中国科学技术大学：《实用统计软件》课程课件讲义（统计计算与软件）第十二讲 MatLab介绍（一）

Lecture12:Matlab简介（一） 张伟平 Monday 30th November,2009

Lecture 12: Matlab {0(ò) ‹ï² Monday 30th November, 2009

Contents 1 Introduction y 1.1 GUI and Basic functions ............ 2 1.1.1 Command Window............... 4 1.1.2 Command History·。····。····· 7 1.1.3 MatLab Help.·············· 9 2 Data in MatLab 10 2.1 Manipulating data.·.·. 13 2.1.1 Creating Objects 4 15 2.1.2 Operators.................24 3 Graphics 33 3.1 Use plotting tools....·.··. ···4·4..。..33 3.2 Use the command interface.... ·····..34 3.2.1 Basic plots····.··· 34 3.2.2 Adding Plots to an Existing Graph..········ 37 3.2.3 Multiple Plots in One Figure........·.··· 38 3.2.4 Controlling the Axes..................39 Previous Next First Last Back Forward 2

Contents 1 Introduction 1 1.1 GUI and Basic functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.1.1 Command Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.1.2 Command History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.1.3 MatLab Help . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2 Data in MatLab 10 2.1 Manipulating data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.1.1 Creating Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.1.2 Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3 Graphics 33 3.1 Use plotting tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.2 Use the command interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.2.1 Basic plots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.2.2 Adding Plots to an Existing Graph . . . . . . . . . . 37 3.2.3 Multiple Plots in One Figure . . . . . . . . . . . . . 38 3.2.4 Controlling the Axes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Previous Next First Last Back Forward 2

3.2.5 Axis Labels and Titles.·..·.·····.····· 3.3 Mesh and Surface Plots·················· 42 3.4 Creating Specialized Plots.·...·········· 3.5 Advanced plotting......。.。.........·..·· 48 Previous Next First Last Back Forward 1

3.2.5 Axis Labels and Titles . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.3 Mesh and Surface Plots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.4 Creating Specialized Plots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3.5 Advanced plotting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Previous Next First Last Back Forward 1

Chapter 1 Introduction MATLAB的名称源自Matrix Laboratory,它是一种科学计算软件，专门以 矩阵的形式处理数据.matlab将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并 提供了大量的内置函数，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处 理等领域的分析、仿真和设计工作，而且利用matlab产品的开放式结构， 可以非常容易地对natlab的功能进行扩充，从而在不断深化对问题认识的同 时，不断完善matlab产品以提高产品自身的竞争能力. atlab特性： 。数值计算的功能：矩阵的运算，分析，线性代数求解，微分方程式，稀疏 矩阵，特殊函数之处理，傅利叶转换，资料分析； 。绘图功能：2D,3D,三维图形处理，声音及动画处理. Previous Next First Last Back Forward 1

Chapter 1 Introduction MATLAB¶° g Matrix Laboratory, ߥò´âÆOé^á, ;ı › /™?nÍ‚. matlab Úp5UÍäOé⁄å¿z8§3òÂ, ø J¯ å˛SòºÍ, l 2ç/A^uâÆOé !õõX⁄!&E? n+穤!ï˝⁄OÛäß Ö|^ matlab ¨mò™(ß å±ö~N¥/È matlab ıU?1*ø, l 3ÿ‰zÈØK@£” û, ÿ‰ı matlab ¨± Jp¨gøUÂ. MatlabA5µ ➤ ÍäOéıU: › $é, ©¤, Ç5ìͶ), á©êß™, D’ › , AœºÍÉ?n, F|ì=Ü, ]©¤; ➤ ±„ıU: 2D, 3D, në„/?n, (—9ƒx?n. Previous Next First Last Back Forward 1

。程式语言功能：语言简单易学，并把编辑，编译，连接，执行功能融为一体， 调试程序手段丰富. 。绘图介面设计的功能：下拉式功能表之设计，按纽设计，滑跟处理。 。强大的工具盒：控制系统，模糊逻辑，影像处理，频谱分析，信号处理器， 统计，偏微分方程，类神经网路 扩充功能：matlab compiler,matlabC数学程式库。 1.1 GUI and Basic functions 启动Matlab后，在菜单栏中：Desktop-Desktop Layout-Default这样就选 择了默认的桌面模式.此时，在屏幕上可以看到以下界面 *Menu:包括File,Edit,View,Debug,Desktop,Vindow,Help等菜 单. *Toolbar:工具栏，就是菜单栏下面那些图标. Previous Next First Last Back Forward 2

