MATLAB

MATLAB

• ​​1 课程概述​​
• ​​2 命令​​

• ​​2.1 输入命令​​
• ​​2.2 命名变量​​
• ​​2.3 保存和加载变量​​
• ​​2.4 使用内置的函数和常量​​

• ​​3 MATLAB桌面和编辑器​​

• ​​1 MATLAB桌面和编辑器​​

1 课程概述

在本课程中，我们将向你介绍MATLAB语言，并展示部分有关如何使用MATLAB的真实案例，本课程首先介绍一些基本的MATLAB命令，然后重点介绍数据导入和数据可视化，最后提供一些项目，供您演练学习到的技能。在本课程结束时，你将使用MATLAB，分析从一颗恒星记录的光源，已确定它是正朝地球运动还是正远离地球。完成本课程应需要约2小时的时间 ，不过你可以随时离开，并在以后回来学习课程。好好享受课程吧。

2 命令

2.1 输入命令

任务一
您可以通过在命令行窗口中 MATLAB 提示符 (>>) 后输入命令，然后按 Enter 键来执行命令。

任务
使用命令 3*5 将数值 3 和 5 相乘。

任务2
除非另有指定，否则 MATLAB 会将计算结果存储在一个名为 ans 的变量中。

>> 7 + 3
>ans = 
    10

任务
将 3*5 的计算结果赋给一个名为 m 的变量，如下所示：
m = 3*5

任务3
MATLAB 中的等号 (=) 是赋值运算符，这意味着等号右侧的表达式赋给左侧的变量。
当您输入 x = 3 + 4 时，MATLAB 首先计算 3 + 4，然后将结果 (7) 赋给变量 x。

任务
输入命令 m = m + 1，看看会出现什么。

任务4
请注意，工作区窗口（右侧）显示了当前位于工作区中的所有变量。

任务
创建一个名为 y 并且值为 m/2 的变量。

任务5
在命令的末尾添加分号将抑制输出，但仍会执行该命令，正如您在工作区中所看到的。当您输入命令而没有以分号结尾时，MATLAB 将会在命令提示符下显示结果。

>> x = 5 + 1
x = 
    6
>> x = 5 + 1;

任务
输入 k = 8 - 2;，结尾用分号。

结果不会出现在命令提示符下，但您可以在工作区窗口中看到该值。

任务6
您可以按键盘上的向上箭头键重新调用以前的命令。请注意，要执行此操作，命令行窗口必须为活动窗口。

任务
按向上箭头键以回到命令 m = 3*5，然后将该命令编辑为 m = 3*k
当您在命令提示符下仅输入变量名称时，MATLAB 将会返回该变量的当前值。

任务7
任务
y 的值是使用 m 计算的。修改 m 时，是否重新计算 y？

在命令提示符下只输入变量名称 y（并按 Enter）。

附加练习
y 的值保持不变，因为 MATLAB 不会在命令行窗口中重新运行以前的命令。

如果您要在修改 m 后重新计算 y，需要重复命令 y = m/2。

现在就试一下！使用向上箭头重新调用命令 y = m/2，然后按 Enter 键。
切记，要查看 y 的新值，请不要在命令末尾使用分号。

2.2 命名变量

任务1
您可以将 MATLAB 变量命名为符合以下规则的任何名称：以字母开头，并且仅包含字母、数字和下划线 (_)。

MATLAB 变量还区分大小写。

任务
将值 -2 赋给变量 A。

a = 8

a =

8
任务 1 ✔
A=-2

A =

-2

任务2
请注意，变量 a 和 A 都存在于工作区中。

您可以将您的所有变量命名为 a 或 x，但对变量进行更有意义的命名会更有用。

任务
计算 (a+A)/2。将结果赋给变量 avgAa。

任务 2 ✔
avgAa=(a+A)/2

avgAa =

3

附加练习
如果您使用无效的变量名称，MATLAB 会显示建议的更正内容。您可以使用建议的命令、对其进行修改或按 Esc 键删除建议。

试着创建变量 3sq = 9 来试验一下这些操作。

3sq=9
3sq=9
↑
Invalid expression. Check for missing multiplication operator, missing or unbalanced delimiters, or other syntax error. To construct matrices, use brackets instead of parentheses.
是不是想输入:
 sq=9

