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实验一 MATLAB基础
1.1 MATLAB初步了解及基本图形绘制
1.1.1MATLAB基本内容及图形绘制
实验目的
掌握MATLAB仿真软件的安装及启动。
MATLAB指令窗口,包括工具条以及菜单选项的使用;MATLAB语言的基本规定,包括数值的表示、变量命名规定、基本运算符、预定义变量以及表达式等。
MATLAB在仿真中的应用。
图形绘制功能以及和控制系统分析中的应用等。
实验仪器
计算机一台
实验内容
MATLAB的启动
这里介绍MATLAB装入硬盘后,如何创建MATLAB的工作环境。
MATLAB指令窗
工具条
直接打开Editor/Debugger编辑/调试窗
通过选中M文件打开Editor/Debugger编辑/调试器
或通过选中MDL文件打开SIMULINK模型窗
打开Simulink Library Browser浏览器
打开Help Window分类帮助窗
图1-1 在英文Windows平台上的MATLAB6.5指令窗
菜单选项
MATLAB工作窗具有标准的Windows界面,因此,可以通过工作菜单中的各种选项来实现对工作窗中内容的操作,此处仅介绍使用较多的菜单操作。
① 基本文件操作【File】选项
New 打开编辑/调试器、新图形窗、Simulink用的MDL文件
Open 通过已有M文件打开编辑/调试器
② 编辑操作【Edit】选项
Cut 剪切
Copy 复制
Paste 粘贴
Clear Session 清除命令窗里的显示内容,但它不清除工作存中的变量
③ MATLAB环境下工作窗管理【Windows】选项
如果没有图形的话,则只有一个【1. MATLAB Command Window】选项;如果有图形的话,则会有相应的图形窗选项。
④ 帮助【Help】选项
Help Windows 打开分类帮助窗
Help Tips 打开函数文件指令名帮助窗
Help Desk 打开以html超文本形式存储的帮助文件主页
Examples and Demos 打开MATLAB演示窗主页
About MATLAB MATLAB注册图标、版本、制造商和用户信息
MATLAB在仿真中的应用
简单数学计算
(i) 3721+7428/24
(ii) abs(-27)
(iii) 6^3*(3+2)
简单赋值运算
(i) x=18
(ii) y=3*x^2-78
(iii) u=x+y
矩阵赋值和运算
(i) A=[1,2,3,4,5]
(ii) B=[1;2;3;4]
(iii) C=[2,3,1,5;5,3,2,7;9,5,6,2]
MATLAB的基本规定
数值的表示
MATLAB的数值采用十进制,可以带小数点或负号。以下表示都合法。
0 -100 0.008 12.752 1.8e-6 8.2e52
变量命名规定
变量名、函数名:字母大小写表示不同的变量名。如A和a表示不同的变量名;sin是MATLAB定义的正弦函数,而Sin,SIN等都不是。
变量名的第一个字母必须是英文字母,最多可包含31个字符(英文、数字和下连字符)。如A21是合法的变量名,而3A21是不合法的变量名。
变量名中不得包含空格、标点,但可以有下连字符。如变量名A _b21是合法变量名,而A,21是不合法的。
基本运算符
MATLAB表达式的基本运算符见表1-1。
表1-1 MATLAB表达式的基本运算符
数学表达式 MATLAB运算符 MATLAB表达式 加 a + b + a + b 减 a-b - a-b 乘 a×b * a*b 除 a÷b /或\ a/b或a\b 幂 ab ^ a^b [说明]MATLAB用左斜杠或右斜杠分别表示“左除”或“右除”运算。对标量而言,这两者的作用没有区别;对矩阵来说,“左除”和“右除”将产生不同的结果。 MATLAB默认的预定义变量
在MATLAB中有一些预定义变量(predefined variable)。每当MATLAB启动,这些变量就被产生。用户在定义变量时,尽量避开表1-2所列预定义变量名,以免产生混淆。
表1-2 MATLAB的预定义变量
预定义变量 含义 预定义变量 含义 ans 计算结果的缺省变量名 NaN或nan 未定式,如0/0 eps 机器零阈值 flops 浮点运算次数
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