熟悉MATLAB环境试验
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实验一熟悉MATLAB 环境
[实验目的]
1.熟悉MATLAB 主界面,并学会简单的菜单操作。
2.学会简单的矩阵输入与信号输入。
3.掌握部分绘图函数。
[实验原理]
MATLAB 是以复杂矩阵作为基本编程单元的一种程序设计语言。它提供了各种矩阵的运算与操作,并有较强的绘图功能。
用户第一次使用MATLAB 时,建议首先在屏幕上键入demo 命令,它将启动MATLAB 的演试程序,用户可在此演示程序中领略MATLAB 所提供的强大的运算与绘图功能。也可以键入help 进行进一步了解。MATLAB 启动界面如图所示:
操作界面主要的介绍如下:
指令窗(Command Window),在该窗可键入各种送给MATLAB 运作的指令、函数、表达
式,并显示除图形外的所以运算结果。
历史指令窗(Command History),该窗记录已经运行过的指令、函数、表达式;允许
用户对它们进行选择复制、重运行,以及产生M 文件。
工作空间浏览器(Workspace Browser),该窗口罗列出MATLAB 工作空间中所有的变量
名、大小、字节数;并且在该窗中,可对变量进行观察、编辑、提取和保存。
其它还有当前目录浏览器( Current Directory Browser )、M 文件编辑/ 调试器
(Editor/Debugger)以及帮助导航/浏览器(Help Navigator/Browser)等,但通常不随操
作界面的出现而启动。
利用File 菜单可方便对文件或窗口进行管理。其中File | New 的各子菜单,M-file(M 文件)、Figure(图形窗口)、或Model(SIMULINK 编辑界面)分别可创建对应文件或模块。Edit 菜单允许用户和Windows 的剪切板交互信息。
MATLAB 语言最基本的赋值语句结构为:变量名列表=表达式。表达式由操作符或其它字符,函数和变量名组成,表达式的结果为一个矩阵,显示在屏幕上,同时输送到一个变量中并存放于工作空间中以备调用。如果变量名和“=”省略,则ans 变量将自动建立,例如键入:1900/81,得到输出结果:ans =23.4568。MATLAB 中变量命名的原则要求必须以英文字母开头,文件夹名字中可以还包括、下划线和数字,不要使用其他的字符,更不要单纯使用数字或者中文名命名,有时在运行MATLAB 中一些莫名的错误可能就是不规范的命名引起的。这种规则包括将来为自己编写的脚本文件、函数文件命名以及为使用的变量命名也应遵循这个规则。
[实验内容]
一.用户工作目录和当前目录的建立和设置
1.为管理方便,每个用户在使用MATLAB 前,尽量为自己建立一个专门的工作目录,即“用户目录”,用来存放自己创建应用文件。例如首先打开资源管理器,在E 驱动器下可以根据自己喜好建立一个新文件夹,但应注意:该文件夹必须以英文开头,文件夹名字中可以包括字母、下划线和数字,不要使用其他的字符,更不要单纯使用数字或者中文名命名,有时在运行MATLAB 中一些莫名的错误可能就是不规范的命名引起的,这与MATLAB 中为变量和文件名命名原则是一致的。尽管MATLAB\work允许用户存放用户文件,但最好把它仅作为临时工作目录来使用。2.为了用户运行方便,在开始工作前可把用户定义的目录设置为当前目录,方法是可直接在MATLAB 命令窗口桌面上方通过目录设置栏来实现。
3.把自己的工作目录加到MATLAB 搜索路径上,这样可以在任何情况下方便地调用自己的编写文件。MATLAB 工作时,基本搜索过程为:首先在工作空间,即MATLAB 内存中进行检查,看输入的指令是不是变量;如不是,则检查输入指令是不是内建函数(比如sin 函数等);如不是,则在当前目录上,检查是否有与输入指令相同的M文件存在;如还没有,则在MATLAB 定义的搜索路径其他目录中,检查是否有该M文件存在。设置方法是通过File 菜单下设置路径对话框进行。
二.熟悉简单的矩阵输
1.从屏幕上输入矩阵A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] 回车
A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]
A =
1 2 3
4 5 6
7 8 9
2.试用回车代替分号,观察输出结果
A=[1,2,3
4,5,6
7,8,9]
A =
1 2 3
4 5 6
7 8 9
3.输入size(A),观察结果。
size(A)
ans =
3 3
4.输入矩阵B=[9,8,7;6,5,4;3,2,1];回车
输入矩阵C=[4,5,6;7,8,9;1,2,3];回车,然后分别键入A B C 回车观察结果。
B=[9,8,7;6,5,4;3,2,1]
B =
9 8 7
6 5 4
3 2 1
C=[4,5,6;7,8,9;1,2,3]
C =
4 5 6
7 8 9
1 2 3
5.选择File|new 菜单中的M-file,输入B=[9 ,8,7;6,5,4;3,2,1];保存为B.M 文件,退出编辑环境。此时在工作环境中使用B 命令就可调出B 矩阵。
6.再试着输入一些矩阵,矩阵中的元素可为任意数值表达式,但注意:
矩阵中各行各列的元素个数需分别相等,否则会给出出错信息。
D=[1,2,3,4;4,5,6,7;7,8,9,4;5,2,3,1]
D =
1 2 3 4
4 5 6 7
7 8 9 4
5 2 3 1
7.输入who 和whos 观察结果,了解其作用。
who
Your variables are:
A B C D ans xqxqxq1234 xqxqxq1235
whos
Name Size Bytes Class
A 3x3 72 double array
B 3x3 72 double array
C 3x3 72 double array
D 4x4 128 double array
ans 1x2 16 double array
xqxqxq1234 1x1 1 logical array
xqxqxq1235 1x3 6 char array
Grand total is 49 elements using 367 bytes
二.常用基本命令的使用
数据文件的存取训练:利用save 和load 指令可以方便地把当前工作空间的数据变量保
存为数据文件。接题一,输入:save a 回车,表示把当前工作空间的所有变量保存为a.mat 文件。输入save a A C 回车,表示把当前内存中的变量A、C 保存为a.mat 文件。类似的还有load 命令,实现保存数据变量的装载,执行clear 命令,然后运行load a 回车,观察工作空间的变化。save、load、clear 命令还有一些其他的应用格式,具体可参看帮助文件。
save a
save a A C
三.基本序列运算
1.数组的加减乘除和乘方运算
A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]
A =
1 2 3
4 5 6
7 8 9
B=[7,8,9;4,5,6;1,2,3]