2.3 保存和加载变量

任务1
您可以使用 save 命令将工作区中的变量保存到称为 MAT 文件的 MATLAB 特定格式文件中。

要将工作区保存到名为 foo.mat 的 MAT 文件中，请使用命令：

>> save foo

任务
将工作区变量保存到名为 datafile.mat 的文件中。

任务 1 ✔
>> save datafile

任务 2
当您要在 MATLAB 中切换处理新问题时，可能需要整理工作区。您可以使用 clear 函数从工作区中删除所有变量。

任务
使用 clear 将工作区清空。

   任务 2 ✔
>> clear

任务 3
在工作区中，您可以看到 clear 命令清空了所有变量。

您可以使用 load 命令从 MAT 文件加载变量。

>> load foo

任务
从文件 datafile.mat 加载变量。

   任务 3 ✔
>> load datafile

任务 4
请注意，变量 data 在工作区中列出。您可以通过输入变量的名称来查看任何变量的内容。

>> myvar

任务
显示变量 data 的内容。

任务 4 ✔
>> data

data =

   3.0000    0.5300    4.0753       NaN
  18.0000    1.7800    6.6678    2.1328
  19.0000    0.8600    1.5177    3.6852
  20.0000    1.6000    3.6375    8.5389
  21.0000    3.0000    4.7243   10.1570
  23.0000    6.1100    9.0698    2.8739
  38.0000    2.5400    5.3002    4.4508

任务5
clear 函数清理工作区。clc 命令清理命令行窗口。

任务
使用 clc 命令清空命令行窗口。

任务5
clc

附加练习
当您关闭 MATLAB 时，工作区将被清空。可以使用 MAT 文件来保存变量。这样，当您重新打开 MATLAB 时，可以将变量加载到工作区中。

如果您只想加载或保存部分变量，可以使用函数的两个输入。尝试从文件 myData.mat 中仅加载变量 m：

>> load myData m

然后尝试将变量 m 保存到名为 justm.mat 的新 MAT 文件中：
>> save justm m

2.4 使用内置的函数和常量

任务 1
MATLAB 包含一些内置的常量，例如用 pi 表示 π。

>> a = pi
a = 
    3.1416
     

这里虽然只对 π 显示了四位小数，但它在内部是用更高的精度表示的。

任务
创建一个名为 x 的变量，其值为 π/2。

  任务 1 ✔
>> x=pi/2

x =

    1.5708

任务 2
MATLAB 包含许多内置的函数，例如 abs（计算绝对值）和 eig（计算特征值）。

>> a = sin(-5)
a = 
    0.9589

请注意，MATLAB 使用圆括号来传递函数输入，与标准的数学表示法类似。

任务
使用 sin 函数计算 x 的正弦值。将结果赋给一个名为 y 的变量。

任务 2 ✘
>> y=sin x
Invalid expression. Check for missing multiplication operator, missing or unbalanced delimiters, or other syntax error. To construct matrices, use brackets instead of parentheses.
   任务 2 ✔
>> y=sin(x)

y =

     1

任务 3

任务
使用 sqrt 函数计算 -9 的平方根。将结果赋给一个名为 z 的变量。

 任务 3 ✔
>> z=sqrt(-9)

z =

   0.0000 + 3.0000i

附加练习

请注意，解包含虚数 i，这是 MATLAB 中的内置常量。

在命令行窗口中仅显示前四个小数位。您可以使用 format 函数控制显示的精度。

请试着输入 format long 并显示 x 的值。

输入 format short 可切换回默认显示。

>> format long
>> x

x =

   1.570796326794897

>> format short
>> x

x =

    1.5708

3 MATLAB桌面和编辑器

1 MATLAB桌面和编辑器

当你启用MATLAB，默认布局，包含三个主窗口;命令行窗口、工作区，和当前文件夹，在命令行窗口中，你可以输入MATLAB命令，然后按Enter键即会执行它，到当前为止你完成的所有交互任务，都是以这种方式执行的，某些命令可以创建新的MATLAB变量，这些变量显示在工作区中。在命令行中依次输入命令，可以便捷的尝试命令并查看结果，然而解决问题通常需要一系列命令，你可以将所有命令及其输出组织在一起，方法是在MATLAB编辑器中创建一个实时脚本。要创建实时脚本， 请单击“新建实时脚本”，它位于工具条中。现在，你可以在灰色代码框中输入命令，还可以切换到文本模式以添加一些说明，现在，你可以通过点击“运行”按钮，依次运行多个命令，这会按顺序算所有命令，输出会显示在右侧窗格中，

