MATLAB仿真及在电子信息与电气工程中的应用-ppt.ppt

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1、MMATLABATLAB语言及其应用授课教师:单位：email:Application of Matlab Language2023/2/4ApplicationofMatlab Language2第一章第一章Matlab概述nMatlabMatlab的安装的安装nMatlabMatlab工作环境工作环境nMatlabMatlab帮助命令帮助命令2023/2/4ApplicationofMatlab Language31.1 MATLAB1.1 MATLAB的安装的安装n在获得了在获得了MATLAB R2015bMATLAB R2015b的安装盘的安装盘或镜像文件或镜像文件后，运行后，运行se

2、tup.exesetup.exe文件，进入文件，进入MATLAB R2015bMATLAB R2015b安安装过程装过程n按照教材中步骤进行安装即可，此处不在详述。按照教材中步骤进行安装即可，此处不在详述。2023/2/4ApplicationofMatlab Language41.2 MATLAB1.2 MATLAB的工作环境的工作环境n启动与退出启动与退出MATLAB MATLAB n命令窗口及使用命令窗口及使用n工作空间工作空间n命令历史窗口命令历史窗口n当前工作目录窗口当前工作目录窗口n获取在线帮助获取在线帮助2023/2/4ApplicationofMatlab Language51

3、.2.1 1.2.1 启动与退出启动与退出MATLABMATLABn启动启动MATLABMATLABn直接用鼠标双击桌面上直接用鼠标双击桌面上MATLAB7.1MATLAB7.1图标图标n或或WindowsWindows桌面的桌面的“开始开始”“所有程序所有程序”“MATLAB7.1MATLAB7.1”“MATLAB7.1MATLAB7.1”。n退出退出MATLABMATLABn关闭关闭MATLABMATLAB桌面桌面n在命令窗口执行在命令窗口执行quitquit或或exitexit命令命令2023/2/4ApplicationofMatlab Language6主窗口主窗口文件编辑窗口文件编

4、辑窗口工作空间工作空间历史命令历史命令窗口窗口命令窗口命令窗口命令提示符命令提示符1.2.1 1.2.1 启动与退出启动与退出MATLAB MATLAB（续）（续）当前工作目录当前工作目录2023/2/4ApplicationofMatlab Language71.2.2 1.2.2 命令窗口的使用命令窗口的使用激活命令窗口。激活命令窗口。“”与闪烁的光标一起表明系统就绪，等待输入。与闪烁的光标一起表明系统就绪，等待输入。命令窗口脱离命令窗口脱离MATLABMATLAB桌面。桌面。n简单计算简单计算【例例2.2-12.2-1】计算计算（1 1）在）在MATLABMATLAB命令窗口输入命令窗口

5、输入 以下内容：以下内容：(12+2*(7-4)/32(12+2*(7-4)/32（2 2）按）按【EnterEnter】键，指令执行。键，指令执行。（3 3）返回的计算结果：）返回的计算结果：ans=2 2023/2/4ApplicationofMatlab Language81.2.2 1.2.2 命令窗口命令窗口 （续）（续）说明说明l在命令窗口在命令窗口【EnterEnter】键提交命令执行。键提交命令执行。lMatlabMatlab所用运算符（如所用运算符（如+、-、等）是各种计算程序中等）是各种计算程序中常见的。常见的。l计算结果中的计算结果中的“ansans”是英文是英文“ans

6、weranswer”的一种缩写，的一种缩写，其含义就是其含义就是“运算答案运算答案”。ansans是是MatlabMatlab的一个预定义的一个预定义变量。变量。2023/2/4ApplicationofMatlab Language91.2.2 1.2.2 命令窗口命令窗口 （续）（续）n简单计算（续）【例例2.2-22.2-2】计算计算sin(4sin(4)sin(45*pi/180)sin(45*pi/180)lMatalb中正弦函数中正弦函数sin就是常见的正弦函数。就是常见的正弦函数。l它的参数值是以它的参数值是以“弧度弧度”为单位的。为单位的。lpi也是也是Matalb的预定义变量

7、。的预定义变量。lpi=3.14159lMatlab对字母大小写是敏感的。对字母大小写是敏感的。【例例2.2-32.2-3】计算计算 的值，其中的值，其中x=4.92x=4.92。sqrt(2*exp(4.92+0.5)+1)sqrt(2*exp(4.92+0.5)+1)lMatalb中开平方中开平方sqrt(x)，是英文，是英文square root的缩的缩写写。lMatalb中指数函数中指数函数exp(x)，常，常见的表达方式见的表达方式。ans=0.7071ans=21.27812023/2/4ApplicationofMatlab Language101.2.2 1.2.2 命令窗口命

