第 1 章 基础准备及入门
本章有三个目的：一是讲述MATLAB正常运行所必须具备的基础条件；二是简明地介绍MATLAB及其操作桌面Desktop的基本使用方法；三是全面介绍MATLAB的帮助系统。 本章的前两节讲述：MATLAB的正确安装方法和MATLAB 环境的启动。因为指令窗是MATLAB最重要的操作界面，所以本章用第 1.3、1.4 两节以最简单通俗的叙述、算例讲述指令窗的基本操作方法和规则。这部分内容几乎对MATLAB各种版本都适用。第1.5到第1.8节专门介绍MATLAB最常用的另五个交互界面：历史指令窗、当前目录浏览器、工作空间浏览器、数组编辑器、M文件编辑器。 鉴于实际应用中，帮助信息和求助技能的重要性。本章专设第1.9节专门叙述MATLAB的帮助体系和求助方法。 作者建议：不管读者此前是否使用过MATLAB，都不要忽略本章。
1.1 MATLAB的安装和工具包选择
MATLAB只有在适当的外部环境中才能正常运行。因此，恰当地配置外部系统是保证MATLAB运行良好的先决条件。MATLAB本身可适应于许多机种和系统，如 PC机 和 Unix 工作站等。但本节只针对我国使用最广的PC机系统给予介绍。 对PC机用户来说，常常需要自己安装MATLAB。MATLAB R2007a （即旧编号MATLAB7.4）版要求Win2000或WinXP平台。下面介绍从光盘上安装MATLAB的方法。 一般说来，当MATLAB光盘插入光驱后，会自启动“安装向导”。假如自启动没有实现，那么可以在<我的电脑>或<资源管理器>中双击setup.exe应用程序，使“安装向导”启动。安装过程中出现的所有界面都是标准的，用户只要按照屏幕提示操作，如输入用户名、单位名、口令等就行。 在安装MATLAB.R2007a时，会出现一个界面，该界面上有两个选项：Typical和Custom。假如你不熟悉MATLAB，或假如你机器的硬盘的自由空间远大于3G，或假如你需要用到光盘上MATLAB的所有功能及工具包，那么你就点选“Typical”。否则，点选“Custom”。 在点选“Custom”后，会引出如图1.1-1的界面。你可以根据需要，在“Select products to install”栏中勾选相应的组件。注意：MATLAB软件光盘总包含很多工具包，它们有的是通用的，有的则专业性很强。对一般用户来说，完全不必采取全部安装，而应根据需要有所选择。否则将占据很多硬盘空间。表1.1-1对各组件的描述供用户选择时参考。
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图 1.1-1 MATLAB组件选择界面
组 件 名 称 1．必须选择的本原性组件 MATLAB 表1.1-1 MATLAB各组件的功用 功 用 这是最核心的部分。没有它就没有MATLAB环境。 有了它，就可以对各类数据（除符号类数据以外）进行操作、运算和可视化。 符号类数据的操作和计算。 更丰富的符号计算函数和指令 不用编写程序，利用方块图实现建模和仿真；主要用于研究微分和差分方程描写的非线性动态系统。 包含求函数零点、极值、规划等优化程序。 把MATLAB的M文件编译成独立应用程序。 与MATLAB Compiler配合使用，生成Excel插件。 MATLAB涉及控制的工具包有10多个，而本栏工具包是最基本的，是解决控制问题所必选的。至于其他控制工具包则是用户根据需要选择的。 是MATLAB信号处理中的基本工具包。 内含样条和插值函数。 包含进行复杂统计分析所需的程序。 与Simulink配合使用，主要用于较大型、复杂的（离散事件）动态系统的建模、分析、仿真。 动态系统辨识。 2．最常选的通用性工具包组件 Symbolic Math Toolbox Extended Symbolic Math Toolbox 3．其他通用性工具包组件 Simulink Optimization Toolbox Matlab Compiler Matlab builder for Excel 4．常用专业性工具包组件 Control System Toolbox Signal Processing Toolbox Spline Toolbox Statistics Toolbox 5．其他专业性工具包组件（举例） Stateflow System Identification Toolbox ...... 1.2
Desktop操作桌面的启动
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1.2.1 MATLAB的启动
（1）方法一 当MATLAB安装到硬盘上以后，一般会在Windows桌面上自动生成MATLAB程序图标。在这种情况下，只要直接点击那图标即可启动MATLAB，打开如图1.2-1的MATLAB操作桌面（Desktop）。注意：本书作者建议用户优先采用启动“方法一”。 （2）方法二 假如Windows桌面上没有MATLAB图标，那么点击matlab\\ 文件夹下的快捷方式图标
。
（3）方法三 点击matlab\\bin\\win32文件夹中的matlab.exe（它的图标是），也会自动创建类似图1.2-1所示的Desktop操作桌面。唯一的区别是：采用这种方式创建的MATLAB工作环境以MATLAB所在的根目录为当前目录。
1.2.2 Desktop操作桌面简介
MATLAB R2007a版的Desktop操作桌面，是一个高度集成的MATLAB工作界面。其默认形式，如图1.2-1所示。该桌面的上层铺放着三个最常用的界面：指令窗（Command Window）、当前目录（Current Directory）浏览器、历史指令（Command History）窗。在当前目录窗的后面还铺放一个MATLAB内存工作空间（Workspace）浏览器。