MATLAB

• ​​1 课程概述​​
• ​​2 命令​​

• ​​2.1 输入命令​​
• ​​2.2 命名变量​​
• ​​2.3 保存和加载变量​​
• ​​2.4 使用内置的函数和常量​​

• ​​3 MATLAB桌面和编辑器​​

• ​​1 MATLAB桌面和编辑器​​

1 课程概述

在本课程中，我们将向你介绍MATLAB语言，并展示部分有关如何使用MATLAB的真实案例，本课程首先介绍一些基本的MATLAB命令，然后重点介绍数据导入和数据可视化，最后提供一些项目，供您演练学习到的技能。在本课程结束时，你将使用MATLAB，分析从一颗恒星记录的光源，已确定它是正朝地球运动还是正远离地球。完成本课程应需要约2小时的时间 ，不过你可以随时离开，并在以后回来学习课程。好好享受课程吧。

2 命令

2.1 输入命令

任务一
您可以通过在命令行窗口中 MATLAB 提示符 (>>) 后输入命令，然后按 Enter 键来执行命令。

任务
使用命令 3*5 将数值 3 和 5 相乘。

任务2
除非另有指定，否则 MATLAB 会将计算结果存储在一个名为 ans 的变量中。

>> 7 + 3
>ans = 
    10

任务
将 3*5 的计算结果赋给一个名为 m 的变量，如下所示：
m = 3*5

任务3
MATLAB 中的等号 (=) 是赋值运算符，这意味着等号右侧的表达式赋给左侧的变量。
当您输入 x = 3 + 4 时，MATLAB 首先计算 3 + 4，然后将结果 (7) 赋给变量 x。

任务
输入命令 m = m + 1，看看会出现什么。

任务4
请注意，工作区窗口（右侧）显示了当前位于工作区中的所有变量。

任务
创建一个名为 y 并且值为 m/2 的变量。

任务5
在命令的末尾添加分号将抑制输出，但仍会执行该命令，正如您在工作区中所看到的。当您输入命令而没有以分号结尾时，MATLAB 将会在命令提示符下显示结果。

>> x = 5 + 1
x = 
    6
>> x = 5 + 1;

任务
输入 k = 8 - 2;，结尾用分号。

结果不会出现在命令提示符下，但您可以在工作区窗口中看到该值。

任务6
您可以按键盘上的向上箭头键重新调用以前的命令。请注意，要执行此操作，命令行窗口必须为活动窗口。

任务
按向上箭头键以回到命令 m = 3*5，然后将该命令编辑为 m = 3*k
当您在命令提示符下仅输入变量名称时，MATLAB 将会返回该变量的当前值。

任务7
任务
y 的值是使用 m 计算的。修改 m 时，是否重新计算 y？

在命令提示符下只输入变量名称 y（并按 Enter）。

附加练习
y 的值保持不变，因为 MATLAB 不会在命令行窗口中重新运行以前的命令。

如果您要在修改 m 后重新计算 y，需要重复命令 y = m/2。

现在就试一下！使用向上箭头重新调用命令 y = m/2，然后按 Enter 键。
切记，要查看 y 的新值，请不要在命令末尾使用分号。

2.2 命名变量

任务1
您可以将 MATLAB 变量命名为符合以下规则的任何名称：以字母开头，并且仅包含字母、数字和下划线 (_)。

MATLAB 变量还区分大小写。

任务
将值 -2 赋给变量 A。

a = 8

a =

8
任务 1 ✔
A=-2

A =

-2

任务2
请注意，变量 a 和 A 都存在于工作区中。

您可以将您的所有变量命名为 a 或 x，但对变量进行更有意义的命名会更有用。

任务
计算 (a+A)/2。将结果赋给变量 avgAa。

任务 2 ✔
avgAa=(a+A)/2

avgAa =

3

附加练习
如果您使用无效的变量名称，MATLAB 会显示建议的更正内容。您可以使用建议的命令、对其进行修改或按 Esc 键删除建议。

试着创建变量 3sq = 9 来试验一下这些操作。

3sq=9
3sq=9
↑
Invalid expression. Check for missing multiplication operator, missing or unbalanced delimiters, or other syntax error. To construct matrices, use brackets instead of parentheses.
是不是想输入:
 sq=9