8、令窗口 （续）（续）7“clcclc”清除窗口显示内容的命令清除窗口显示内容的命令。【例例2.2-42.2-4】计算计算 的值。的值。y=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5)y=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5)y=0.5000【例例2.2-52.2-5】计算计算 的值。的值。y=2*cos(0.3*pi)/(1+sqrt(5)y=0.3633%命令行编辑l“”键调回已输入过命令。l修改。2023/2/4ApplicationofMatlab Language111.2.2 1.2.2 命令窗口命令窗口 （续）（续）【例例2.2-52.2-5】计算半径为计算半径为5.

9、2m5.2m的圆的周长和面积。的圆的周长和面积。radius=5.2;%radius=5.2;%圆的半径圆的半径area=pi*5.22,area=pi*5.22,circle_len=2*pi*5.2circle_len=2*pi*5.2area=84.9487circle_len=32.6726l以上两例，命令行中用到了等号以上两例，命令行中用到了等号“=”。l计算结果不再赋给计算结果不再赋给“ans”，而是赋给，而是赋给用户指定的变量用户指定的变量y、area、circle_len。l无论是预定义变量还是用户自定义变量无论是预定义变量还是用户自定义变量都被存储在系统的工作空间内，即系统都

10、被存储在系统的工作空间内，即系统定义的一个存储窗口变量的内存空间。定义的一个存储窗口变量的内存空间。lWho、whos命令用来显示工作空间的命令用来显示工作空间的变量变量lclear命令用来清除工作空间的变量。命令用来清除工作空间的变量。2023/2/4ApplicationofMatlab Language121.2.2 1.2.2 命令窗口命令窗口 （续）（续）whowhosYour variables are:ans circle_len y area radius Name Size Bytes Class ans 1x1 8 double array area 1x1 8 doubl

11、e array circle_len 1x1 8 double array radius 1x1 8 double array y 1x1 8 double arrayGrand total is 5 elements using 40 bytes2023/2/4ApplicationofMatlab Language131.2.2 1.2.2 命令窗口命令窗口 （续）（续）clearywhoYour variables are:ans circle_len area radius clearansareawhosYour variables are:Name Size Bytes Class

12、 circle_len 1x1 8 double array radius 1x1 8 double arrayGrand total is 2 elements using 16 bytes2023/2/4ApplicationofMatlab Language141.2.2 1.2.2 命令窗口命令窗口 （续）（续）n数值显示格式设置数值显示格式设置n缺省显示格式：简洁的短（缺省显示格式：简洁的短（short gshort g）格式）格式n窗口命令及语法格式：窗口命令及语法格式：format format 显示格式关键字显示格式关键字 如：如：format long%15format lo

13、ng%15位数字显示位数字显示n常见通用命令常见通用命令命令命令含义含义clcclc清除命令窗口的显示内容清除命令窗口的显示内容clearclear 清除清除MatlabMatlab工作空间中保存的变量工作空间中保存的变量whowho或或whoswhos显示显示MatlabMatlab工作空间中的变量信息工作空间中的变量信息dirdir显示当前工作目录的文件和子目录清单显示当前工作目录的文件和子目录清单cdcd显示或设置当前工作目录显示或设置当前工作目录typetype显示指定显示指定m m文件的内容文件的内容helphelp或或docdoc获取在线帮助获取在线帮助quitquit或或exit

14、exit关闭关闭/推出推出MATALBMATALB2023/2/4ApplicationofMatlab Language151.2.3 1.2.3 工作空间工作空间n查看工作空间内存变量，可以由查看工作空间内存变量，可以由whowho、whos whos。n命名新变量。命名新变量。n修改变量名修改变量名n删除变量删除变量n绘图绘图n保存变量数据保存变量数据n装入数据装入数据2023/2/4ApplicationofMatlab Language161.2.4 1.2.4 命令历史窗口命令历史窗口n历史窗口：历史窗口：n首先首先记录每次启动时间记录每次启动时间n并并记录在命令窗口输入命令记录在

