应用基础2.2基本操作2.3数值运算2.4符号运算2.5图形表达功能2.6程序设计基础2.1应用基础2.1.1最简单的计算器使用方法MATLAB的基本特性之一就是其演草纸式的数学运算功能，用户可以在命令窗口中随心所欲地进行各种数学演算，就如同在草稿纸上进行算术运算一样方便。【例2.1】求算术运算［9×(10-1)+19］÷22的结果。【解】（1）在MATLAB命令窗口中输入:>>（9*（10-1）+19）/2^2（2）在上述表达式输入完成后，按“回车”键，该命令被执行。（3）在命令执行后，MATLAB命令窗口中将显示下述

2、结果:ans＝25说明：①在全部输入一个命令行内容后，必须按下回车键，该命令才会被执行。但注意，无需在命令行的末尾处执行此操作，在一个命令行中的任一处均可执行此项操作。②命令行行首的符号“>>”是命令输入提示符，如前所述，它由MATLAB自动产生，用户不必输入。③　MATLAB的运算符号（如＋、－、*、/等）都是各种计算程序中常见的习惯符号，且运算符号均为西文字符，不能在中文状态下输入。④本例计算结果显示中的“ans”是英文“answer”的缩写，其含义是“运算答案”，它是MATLAB的一个默认变量。⑤如果不显示本例的计算结果，可以在命令行末尾添加分号“;”。对于以分号结

3、尾的命令行语句，尽管该命令已执行，但MATLAB不会把其运算结果显示在命令窗口中。通过上面的这个小例子，相信读者已经对MATLAB方便、快捷及灵活的数学运算功能有了初步的体会。2.1.2矩阵1.矩阵的生成在MATLAB中，矩阵的生成有很多方法。既可以以矩阵格式输入数据，也可以用“load”命令调用已存储的矩阵数据或矩阵变量，还可以应用MATLAB提供的函数生成特殊矩阵。在MATLAB中输入矩阵需要遵循以下基本规则：(1）矩阵元素之间用空格或逗号“,”分隔，矩阵行之间用分号“；”隔离，整个矩阵放在方括号“［］”里，且标点符号一定要在英文状态下输入。(2）不必事先对矩阵维数做

4、任何说明，存储时将自动配置。(3）MATLAB区分字母的大小写。下例中的矩阵赋给了变量A，而不是小写的a。【例2.2】以矩阵格式输入数据，自定义一个三阶帕斯卡矩阵【解】在MATLAB命令窗口中输入：>>A＝［1，1，1；1，2，3；1，3，6］运行结果为:A＝111123136或在MATLAB命令窗口中输入：>>A＝［111；123；136］运行后会得到同样的输出结果。说明：例2.2中的命令被执行后，矩阵A将被保存在MATLAB的工作空间中。如果用户不用“clear”命令清除它或对它重新赋值，那么该矩阵会一直保存在工作空间中，直到本次MATLAB命令窗口被关闭为止

5、。进一步地，A（i，j）表示矩阵A中第i行第j列元素；A（i，:）表示矩阵A中第i行全部元素；A（:，j）表示矩阵A中第j列全部元素。【例2.3】取出例2.2中矩阵A的第2行。【解】在MATLAB命令窗口中输入：>>A（2，:）运行结果为:ans＝123显见，取出矩阵中的某行元素，若用计算机高级语言来实现，或许要用到循环语句，而用MATLAB来实现，却是如此的简单。MATLAB还有一个实用的操作，就是利用方括号“［］”将小矩阵合成一个大矩阵，请看下例。【例2.4】将例2.2的矩阵A连接起来，生成矩阵B。【解】在MATLAB命令窗口中输入：>>B＝［A，A+12；

6、A+24，A+16］运行结果为:B＝11113131312313141513613151825252517171725262717181925　27　30　1719222.特殊矩阵的生成MATLAB中内置了许多特殊的矩阵生成函数，通过这些函数，可以自动生成一些具有某种特殊性质的矩阵。1）空矩阵空矩阵用方括号“［］”表示。空矩阵的大小为零，但变量名却保存在工作空间内。2）单位矩阵单位矩阵使用函数eye（）实现，其调用格式如下:eye（n）生成n×n维单位矩阵eye（n，m）生成n×m维单位矩阵【例2.5】生成4×4维单位矩阵。【解】在MATLAB命

7、令窗口中输入：>>A＝eye（4）运行结果为:A＝1000010000100　0　0　13）零矩阵零矩阵可用函数zeros（）实现，其调用格式与函数eye（）完全相同。【例2.6】生成3×4维的零矩阵。【解】在MATLAB命令窗口中输入：>>zeros（3，4）运行结果为:ans＝000000000　　0　004）全部元素是1的矩阵全部元素为1的矩阵可用函数ones（）实现，其调用格式也与函数eye（）完全相同。5）对角矩阵的生成对角矩阵指对