2.3 保存和加载变量

任务1
您可以使用 save 命令将工作区中的变量保存到称为 MAT 文件的 MATLAB 特定格式文件中。

要将工作区保存到名为 foo.mat 的 MAT 文件中，请使用命令：

>> save foo

任务
将工作区变量保存到名为 datafile.mat 的文件中。

任务 1 ✔
>> save datafile

任务 2
当您要在 MATLAB 中切换处理新问题时，可能需要整理工作区。您可以使用 clear 函数从工作区中删除所有变量。

任务
使用 clear 将工作区清空。

   任务 2 ✔
>> clear

任务 3
在工作区中，您可以看到 clear 命令清空了所有变量。

您可以使用 load 命令从 MAT 文件加载变量。

>> load foo

任务
从文件 datafile.mat 加载变量。

   任务 3 ✔
>> load datafile

任务 4
请注意，变量 data 在工作区中列出。您可以通过输入变量的名称来查看任何变量的内容。

>> myvar

任务
显示变量 data 的内容。

任务 4 ✔
>> data

data =

   3.0000    0.5300    4.0753       NaN
  18.0000    1.7800    6.6678    2.1328
  19.0000    0.8600    1.5177    3.6852
  20.0000    1.6000    3.6375    8.5389
  21.0000    3.0000    4.7243   10.1570
  23.0000    6.1100    9.0698    2.8739
  38.0000    2.5400    5.3002    4.4508

任务5
clear 函数清理工作区。clc 命令清理命令行窗口。

任务
使用 clc 命令清空命令行窗口。

任务5
clc

附加练习
当您关闭 MATLAB 时，工作区将被清空。可以使用 MAT 文件来保存变量。这样，当您重新打开 MATLAB 时，可以将变量加载到工作区中。

如果您只想加载或保存部分变量，可以使用函数的两个输入。尝试从文件 myData.mat 中仅加载变量 m：

>> load myData m

然后尝试将变量 m 保存到名为 justm.mat 的新 MAT 文件中：
>> save justm m

2.4 使用内置的函数和常量

任务 1
MATLAB 包含一些内置的常量，例如用 pi 表示 π。

>> a = pi
a = 
    3.1416
     

这里虽然只对 π 显示了四位小数，但它在内部是用更高的精度表示的。

任务
创建一个名为 x 的变量，其值为 π/2。

  任务 1 ✔
>> x=pi/2

x =

    1.5708

任务 2
MATLAB 包含许多内置的函数，例如 abs（计算绝对值）和 eig（计算特征值）。

>> a = sin(-5)
a = 
    0.9589

请注意，MATLAB 使用圆括号来传递函数输入，与标准的数学表示法类似。

任务
使用 sin 函数计算 x 的正弦值。将结果赋给一个名为 y 的变量。

任务 2 ✘
>> y=sin x
Invalid expression. Check for missing multiplication operator, missing or unbalanced delimiters, or other syntax error. To construct matrices, use brackets instead of parentheses.
   任务 2 ✔
>> y=sin(x)

y =

     1

任务 3

任务
使用 sqrt 函数计算 -9 的平方根。将结果赋给一个名为 z 的变量。

 任务 3 ✔
>> z=sqrt(-9)

z =

   0.0000 + 3.0000i

附加练习

请注意，解包含虚数 i，这是 MATLAB 中的内置常量。

在命令行窗口中仅显示前四个小数位。您可以使用 format 函数控制显示的精度。

请试着输入 format long 并显示 x 的值。

输入 format short 可切换回默认显示。

>> format long
>> x

x =

   1.570796326794897

>> format short
>> x

x =

    1.5708

3 MATLAB桌面和编辑器

1 MATLAB桌面和编辑器

当你启用MATLAB，默认布局，包含三个主窗口;命令行窗口、工作区，和当前文件夹，在命令行窗口中，你可以输入MATLAB命令，然后按Enter键即会执行它，到当前为止你完成的所有交互任务，都是以这种方式执行的，某些命令可以创建新的MATLAB变量，这些变量显示在工作区中。在命令行中依次输入命令，可以便捷的尝试命令并查看结果，然而解决问题通常需要一系列命令，你可以将所有命令及其输出组织在一起，方法是在MATLAB编辑器中创建一个实时脚本。要创建实时脚本， 请单击“新建实时脚本”，它位于工具条中。现在，你可以在灰色代码框中输入命令，还可以切换到文本模式以添加一些说明，现在，你可以通过点击“运行”按钮，依次运行多个命令，这会按顺序算所有命令，输出会显示在右侧窗格中，