15、命令窗口输入命令，此次运行期间，此次运行期间，输入的所有命令被记录为一组，并以此次启动时输入的所有命令被记录为一组，并以此次启动时间为标志。间为标志。n使用历史窗口：使用历史窗口：n可以查看命令窗口输入过的命令或语句可以查看命令窗口输入过的命令或语句n可以选择一条或多条命令执行拷贝、执行、创可以选择一条或多条命令执行拷贝、执行、创建建MM文件等。文件等。2023/2/4ApplicationofMatlab Language171.2.5 1.2.5 当前工作目录窗口当前工作目录窗口当前工作目录窗口：当前工作目录窗口：指指Matlab运行时的工作目录。运行时的工作目录。l只有在当前目录和搜索路

16、径下的文件、函数才可以被只有在当前目录和搜索路径下的文件、函数才可以被运行和调用。运行和调用。l如果没有特殊指明，数据文件也将存放在当前目录下；如果没有特殊指明，数据文件也将存放在当前目录下；l用户可以将自己的工作目录设置成当前目录，从而使用户可以将自己的工作目录设置成当前目录，从而使得所有操作都在当前目录中进行。得所有操作都在当前目录中进行。2023/2/4ApplicationofMatlab Language181.2.6 1.2.6 获取在线帮助获取在线帮助nMATLAB提供的帮助信息有两类提供的帮助信息有两类n简单纯文本帮助信息简单纯文本帮助信息helplookfor（条件比较宽松）

17、（条件比较宽松）例：例：inversen窗口式综合帮助信息（文字、公式、图形）窗口式综合帮助信息（文字、公式、图形）dochelpwin第第2章章Matlab基础知识基础知识MatlabMatlab数据类型非常丰富，除数据类型非常丰富，除数值型数值型、字符型字符型等基本数等基本数据类型外，还有据类型外，还有结构体结构体、单元单元等更为复杂的数据类型。等更为复杂的数据类型。各种数据类型都以矩阵形式存在，各种数据类型都以矩阵形式存在，矩阵矩阵是是MatlabMatlab最基本的最基本的数据对象，并且矩阵的运算是定义在数据对象，并且矩阵的运算是定义在复数域复数域上的。上的。2023/2/4Appli

18、cationofMatlab Language20 MATLABMATLAB产品由若干模块组成，不同的模块完成不同的功能，其中有：产品由若干模块组成，不同的模块完成不同的功能，其中有：实际上实际上MATLABMATLAB本身就是一个极其丰富的资源库，那么应该从哪一部分开始着手、学本身就是一个极其丰富的资源库，那么应该从哪一部分开始着手、学习使用习使用MATLABMATLAB呢？这就有必要了解这一软件产品的体系结构呢？这就有必要了解这一软件产品的体系结构 。MATLAB CompilerMATLAB Compiler这种编译器可以将这种编译器可以将MATLABMATLAB程序程序文件编译生成标准

19、的文件编译生成标准的C/C+C/C+语言文件，而生成的语言文件，而生成的标准的标准的C/C+C/C+文件可以被任何一种文件可以被任何一种C/C+C/C+编译器编译器编译生成函数库或可执行文件，以提高程序的运编译生成函数库或可执行文件，以提高程序的运行效率。行效率。2.1 MATLAB2.1 MATLAB的组成的组成 MATLABMATLABMATLAB ToolboxesMATLAB ToolboxesMATLAB CompilerMATLAB CompilerSimulinkSimulinkSimulink BlocksetsSimulink BlocksetsReal-Time Works

20、hop(RTW)Real-Time Workshop(RTW)StateflowStateflowStateflow CoderStateflow Coder由这些模块产品之间的关系可以图由这些模块产品之间的关系可以图1.11.1表示。表示。图1.1 MATLAB产品体系结构围绕着围绕着MATLABMATLAB这个计算核心，形成了诸多针对不同这个计算核心，形成了诸多针对不同应用领域的算法程序包，被称为专用工具箱应用领域的算法程序包，被称为专用工具箱（ToolboxToolbox），这些工具箱的列表以及每个工具箱的使），这些工具箱的列表以及每个工具箱的使用详见用详见MATLABMATLAB在线帮