➤ ß™äÛıU: äÛ{¸¥Æ, ør?6,?»,Î,â1ıUKèòN, N£ßSÄ¥L. ➤ ±„0°OıU: e.™ıULÉO, U‹O, w‡?n. ➤ råÛ‰›: õõX⁄,  ‹6, Kî?n, ™Ã©¤, &“?nÏ, ⁄O, †á©êß, a ²¥ ➤ *øıU: matlab compiler, matlabC ÍÆß™•" 1.1 GUI and Basic functions ȃMatlab￾, 3˸9•: Desktop - Desktop Layout - Default ˘“¿ J %@S°™. dû, 3¶4˛å±w±e.° ✲ Menu: ù)File, Edit, View, Debug, Desktop, Window, HelpË ¸. ✲ Toolbar: Û‰9, “¥Ë¸9e°@ „I. Previous Next First Last Back Forward 2

*Current Directory:位于Toolbar旁边的当前目录栏，从这里可以直 接输入你要跳转的目录，其使用方法和Vindows.里面的”打开文件”窗口很 像. *Current Directory:在左上方还有一个叫做Current Directory的 选项卡，它和Workspace共用一个窗口，作用也上面提到的一样，只不过这里面 可以直接显示出当前目录中的文件.这大大方便了我们的操作 *Vorkspace:从这个窗口，我们可以看到当前Matlab工作空间中变量 信息.点击选项卡上的字就可以切换Vorksapce和Current Directory选项卡 了. *Command History:位于左下的窗口，其中记录了你曾经在Matlab中 输入的命令 *Start Button:就像Windows里面的开始按钮，从这里你可以选择一 个你想做的任务， Previous Next First Last Back Forward 3

✲ Current Directory: †uToolbar >c8¹9, l˘på±Ü —\\áa=8¹, Ÿ¶^ê{⁄Windowsp°0ãm©á0IùÈ î. ✲ Current Directory : 3ܲêÑkòáâCurrent Directory  ¿ëk, ß⁄Workspace
^òáIù, ä^è˛°Jò, êÿL˘p° å±Üw´—c8¹•©á. ˘ååêB ·Çˆä. ✲ Workspace: l˘áIù, ·Çå±wcMatlabÛäòm•C˛ &E. :¬¿ëk˛i“å±ÉÜWorksapce⁄Current Directory ¿ëk . ✲ Command History: †uÜeIù, Ÿ•P¹ \Q²3Matlab• —\·-. ✲ Start Button: “îWindowsp°m©U‹, l˘p\屿Jò á\éâ?÷. Previous Next First Last Back Forward 3

*Command Window:位于右方的Command Window是最重要的窗 口，所有命令行都从这里输入 以上是可以在屏幕上直接看到的窗口.另外还有几个是你Cll它们才会出 来的. *Editor:atlab自带编辑器，用来编辑m文件.支持语法高亮，设置断 点.比较好用. *Array Editor:用于显示，编辑变量.有点像Excel,.在workspace里双 击相关变量能自动打开，或使用命令openvar(变量名打开. 1.1.1 Command Window 口MATLAB中常用的几个命令： nkdir:新建目录，例如：mkdir test. cd和cd.:进入目录：回到当前目录的上一层目录. Previous Next First Last Back Forward 4

✲ Command Window: †umêCommand Window¥Å­áI ù, §k·-1—l˘p—\. ±˛¥å±3¶4˛ÜwIù. , ÑkAá¥\ Call ßÇ‚¨— 5. ✲ Editor: Matlabgë?6Ï, ^5?6m©á. |±ä{p￾, ò‰ :. '–^. ✲ Array Editor: ^uw´, ?6C˛. k:îExcel, 3workspacepV ¬É'C˛Ugƒãm, ½¶^·-openvar(’C˛¶’)ãm. 1.1.1 Command Window ❏ MATLAB•~^Aá·-: ➘ mkdir:#Ô8¹, ~X: mkdir test. ➘ cd⁄cd .. :?\8¹; £c8¹˛ò￾8¹. Previous Next First Last Back Forward 4

mdir:删除目录. cc:清屏，此命令只打扫屏幕，对已有变量等毫无影响 cdit:用来打开默认的Editor编辑m文件，可以采用edit文件名的方式 来新建/打开一个指定了名称的文件. exit:退出MATLAB 口MATLAB中默认的结果变量：ans,如果表达式没有名称，则给出的 结果会自动存在ans中，直到下一次没有名称的变量运算结束前，ans中所储 存的值不变 口更改显示的精度 要控制Matlab显示计算结果的模式（注意，只是显示结果，其机器内部存 储值不受影响)，我们可以使用Format命令.命令语法：Format type..常 用type参数有： Previous Next First Last Back Forward 5

