2011秋仿真-CHARPTER 1 MATLAB概述 [兼容模式].pdf

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1、控制系统仿真控制系统仿真CHARPTER 1CHARPTER 1 MATLAB概述MATLAB概述LUOMIN一、软件简介?1、什么是MATLAB？?MATLAB(MATrix LABoratory 矩阵实验室)?MATLAB(MATrix LABoratory 矩阵实验室)_一种高级语言首创者ClM l教授首创者：Cleve Moler教授1984年 成立The Math Works公司最新版本：MATLABR 2011b最流行的科学与工程计算软件工具，控制最流行的科学与工程计算软件工具，控制界国际上最流行的软件。LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗

2、敏2?2、主要特点（1）功能强大、适用范围广几乎所有科学研究与工程技术应用所需的各方面_几乎所有科学研究与工程技术应用所需的各方面的计算。（2）编程效率高丰富的库函数；基本数据编程单元是不需要指定维数的复数矩阵（）界面友好用户使用方便（3）界面友好，用户使用方便易学易用的帮助系统：help 命令或函数；把编程、编译连接执行调试等融为体；可设置中断编译、连接、执行、调试等融为一体；可设置中断点、调试手段多样、速度快；既可执行程序（M文件），又可调用库函数实现交互功能；演算纸式的件），又可调用库函数实现交互功能；演算纸式的科学工程计算语言、与人的思路和表达方式完全一样。LUOMIN2011年11月

3、4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏3（4）扩充能力强可自行建立M文件保存作为库函数使用；可调用_可自行建立M文件保存作为库函数使用；可调用BASIC、FORTRAN、C等语言的资源和程序。（）语句简单内涵丰富（5）语句简单、内涵丰富（6）强大方便的图形功能（7）MATLAB的活笔记本功能Notebook可将WORD和MATLAB集成为一个整Notebook可将WORD和MATLAB集成为个整体。（8）功能齐备的自动控制软件工具包（8）功能齐备的自动控制软件工具包LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏4二、MATLAB安装与启动?1）启

4、动：击桌的标?双击桌面的MATLAB图标?开始菜单的程序选项中选择MATLAB组件中的快捷方式方式?在MATLAB的安装路径的子目录中选择可执行文件“MATLAB exe”MATLAB.exe?2）退出：?FileExit MATLAB?FileExit MATLAB?CtrlQ?选择?选择?命令窗口中直接键入Exit或QuitLUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏5三、通用操作界面?1、命令窗口（Command Window）位于?1、命令窗口（Command Window）位于MATLAB桌面的右侧是用户与MATLAB进行人MATLAB进行人机对话

5、的最主要的环境。的环境。可输入命令、函数表达式函数、表达式，并显示结果。LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏6?eg.LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏7表1 命令窗口常用功能键功能键功能功能键功能功能键功能功能键功能重新导入前一重新导入前一Home,光标移动到所光标移动到所重新导入前一重新导入前一命令行命令行Home,Ctrl+A光标移动到所光标移动到所在行首在行首重新导入后一重新导入后一End,Ctrl+E光标移动到所光标移动到所,CtrlP+重新导入后一重新导入后一命令行命令行End,Ctrl E光

6、标移动到所光标移动到所在行尾在行尾光标向左移一光标向左移一Esc清除当前命令清除当前命令,CtrlN+光标向左移一光标向左移一个字符个字符清除当前命令清除当前命令行光标向右移一行光标向右移一Del,Ctrl+D删除光标后的删除光标后的,CtrlB+个字符字符光标向左移一个字符字符光标向左移一Backspace删除光标前的删除光标前的,Ctrl F+C l个字字符光标向右移一个字字符光标向右移一个字个字Ctrl+K删除至当前行删除至当前行尾尾Ctrl+Ctrl+LUOMIN个字个字尾尾Ctrl+2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏8（1）File菜单（P10）单击

7、File或采用快捷键“AltF”LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏9?New：新建M编程文件、图形文件、变量文件、模型文件和图形界面操作文件。?Open：打开MATLAB的相关文件。?Close Command Window：关闭命令窗口。关命令窗?Import Data：导入其他文件数据。?Save Workspace As：保存工作区域的工程数据。?Save Workspace As：保存工作区域的工程数据。?Set Path：设置所编辑文件的工作路径。?Preferences：设置工作环境的属性?Preferences：设置工作环境的属性。?