21、助文档。在线帮助文档。MATLABMATLAB本身所提供本身所提供的工具箱大概有的工具箱大概有4040多个，另外还有其他公司或研究单多个，另外还有其他公司或研究单位开发提供的工具箱，这些工具箱的总数已有位开发提供的工具箱，这些工具箱的总数已有100100多个，多个，而且新的工具箱还在不断增加。如果你有特别的应用而且新的工具箱还在不断增加。如果你有特别的应用领域，可以首先到网上查找是否已有相关的工具箱，领域，可以首先到网上查找是否已有相关的工具箱，很可能已有人将你要做的应用程序作成工具箱了。很可能已有人将你要做的应用程序作成工具箱了。SimulinkSimulink是窗口图形方式的、专门用于连续

22、时是窗口图形方式的、专门用于连续时间或离散时间的动态系统建模、分析和仿真间或离散时间的动态系统建模、分析和仿真的核心。的核心。Real-Time WorkshopReal-Time Workshop是一种实时代码生成工具，它能够根据是一种实时代码生成工具，它能够根据SimulinkSimulink模型生成程序源代码，并打包、编译所生成的源代码生模型生成程序源代码，并打包、编译所生成的源代码生成实时应用程序。成实时应用程序。从现有的从现有的Simulink Simulink 和和StateflowStateflow自动生成自动生成C C语言程序代码的功能、语言程序代码的功能、定点运算模块集（定点

23、运算模块集（Fixed-point BlocksetFixed-point Blockset）与）与C C语言程序代码到语言程序代码到VHDLVHDL（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description LanguageLanguage，一种标准的硬件电路设计语言，一种标准的硬件电路设计语言 ）的自动转换功能，可以）的自动转换功能，可以看出，高级的系統仿真或低级的芯片算法设计，都可用看出，高级的系統仿真或低级的芯片算法设计，

24、都可用MATLABMATLAB、SimulinkSimulink、StateflowStateflow及相关的工具箱来完成。及相关的工具箱来完成。StateflowStateflow是基于有限状态机理论针对复杂是基于有限状态机理论针对复杂的事件驱动系统进行建模、仿真的工具。的事件驱动系统进行建模、仿真的工具。Stateflow CoderStateflow Coder是基于是基于StateflowStateflow状态图生成状态图生成高效、优化的程序代码。高效、优化的程序代码。围绕着围绕着SimulinkSimulink仿真核心所开发的应用程序包，仿真核心所开发的应用程序包，称为模块集（称为模

25、块集（BlocksetsBlocksets）,MATLAB,MATLAB产品提供许多产品提供许多专用模块集，如专用模块集，如Communication BlocksetCommunication Blockset、DSP DSP BlocksetBlockset、SimPowerSystem BlocksetSimPowerSystem Blockset、Signal Signal Processing BlocksetProcessing Blockset等，详见等，详见MATLABMATLAB在线帮助文在线帮助文档。档。MATLABMATLAB是是MATLABMATLAB产品家族的计算产品

26、家族的计算核心与基础，是集高性能数值计算与核心与基础，是集高性能数值计算与数据可视化于一体的高效编程语言。数据可视化于一体的高效编程语言。2023/2/4ApplicationofMatlab Language21 MATLABMATLAB以高性能的以高性能的数组运算（包括矩阵运算）数组运算（包括矩阵运算）为基础，不仅实现了大多数数为基础，不仅实现了大多数数学算法的学算法的高效运行函数高效运行函数和和数据可视化数据可视化，而且提供了非常高效的，而且提供了非常高效的计算机高级编程语言计算机高级编程语言，在用户可参与的情况下，在用户可参与的情况下，各种专业领域的工具箱各种专业领域的工具箱不断开发和

27、完善，不断开发和完善，MATLABMATLAB取得了巨取得了巨大的成功，已广泛应用于大的成功，已广泛应用于科学研究、工程应用，用于数值计算分析、系统建模与仿科学研究、工程应用，用于数值计算分析、系统建模与仿真真。早在早在2020世纪世纪9090年代初年代初，欧美等发达国家的大学就将，欧美等发达国家的大学就将MATLABMATLAB列为一种必须掌握的列为一种必须掌握的编程语言。近几年来，国内的很多大学也将编程语言。近几年来，国内的很多大学也将MATLABMATLAB列为了本科生必修课程。列为了本科生必修课程。与与MapleMaple、MathematicaMathematica数学计算软件相比，

28、数学计算软件相比，MATLABMATLAB以数值计算见长，而以数值计算见长，而MapleMaple等以符号运算见长，能给出解析解和任意精度解，而处理大量数据的能力远不如等以符号运算见长，能给出解析解和任意精度解，而处理大量数据的能力远不如MATLABMATLAB。MATLABMATLAB软件功能之强大、应用之广泛，已成为为软件功能之强大、应用之广泛，已成为为2121世纪最为重要的科学计算语世纪最为重要的科学计算语言言。可见学习掌握这一工具的重要性。可见学习掌握这一工具的重要性。2.2 MATLAB2.2 MATLAB的主要功能的主要功能2023/2/4ApplicationofMatlab L