图1.2-1 Desktop操作桌面的默认外貌
? 指令窗
该窗是进行各种MATLAB操作的最主要窗口。在该窗内，可键入各种送给MATLAB运作的指令、函数、表达式；显示除图形外的所有运算结果；运行错误时，给出相关的出错提示。 ? 历史指令窗
该窗记录已经运作过的指令、函数、表达式，及它们运行的日期、时间。该窗中的所有指令、文字都允许复制、重运行及用于产生M文件。 ? 当前目录浏览器
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在该浏览器中，展示着子目录、M文件、MAT文件和MDL文件等。对该界面上的M文件，可直接进行复制、编辑和运行；界面上的MAT数据文件，可直接送入MATLAB工作内存。此外，对该界面上的子目录，可进行Windows平台的各种标准操作。
? 工作空间浏览器
该浏览器默认地位于当前目录浏览器的后台。该窗口罗列出MATLAB工作空间中所有的变量名、大小、字节数；在该窗中，可对变量进行观察、图示、编辑、提取和保存。
? 捷径（Start）键
引出通往本MATLAB所包含的各种组件、模块库、图形用户界面、帮助分类目录、演示算例等的捷径，以及向用户提供自建快捷操作的环境。
1.3 Command Window运行入门
MATLAB的使用方法和界面有多种形式。但最基本的，也是入门时首先要掌握的是：MATLAB指令窗（Command Window）的基本表现形态和操作方式。本书作者相信，通过本节的文字解释，读者将对MATLAB使用方法有一个良好的初始感受。
1.3.1 Command Window指令窗简介
MATLAB指令窗默认地位于MATLAB桌面的右方（见图1.2-1）。假如，用户希望得到脱离操作桌面的几何独立指令窗，只要点击该指令窗右上角的 键，就可获得如图1.3-1所示的指令窗。
图 1.3-1 几何独立的指令窗
〖说明〗
? 图1.3-1指令窗表现了例1.3-1运行的情况。 ? 若用户希望让独立指令窗嵌放回桌面，则只要点击Command Window右上角的
或选中指令窗菜单 {Desktop：Dock Command Window} 便可。
按钮，
1.3.2 最简单的计算器使用法
为易于学习，本节以算例方式叙述，并通过算例归纳一些MATLAB最基本的规则和语法结构。建议读者，在深入学习之前，先读一读本节。
【例1.3-1】求 [12?2?(7?4)]?3 的算术运算结果。本例演示：最初步的指令输入形式和必需的操作步骤。
（1）用键盘在MATLAB指令窗中输入以下内容 >> (12+2*(7-4))/3^2
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2
（2）在上述表达式输入完成后，按 [Enter] 键，该指令被执行，并显示如下结果。
ans = 2
〖说明〗
? 本例在指令窗中实际运行的情况参见图1.3-1。
? 指令行“头首”的“ >>”是“指令输入提示符”，它是自动生成的。本书在此后的输
入指令前将不再带提示符“ >>”。理由是：（A）为使本书简洁；（B）本书用MATLAB的M-book写成，而在M-book中运行的指令前是没有提示符的。
? MATLAB的运算符（如+、- 等）都是各种计算程序中常见的习惯符号。 ? 一条指令输入结束后，必须按 [Enter] 键，那指令才被执行。
? 由于本例输入指令是“不含赋值号的表达式”，所以计算结果被赋给MATLAB的一个
默认变量“ans”。它是英文“answer”的缩写。
【例1.3-2】“续行输入”法。本例演示：或由于指令太长，或出于某种需要，输入指令行必须多行书写时，该如何处理。
S=1-1/2+1/3-1/4+ ... 1/5-1/6+1/7-1/8 S =
0.6345
〖说明〗
? MATLAB用3个或3个以上的连续黑点表示“续行”，即表示下一行是上一行的继续。 ? 本例指令中包含“赋值号”，因此表达式的计算结果被赋给了变量S。
? 指令执行后，变量S被保存在 MATLAB 的工作空间（Workspace）中，以备后用。如
果用户不用 clear 指令清除它，或对它重新赋值，那么该变量会一直保存在工作空间中，直到本MATLAB 指令窗被关闭为止。
1.3.3 数值、变量和表达式
前节算例只是表演了“计算器”功能，那仅是MATLAB全部功能中小小一角。为深入学习MATLAB，有必要系统介绍一些基本规定。本节先介绍关于变量的若干规定。
一 数值的记述
MATLAB的数值采用习惯的十进制表示，可以带小数点或负号。以下记述都合法。 3 -99 0.001 9.456 1.3e-3 4.5e33 在采用IEEE浮点算法的计算机上，数值通常采用“占用64位内存的双精度”表示。其相对精度是 eps （MATLAB的一个预定义变量），大约保持有效数字 16位。数值范围大致从 10?308 到 10308。
二 变量命名规则
? 变量名、函数名是对字母大小写敏感的。如变量myvar和MyVar表示两个不同的变量。
sin是MATLAB定义的正弦函数名，但SIN,Sin等都不是。 ? 变量名的第一个字符必须是英文字母，最多可包含63个字符（英文、数字和下连符）。
如myvar201是合法的变量名。
? 变量名中不得包含空格、标点、运算符，但可以包含下连符。如变量名my_var_201
是合法的，且读起来更方便。而my,var201由于逗号的分隔，表示的就不是一个变量名。
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