8、Page Setup：页面设置。?P i t设置打印属性?Print：设置打印属性。?Print Selection：对选择的文件数据进行打印设置。退出作境LUOMIN?Exit MATLAB：退出MATLAB工作环境。2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏10?（2）Edit 菜单单击该命令项或者执行快捷键“AltE”操作LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏11?U d：撤销前步操作?Undo：撤销前一步操作。?Redo：重新执行前一步操作。?Cut：对选中的对象执行剪切操作?Cut：对选中的对象执行剪切操作。?Cop

9、y：复制所选中的对象。?Paste：粘贴所选中的对象?Paste：粘贴所选中的对象。?Paste Special：粘贴特定的对象。?Select All：全部选择。?Select All：全部选择。?Delete：删除所选中的对象。?Find：查找所需要选择的对象。?Find Files：查找所需要选择的文件。?Clear Command Window：清除命令窗口区的对象。?Clear Command History：清除命令历史窗口区的历史记录。?Clear Workspace：清除工作区环境的对象。LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏12?（3

10、）Debug菜单单击该命令项或者执行快捷键“AltB”LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏13?Open M-Files When Debugging：调试时打开M文件。?Step：步进，用于运行当前程序行。p步进，用运行当前程序行。?Step In：程序运行到断点时，如果要调用另外一个函数，则跳到这个函数里运行。函数，则跳个函数运?Step Out：用于程序快速从断点跳出，并继续执行。?Continue：运行程序，直到遇到下一个断点。?Continue：运行程序，直到遇到下个断点。?Clear Breakpoints In All Files：清除

11、所有文件中的断点。断点。?Stop If Errors/Warnings.：当遇到错误或警告时停止运行。止运行。?Exit Debug Mode：退出调试模式。LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏14?（4）Desktop菜单?单击Desktop菜单项或者是执行快捷键“AltD”LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏15将命令窗以新的窗?Undock Command Window：将命令窗口以新的窗口形式显示，而不是作为主窗口的一个浮动窗口形式显示式显示。?Desktop Layout：将打开右侧的子菜单，子

12、菜单包含4个选项：默认布局只显示命令窗口显示命含4个选项：默认布局，只显示命令窗口，显示命令窗口和命令历史记录窗口，同时显示6个窗口。?SLt：保存窗口布局?Save Layout：保存窗口布局。?Organize Layouts：管理窗口布局。?Command Window、Command History、Current Directory、Workspace、Help、Profiler（轮廓图）：显示该窗口显示该窗口。?Toolbar、Shortcuts Toolbar、Titles：显示工具栏、快捷工具栏窗口名LUOMIN快捷工具栏、窗口名。2011年11月4日星期五9时31分26秒西南

13、石油大学 自动化 罗敏16?（5）Help菜单单击该命令项或执行快捷键“AltH”LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏17?Full Product Family Help：打开整个MATLAB系列产品家族的帮助文件。?MATLAB H l打开MATLAB的帮助文件?MATLAB Help：打开MATLAB的帮助文件。?Using The Desktop：打开MATLAB的帮助文件,并从Using the Desktop开始显示帮助文件从Using the Desktop开始显示帮助文件。?Using the Command Window：打开MAT

14、LAB的帮助文件,并从Using the Command Window开始显示助文件,并从Using the Command Window开始显示帮助文件。?Web Resources：打开网站资源。?Check For Updates：打开网上检查软件的更新情况。?Demos：打开演示文档。?About MATLAB：打开产品说明。LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏182、命令历史窗口（Command History）?位于MATLAB桌面左下方的前台。?记录运行过的所有命令、函数及表达式等。记录运行过的所有命令、函数及表达式等。?可以复制、重运

15、行和产生M文件。LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏193、当前目录浏览器窗口（Current History）?位于MATLAB桌面左上方的前台。?当前目录的设置。?当前目录的设置。?展示相应目录的.m文件，.mdl文件。?复制编辑运行M文件装载MAT数据文件等?复制、编辑、运行M文件，装载MAT数据文件等。LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏20?4、工作空间浏览器窗口（Workspace）?位于MATLAB桌面左上方的后台?位于MATLAB桌面左上方的后台。?显示工作空间中所有数据的变量信息。?可对变

16、量进行观察、编辑、提取和保存。LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏21?5、轮廓图编辑器（Profiler）?该窗口有助于更好地理解和分析的文?该窗口有助于更好地理解和分析MATLAB 的M文件LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏22?6、开始（Start）按钮?列出已安装的组件和桌面工具?列出已安装的MATLAB组件和桌面工具。LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏23?7、M文件编辑/调试器（Editor/Debugger）LUOMIN2011年11月4日星期五

17、9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏24?8、帮助导航/浏览器（Help Navigator/Browser）LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏25当前路径当前路径命令窗口工作空间历史命令历史命令LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏26四、MATLAB的基本操作命令?1、窗口命令?clf:清除图形中的所有非隐藏的图形对象?close:关闭当前的图形窗口?close:关闭当前的图形窗口?close all:关闭所有的图形窗口?l清除当前坐标系下的所有非隐藏图形对象?cla:清除当前坐标系下的所有非隐藏

18、图形对象?clc:清除命令窗口中的内容，光标回到左上角?home:将光标回到窗口的左上角LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏27?2、工作空间管理命令?列出当前工作区间的所有变量?who:列出当前工作区间的所有变量?who(global):用于列出全局变量?whos:列出当前工作区间的所有变量，并显示变量的大小、类型及其所占用的存储空间大小、类型及其所占用的存储空间?whos(global):列出所有全局变量，并显示全局变量的大小类型及其所占用的存储空间的大小、类型及其所占用的存储空间?clear:从工作空间清除所有的变量?清除工作区间所有的全局变量