29、anguage22n功能强大功能强大n数值运算优势数值运算优势n符号运算优势符号运算优势(Maple)(Maple)n强大的强大的2D2D、3D3D数据可视化功能数据可视化功能n许多具有算法自适应能力的功能函数许多具有算法自适应能力的功能函数2.2 MATLAB2.2 MATLAB的主要功能的主要功能2023/2/4ApplicationofMatlab Language23n语言简单、内涵丰富语言简单、内涵丰富n语言及其书写形式非常接近于常规数学书写形式；语言及其书写形式非常接近于常规数学书写形式；n其操作和功能函数指令就是常用的计算机和数学书上的一些简单其操作和功能函数指令就是常用的计算机

30、和数学书上的一些简单英文单词表达的，如：英文单词表达的，如：helphelp、clearclear等；等；n完备的帮助系统，易学易用。完备的帮助系统，易学易用。n扩充能力、可开发能力较强扩充能力、可开发能力较强nMATLABMATLAB完全成了一个开放的系统完全成了一个开放的系统n用户可以开发自己的工具箱用户可以开发自己的工具箱n可以方便地与可以方便地与FortranFortran、C C等语言接口等语言接口 n编程易、效率高编程易、效率高 nMatlabMatlab以数组为基本计算单元以数组为基本计算单元n具有大量的算法优化的功能函数具有大量的算法优化的功能函数2.2 MATLAB2.2 M

31、ATLAB的主要功能的主要功能2023/2/4ApplicationofMatlab Language242.3 MATLAB2.3 MATLAB变量变量n变量命令规则变量命令规则l变量名、函数名对字母的大小写是敏感的。变量名、函数名对字母的大小写是敏感的。如如myVarmyVar与与myvarmyvar表示两个不同的变量。表示两个不同的变量。l变量名变量名第一个字母必须是第一个字母必须是英文字母英文字母。l变量名可以包含变量名可以包含英文字母、下划线和数字英文字母、下划线和数字。l变量名变量名不能包含空格、标点不能包含空格、标点。l变量名最多可包含变量名最多可包含6363个个字符（字符（6.

32、56.5及以后的及以后的版本）。版本）。2023/2/4ApplicationofMatlab Language25nMatlabMatlab预定义的变量预定义的变量变变量名量名意意义义ans最近的计算结果的变量名最近的计算结果的变量名epsMATLAB定义的正的极小值定义的正的极小值=2.2204e-16pi圆周率圆周率inf值，无限大值，无限大i或或j虚数单元，虚数单元，sqrt(-1)NaN非数，非数，0/0、/说明说明l每当每当MATLABMATLAB启动完成，这些变量就被产生。启动完成，这些变量就被产生。lMATLABMATLAB中，被中，被0 0除不会引起程序中断，给出报警的同时用

33、除不会引起程序中断，给出报警的同时用infinf或或NaNNaN给出结果。给出结果。l用户只能临时覆盖这些预定义变量的值，用户只能临时覆盖这些预定义变量的值，ClearClear或重启或重启MATLABMATLAB可恢可恢复其值。复其值。2.3 MATLAB2.3 MATLAB变量变量2023/2/4ApplicationofMatlab Language262.4 Matlab2.4 Matlab数据数据n数据类型数据类型n矩阵的概念矩阵的概念n一维数组变量的创建一维数组变量的创建n二维数组变量的创建二维数组变量的创建n数组元素的标识与寻访数组元素的标识与寻访n字符串字符串n多维矩阵多维矩阵

34、n元胞元胞n结构结构2023/2/4ApplicationofMatlab Language272.4.1.MATLAB数据类型数据类型n数据的记述数据的记述 MatlabMatlab的数只采用习惯的十进制表示，可的数只采用习惯的十进制表示，可以带小数点和负号以带小数点和负号;其缺省的数据类型为其缺省的数据类型为双双精度浮点型精度浮点型（doubledouble）。）。例如：例如：3 -10 0.001 1.3e10 1.256e-63 -10 0.001 1.3e10 1.256e-6n其他数据类型其他数据类型 此外，此外，MATLABMATLAB还提供了各种有符号、无还提供了各种有符号、无

