MATLAB入门教程

 

　　1．MATLAB的基本知识

 

　　1-1、基本运算与函数

 

　　在MATLAB下进行基本数学运算，只需将运算式直接打入提示号（>>）之後，并按入Enter键即可。例如：

 

　　>> (5*2+1.3-0.8)*10/25

 

　　ans=4.2000

 

　　MATLAB会将运算结果直接存入一变数ans，代表MATLAB运算後的答案（Answer）并显示其数值於萤幕上。

 

　　小提示： ">>"是MATLAB的提示符号（Prompt），但在PC中文视窗系统下，由於编码方式不同，此提示符号常会消失不见，但这并不会影响到MATLAB的运算结果。

 

　　我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x：

 

　　x=(5*2+1.3-0.8)*10^2/25

 

　　x=42

 

　　此时MATLAB会直接显示x的值。由上例可知，MATLAB认识所有一般常用到的加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）的数学运算符号，以及幂次运算（^）。

 

　　小提示： MATLAB将所有变数均存成double的形式，所以不需经过变数宣告（Variabledeclaration）。MATLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收，而不必像C语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的MATLAB易学易用，使用者可专心致力於撰写程式，而不必被软体枝节问题所干扰。

 

　　若不想让MATLAB每次都显示运算结果，只需在运算式最後加上分号（；）即可，如下例：

 

　　y=sin(10)*exp(-0.3*4^2);

 

　　若要显示变数y的值，直接键入y即可：

 

　　>>y

 

　　y=-0.0045

 

　　在上例中，sin是正弦函数，exp是指数函数，这些都是MATLAB常用到的数学函数。

 

　　下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数：

 

　　小整理：MATLAB常用的基本数学函数

 

　　abs(x)：纯量的绝对值或向量的长度

 

　　angle(z)：复 数z的相角(Phase angle)

 

　　sqrt(x)：开平方

 

　　real(z)：复数z的实部

 

　　imag(z)：复数z的虚 部

 

　　conj(z)：复数z的共轭复数

 

　　round(x)：四舍五入至最近整数

 

　　fix(x)：无论正负，舍去小数至最近整数

 

　　floor(x)：地板函数，即舍去正小数至最近整数

 

　　ceil(x)：天花板函数，即加入正小数至最近整数

 

　　rat(x)：将实数x化为分数表示

 

　　rats(x)：将实数x化为多项分数展开

 

　　sign(x)：符号函数 (Signum function)。

 

　　当x<0时，sign(x)=-1；

 

　　当x=0时，sign(x)=0;

 

　　当x>0时，sign(x)=1。

 

　　> 小整理：MATLAB常用的三角函数

 

　　sin(x)：正弦函数

 

　　cos(x)：馀弦函数

 

　　tan(x)：正切函数

 

　　asin(x)：反正弦函数

 

　　acos(x)：反馀弦函数

 

　　atan(x)：反正切函数

 

　　atan2(x,y)：四象限的反正切函数

 

　　sinh(x)：超越正弦函数

 

　　cosh(x)：超越馀弦函数

 

　　tanh(x)：超越正切函数

 

　　asinh(x)：反超越正弦函数

 

　　acosh(x)：反超越馀弦函数

 

　　atanh(x)：反超越正切函数

 

　　变数也可用来存放向量或矩阵，并进行各种运算，如下例的列向量（Row vector）运算：

 

　　x=[1 3 5 2];

 

　　y=2*x+1

 

　　结果：y=3 7 11 5

 

　　小提示：变数命名的规则

 

　　1.第一个字母必须是英文字母 2.字母间不可留空格 3.最多只能有19个字母，MATLAB会忽略多馀字母

 

　　我们可以随意更改、增加或删除向量的元素：

 

　　y(3)=2 % 更改第三个元素

 

　　结果：y=3 7 2 5

 

　　y(6)=10 % 加入第六个元素

 

　　结果：y=3 7 2 5 0 10

 

　　y(4)=[] % 删除第四个元素，

 

　　结果：y=3 7 2 0 10

 

　　在上例中，MATLAB会忽略所有在百分比符号（%）之後的文字，因此百分比之後的文字均可视为程式的注解（Comments）。MATLAB亦可取出向量的一个元素或一部份来做运算：

 

　　x(2)*3+y(4) % 取出x的第二个元素和y的第四个元素来做运算

 

　　ans=9

 

　　y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算

 

　　ans=6 1 -1

 

　　在上例中，2:4代表一个由2、3、4组成的向量

 

　　若对MATLAB函数用法有疑问，可随时使用help来寻求线上支援（on-line help）：helplinspace