19、?clear global:清除工作区间所有的全局变量?clear all:清除工作区间所有的变量、函数及MEX文件LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏28?k 将所有的变量保存至磁盘然后清除内存中的?pack:将所有的变量保存至磁盘，然后清除内存中的变量数据，从磁盘中恢复变量，这样有利于提高内存的利用效率存的利用效率?save:将工作区间里的变量保存到磁盘文件?load:将磁盘里的变量文件导入到工作空间?workspace:显示Workspace浏览器?workspace:显示Workspace浏览器?quit:退出MATLAB软件LUOMIN20

20、11年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏29?3、显示格式设置命令?输出数据格式显示控制命令在其中可?format type:输出数据格式显示控制命令，在其中可选择short、short e、long、long e等数据类型?echo on(off):显示（不显示）正在执行的M文件语句?more on(off):用于分屏显示（不显示）()用于分屏显示（不显示）LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏30?4、文件路径编辑命令?显示所有的文件路径?path:显示所有的MATLAB文件路径?addpath:将一个新目录名添加到MATL

21、AB的搜索路径里，其调用的格式为addpath(directory)?rmpath:将某个目录从MATLAB搜索路径中清除p将某个目录从搜索路径中清除LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏31?5、调试命令?dbclear:清除程序中的断点?dbclear:清除程序中的断点?dbcont:开始重新运行程序?dbdown:改变局部工作区间的上下文编排在执行?dbdown:改变局部工作区间的上下文编排，在执行此命令之前必须先运行一次dbup命令?dbquit:退出调试模式?dbquit:退出调试模式?dbstack:显示当前运行程序的行号及M文件名?dbs

22、tatus:列出所有的程序断点?dbstatus:列出所有的程序断点?dbstep:从一个断点开始运行一行或者是多行程序?dbstop:在程序中设置断点?dbstop:在程序中设置断点?dbtype:带行号显示当前执行点所在的M文件?dbup:和dbdown对应?dbup:和dbdown对应LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏32?6、文件操作命令?列出当前目录下的所指定的文件?what:列出当前目录下的MATLAB所指定的文件，其中包括M文件、MAT文件、MEX文件、MDL文件和 文件等件和P文件等?which:显示函数或者文件的位置?type:在

23、命令窗口中显示文件的内容?edit:编辑M文件?edit:编辑M文件LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏33?7、操作系统命令?d 显示当前工作目录名?cd:显示当前工作目录名?cd:进入指定的目录回到上级目录?cd.:回到上一级目录?dir:显示指定目录中的文件及其子目录?delete:删除文件或者图形对象?ls:该命令为UNIX命令，和dir的意义一样该命令为命令，和义样?pwd:显示当前工作目录的名称?mkdir:创建一个目录?mkdir:创建个目录LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏34?fil 拷

24、贝文件和的意义样?copyfile:拷贝文件，和copy的意义一样?web:打开网络浏览器，并且连接到某个指定的网址或者是文件或者是文件?computer:显示计算机的类型?dos:表示执行DOS操作系统中的命令并且返回结?dos:表示执行DOS操作系统中的命令，并且返回结果?unix:表示执行UNIX操作系统中的命令并且返回?unix:表示执行UNIX操作系统中的命令，并且返回结果?vms:表示执行VMS DCL操作系统中的命令，并且表示执行操作系统中的命令，并返回结果?isunix:检测是否为UNIX版本的MATLAB软件，如果是则返回值为1果是则返回值为1?ispc:检测是否为Windo

25、ws版本的MATLAB软件，如果是则返回值为1LUOMIN果是则返回值为12011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏35?8、系统帮助命令?在命令窗口显示软件函数的帮助?help:在命令窗口显示MATLAB软件函数的帮助?lookfor:在注释的第一行里按照主题搜索指定的目标文件或函数?doc:在Help浏览器显示某个函数的联机帮助文档，在p浏览器显示某个函数的联机帮助文档，其参数为函数名?helpwin:在Help浏览器显示M文件的联机帮助文档?helpwin:在Help浏览器显示M文件的联机帮助文档。其联机帮助文档按照函数的类别分类，可以进入不同类别的帮助目录同类

26、别的帮助目录?helpdesk:显示help浏览器?显示AA 的版本?ver:显示MATLAB的版本LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏36五、运行方式?1、命令运行方式?可以直接通过在命令窗口中输入命令行来实现计?可以直接通过在命令窗口中输入命令行来实现计算或绘图功能。?eg1 求两矩阵A和B的乘积其中?eg1.求两矩阵A和B的乘积，其中123100123100456,010AB=789001LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏37LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化

27、 罗敏38?2、M文件运行方式?在MATLAB窗口中单击Fil 菜单然后依次选?在MATLAB窗口中单击File菜单，然后依次选择New_M-file，打开M文件输入运行界面在文件输入运行界面。在该窗口中输入程序文件，可以进行调试或运行。与命令行方式相比，M文件方式的最大优点是可调试，可重复应用。点是可调试，可重复应用。LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏39LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏40LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏41M文件的执行结果文件的执行结果LUOMIN2011年11月4日星期五9时31分26秒西南石油大学 自动化 罗敏42