35、符号整型数据，具体参见教材表符号整型数据，具体参见教材表2.22.2。2023/2/4ApplicationofMatlab Language282.4.2数组数组(array)的概念的概念n矩阵定义：矩阵定义：按按行行(row)和和列列(column)顺序排列的实数或顺序排列的实数或复数的有序集，被称为数组，也叫复数的有序集，被称为数组，也叫矩阵矩阵。矩阵中的任何一个数都被称为这个矩阵的矩阵中的任何一个数都被称为这个矩阵的元素元素，由其所在的行和列标识，这个标识，由其所在的行和列标识，这个标识也称为矩阵元素的也称为矩阵元素的下标或索引下标或索引。Matlab将将标量标量视为视为11的矩阵。的

36、矩阵。对对m行、行、n列的列的2维数组维数组a：计为计为mn的矩阵的矩阵a；*行标识、列标识均从行标识、列标识均从1开始；开始；行标识从上到下递增；行标识从上到下递增；列标识从左到右递增。列标识从左到右递增。12345222232425332333435442434445a(3,4)=34rowisfirsta=2023/2/4ApplicationofMatlab Language29n数组的分类数组的分类n一维数组一维数组，也称为向量，也称为向量(vector)。行向量行向量(rowvector)、列向量、列向量(columnvector)。n二维数组二维数组(矩阵矩阵matrix)。n多

37、维数组多维数组。有效矩阵有效矩阵：每行元素的个数必须相同，每：每行元素的个数必须相同，每列元素的个数也必须相同。列元素的个数也必须相同。2.4.2.数组数组(array)的概念的概念2023/2/4ApplicationofMatlab Language302.4.2数组数组(array)的概念的概念（续）（续）行向量行向量列向量列向量a(2,1)=3a(1,2)=2b(3)=3c(2)=22023/2/4ApplicationofMatlab Language312.4.3创建一维数组变量创建一维数组变量n第一种方法：使用方括号第一种方法：使用方括号“”操作符操作符【例例2-1】创建数组创建

38、数组(行向量行向量)a=13pi3+5ia=13pi3+5*i%ora=1,3,pi,3+5*ia=1.00003.00003.14163.0000+5.0000i所有的向量元素必须在操作符所有的向量元素必须在操作符“”之内；之内；向量元素间用向量元素间用空格空格或英文的或英文的逗点逗点“,”分开。分开。n第二种方法：使用冒号第二种方法：使用冒号“:”操作符操作符【例例2-2】创建以创建以110顺序排列整数为元素的行向量顺序排列整数为元素的行向量b。b=1:10b=123456789102023/2/4ApplicationofMatlab Language322.4.3创建一维数组变量创建一

39、维数组变量（续）（续）【例例2-3】键入并执行键入并执行c=1:2:10和和d=1:2:9c=1:2:10c=13579d=1:2:9d=13579利用冒号利用冒号“:”操作符创建行向量的基本语法格式：操作符创建行向量的基本语法格式：x=Start:Increment:EndnStart表示新向量表示新向量x的第一个元素；的第一个元素；n新向量新向量x的最后一个元素不能大于的最后一个元素不能大于End；nIncrement可正可负，若负，则必须可正可负，若负，则必须StartEnd；若正，；若正，则必须则必须Starta=123;b=234;c=a;b;c1=ab;n第二种方法：函数方法第二种

40、方法：函数方法函数函数ones(生成全生成全1矩阵矩阵)、zeros(生成全生成全0矩阵矩阵)、reshapeF“helpelmat”获得基本的矩阵生成和操作函数列表获得基本的矩阵生成和操作函数列表【例例2-11】创建全创建全1的的3x3数组。数组。ones(3)【例例2-12】创建全创建全1的的3x4数组。数组。ones(3,4)2023/2/4ApplicationofMatlab Language392.4.4创建二维数组变量创建二维数组变量（续）（续）【例例2-13】reshape的使用演示的使用演示a=-4:4a=-4-3-2-101234b=reshape(a,3,3)b=-4-1

