实验一 Matlab基础操作
一、实验目的:
1. 熟悉MATLAB 软件的运行环境及界面组成;熟悉基本的MATLAB 环境命令操作; 2. 掌握MATLAB的命令运行方式和M文件运行方式; 3. 掌握矩阵在MATLAB中的运用。
4、掌握基本MATLAB 矩阵(包括复数矩阵)输入方式、元素提取与组合; 二、实验内容及要求:
1、运行MATLAB 软件,观察MATLAB 的操作界面组成,并了解各个部分的功能;
MATLAB 的操作界面主要由指令窗(Command Window)、历史指令窗(Command History)、当前目录浏览器(Current Directory Browser)、工作空间浏览器(Workspace Browser)等。
指令窗口主要用于进行MATLAB 的各种操作,在该窗口中可键入MATLAB 运作的指令、函数、表达式以及显示除图形外的所有运行结果。
历史窗记录已经运作过的指令、函数、表达式,它允许用户对它们进行复制、重运行、及产生M 文件。
当前目录浏览器可以进行当前目录的设置;展示相应目录上的M、MDL等文件;复 制、编辑和运行M 文件;装载MAT 数据文件。
工作空间浏览器列出MATLAB 工作空间中所有的变量名、大小、字节数;在该窗中, 可以对变量进行观察、编辑、提取和保存。 2、用基本的MATLAB 环境命令: (1) clc命令
clc 为清除指令窗命令,它只起到清屏的作用并没用从内存中清除变量;在执行clc 命 令前数组a=[1 2 3;3 6 9;2 5 8],执行clc命令后指令窗已清屏,在指令窗中输入:a+回车键,在指令窗中显示:a = 1 2 3 3 6 9
2 5 8
(2)clear 命令
clear为清除内存变量和函数命令;在执行clear命令前数组a=[1 2 3;3 6 9;2 5 8],执行clear 命令后屏幕和未执行该命令前是一样的,在指令窗中输入:a+回车键,在指令窗中显示: ??? Undefined function or variable 'a'。
(3) format 命令(format compact 比较format loose )
format compact 命令作用是显示变量之间没有空行。在指令窗中输入:format compact+ 回车键,接着输入数组: a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; b=[1 4 7;2 5 8;3 6 9]; c=a+b
紧跟变量后显示:c = 2 6 10 6 10 14 10 14 18
format loose 命令作用是显示变量之间有空行。在指令窗中输入:format loose+回车键,
接着输入数组: a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; b=[1 4 7;2 5 8;3 6 9]; c=a+b
与c=a+b 隔一行显示:
c = 2 6 10 6 10 14 10 14 18
(4)操作demo help who whos 等命令
demo为MATLAB 演示命令,通过在指令窗中输入demo 或在操作界面的左下角STAR 中的demo均可打开Getting Started with Demos 界面。在指令窗中输入demo打开Getting Started with Demos 接着点击3-DVisualization紧接着电击Teapot,然后电击Run theTeapot可看到一个茶壶的3D图形。
在(2)步的基础上,在指令窗中输入who 命令显示结果如下: Your variables are: a b c
输入whos 命令显示的结果如下:
Name Size Bytes Class
a 3x3 72 double array b 3x3 72 double array c 3x3 72 double array
3、在命令窗口执行命令完成以下运算,观察workspace的变化,记录运算结果。 (1)(365-52?2-70)?3
>> (365-52*2-70)/3 ans =
63.6667 (2)>>area=pi*2.5^2
area =
19.6350
(3)已知x=3,y=4,在MATLAB中求z:
x2y3 z?2?x?y?>>x=3; >>y=4;
>> z=x^2*y^3/(x-y)^2 z = 576
(4)将下面的矩阵赋值给变量m1,在workspace中察看m1在内存中占用的字节数。
?162313??511108?? m1=??97612???414151??执行以下命令 >>m1( 2 , 3 ) >>m1( 11 ) >>m1( : , 3 )
>>m1( 2 : 3 , 1 : 3 )
>>m1( 1 ,4 ) + m1( 2 ,3 ) + m1( 3 ,2 ) + m1( 4 ,1)
具体操作如下
>> m1=[16 2 3 13;5 11 10 8;9 7 6 12;4 14 15 1]; >>m1( 2 , 3 ) ans =
10 >>m1( 11 ) ans = 6
>>m1( : , 3 ) ans = 3 10 6
15
>>m1( 2 : 3 , 1 : 3 ) ans =
5 11 10 9 7 6
>>m1( 1 ,4 ) + m1( 2 ,3 ) + m1( 3 ,2 ) + m1( 4 ,1) ans = 34
(5)执行命令>>help abs
查看函数abs的用法及用途,计算abs( 3 + 4i )
函数abs:计算变量中元素的绝对值。若变量是复数,则函数abs将计算变量中元素的模。
>> abs(3+4i) ans = 5 (6)执行命令
>>x=0:0.1:6*pi; >>y=5*sin(x);
>>plot(x,y)
543210-1-2-3-4-502468101214161820 (6)运行MATLAB的演示程序,>>demo,以便对MATLAB有一个总体了解。
三、思考题
1、以下变量名是否合法?为什么? (1)x2 (2)3col (3)_row (4)for
Matlab变量名命名有如下规则:变量名的第一个字符必须为英文字母,其长度不能超过31个字符;变量名可以包含下连字符、数字,但不能包含空格符、标点;变量名不能是Matlab预定义的变量,不能是Matlab内部函数名 所以正确的有(1),错误的有(2)、(3)、(4)。(2)中第一个字符是数字,(3)中第一个字符是下划线,(4)中是Matlab内部循环语句关键字。
2、求以下变量的值,并在MATLAB中验证。 (1)a = 1 : 2 : 5 ;
(2)b = [ a' a' a' ] ; (3)c = a + b ( 2 , : )
(1)a =[1 3 5] (2)b =[1 1 1 3 3 3 5 5 5] (3) c =[4 6 8]