➘ mdir :Ìÿ8¹. ➘ clc :ò¶, d·-êã׶4, ÈÆkC˛ŒÃKè. ➘ edit :^5ãm%@Editor ?6 m ©á, å±Ê^edit ©á¶ê™ 5# Ô/ãmòáç½ ¶°©á. ➘ exit :Ú—MATLAB. ❏ MATLAB•%@(JC˛: ans, XJLà™vk¶°, Kâ— (J ¨gƒ3ans•, Üeògvk¶°C˛$é(Âc, ans•§; äÿC. ❏ çUw´°› áõõMatlabw´Oé(J™(5ø, ê¥w´(J, ŸÅÏS‹ ;äÿ…Kè), ·Ç屶^Format·-. ·-ä{: Format type. ~ ^typeÎÍk: Previous Next First Last Back Forward 5

type result example + (正数)+，（负数）-，（零）blank 十 bank 银行格式，元角分表示 3.14 compact 紧凑格式，清除显示的空行， theta pi/2 和1oose相反 theta= 1.5708 hex 干六进制 400921fb54442d18 long 双精度15位，单精度8位 3.14159265358979 long e 15位有效数字的科学计数法表示 3.141592653589793e+00 long g 从long和long e中自动选择最佳表示 3.14159265358979 loose 输出变量之间有空行 theta pi/2 和compact相反 theta= 1.5708 rat 有理数表示 355/133 short 输出小数点后4位，所有最多不超过7位. 3.1416 大于1000的实数使用科学计数法表示 1.0012e+003 short e 5位有效数字的科学计数法表示 1.0012e+003 short g 从short和short e中自动选择最佳表示 3.1416 Previous Next First Last Back Forward 6

type result example + (Í)+, (KÍ)-, (")blank + bank ’1Ç™, ©L´ 3.14 compact ;nÇ™, òÿw´ò1, theta = pi/2 ⁄ loose Éá theta= 1.5708 hex õ8?õ 400921fb54442d18 long V°›15†, ¸°›8† 3.14159265358979 long e 15†kÍiâÆOÍ{L´ 3.141592653589793e+00 long g llong ⁄long e•gƒ¿JÅZL´ 3.14159265358979 loose ——C˛Émkò1 theta = pi/2 ⁄ compact Éá theta= 1.5708 rat knÍL´ 355/133 short ——Í:￾4†, §kÅıÿáL7†. 3.1416 åu1000¢Í¶^âÆOÍ{L´ 1.0012e+003 short e 5†kÍiâÆOÍ{L´ 1.0012e+003 short g lshort⁄short e•gƒ¿JÅZL´ 3.1416 Previous Next First Last Back Forward 6

1.1.2 Command History 这个窗口存储了命令窗口里所有曾经使用的命令.这个子窗口有如下这些用 处： 运行单个命令双击窗口中储存的命令，该命令将再次被运行. 运行多个命令可以按住Ctrl或者Shit键选择多个命令，然后选择右键菜 单中的：Evaluate Selection 储存命令用前一行中所用办法，选中你想储存的命令，然后选择右键菜单 中：Create M-fle 自定义快捷方式同样，也是先选中命令，再选择邮件菜单中的：Create Short-Cut,之后可以通过点击自定义的按钮，快捷地执行前面所选择地命令. 要清除这个窗口中历史命令数据，也是通过右键菜单中地Delete Selec- tion/Delete to Selection/Clear Entire history这些命令. 与历史命令有关的两个实用功能： 口自动补齐功能 Previous Next First Last Back Forward 7

1.1.2 Command History ˘áIù; ·-Iùp§kQ²¶^·-. ˘áfIùkXe˘ ^ ?: $1¸á·- V¬Iù•;·-, T·-Ú2g$1. $1ıá·- å±U4Ctrl ½ˆShift Ö¿Jıá·-, ,￾¿JmÖË ¸ •: Evaluate Selection ;·- ^cò1•§^ç{, ¿•\é;·-, ,￾¿JmÖ˸ •: Create M-file g½¬Ø$ê™ ”,è¥k¿•·-, 2¿Jeá˸•: Create Short-Cut, É￾屜L:¬g½¬U‹, Ø$/â1c°§¿J/·-. áòÿ˘áIù•{§·-Í‚, 襜LmÖ˸•/ Delete Selec￾tion/ Delete to Selection/ Clear Entire history ˘ ·-. Ü{§·-k'¸á¢^ıU: ❏ gƒ÷‡ıU Previous Next First Last Back Forward 7