41、2-303-214F数组元素的排列顺序，数组元素的排列顺序，从上到下按列排列从上到下按列排列，先排第，先排第一列，然后第二列，一列，然后第二列，F要求数组的要求数组的元素总数不变元素总数不变。2023/2/4ApplicationofMatlab Language402.4.52.4.5 数组元素的标识与寻访数组元素的标识与寻访n数组元素的标识数组元素的标识n“全下标（全下标（index）”标识标识经典数学教科书采用经典数学教科书采用“全下标全下标”标识法：标识法：每一维对应一个下每一维对应一个下标。标。如对于二维数组，用如对于二维数组，用“行下标和列下标行下标和列下标”标识数组的元素，标识数

42、组的元素，a(2,3)就表示二维数组就表示二维数组a的的“第第2行第行第3列列”的元素。的元素。对于一维数组，用一个下标即可，对于一维数组，用一个下标即可，b(2)表示一维数组表示一维数组b的第的第2个元个元素，无论素，无论b是行向量还是列向量。是行向量还是列向量。n“单下标单下标”（linearindex）标识）标识所谓所谓“单下标单下标”标识就是用一个下标来表明元素在数组的位标识就是用一个下标来表明元素在数组的位置。置。对于二维数组，对于二维数组，“单下标单下标”编号：设想把二维数组的所有编号：设想把二维数组的所有列列，按，按先后顺序首尾相接排成先后顺序首尾相接排成“一维长列一维长列”，然

43、后自上往下对元素位置，然后自上往下对元素位置执行编号。执行编号。n两种两种“下标下标”标识的变换标识的变换：sub2ind、ind2sub2023/2/4ApplicationofMatlab Language412.4.5数组元素的标识与寻访数组元素的标识与寻访（续）（续）【例例2-14】单下标的使用单下标的使用a=zeros(2,5);a(:)=-4:5a=-4-2024-3-1135%注意数组的排列顺序。注意数组的排列顺序。2023/2/4ApplicationofMatlab Language422.4.52.4.5 数组元素的标识与寻访数组元素的标识与寻访 （续）（续）n元素与子数组

44、的寻访与赋值元素与子数组的寻访与赋值【例例2-15】一维数组元素与子数组的寻访与赋值一维数组元素与子数组的寻访与赋值a=linspace(1,10,5)a=1.00003.25005.50007.750010.0000a(3)%寻访寻访a的第的第3个元素个元素ans=5.5000a(125)%寻访寻访a的第的第1、2、5个元素组成的子数组个元素组成的子数组ans=1.00003.250010.00002023/2/4ApplicationofMatlab Language432.4.5数组元素的标识与寻访数组元素的标识与寻访（续）（续）a(1:3)%寻访前寻访前3个元素组成的子数组个元素组成的

45、子数组ans=1.00003.25005.5000a(3:-1:1)%由前由前3个元素倒序构成的子数组个元素倒序构成的子数组ans=5.50003.25001.0000a(3:end)ans=5.50007.750010.0000a(3:end-1)ans=5.50007.7500%第第3个及其后所有元素构成的子数组个及其后所有元素构成的子数组%函数函数end作为参数使用，返回最后一个元素的下标作为参数使用，返回最后一个元素的下标2023/2/4ApplicationofMatlab Language44a(12355321)ans=1.00003.25005.500010.000010.00

46、005.50003.25001.0000%数组元素可以被任意重复访问，构成长度大于原数组数组元素可以被任意重复访问，构成长度大于原数组的新数组。的新数组。a(6)?Indexexceedsmatrixdimensions.M下标值超出了数组的维数，导致错误下标值超出了数组的维数，导致错误a(2.1)?Subscriptindicesmusteitherberealpositiveintegersorlogicals.M下标值只能取正整数或逻辑值下标值只能取正整数或逻辑值2.4.5数组元素的标识与寻访数组元素的标识与寻访（续）（续）2023/2/4ApplicationofMatlab Lang

47、uage452.4.52.4.5 数组元素的标识与寻访数组元素的标识与寻访 （续）（续）a(3)=0%修改数组修改数组a的第的第3元素值为元素值为0a=1.00003.250007.750010.0000a(25)=11a=1.00001.000007.75001.0000可以修改指定数组元素的值可以修改指定数组元素的值一次可以修改多个数组元素的值一次可以修改多个数组元素的值要修改的数组元素的个数应与送入数组的元素个要修改的数组元素的个数应与送入数组的元素个数相同数相同2023/2/4ApplicationofMatlab Language462.4.5数组元素的标识与寻访数组元素的标识与寻访

48、（续）（续）【例例2-16】二维数组元素与子数组的寻访与赋值二维数组元素与子数组的寻访与赋值a_2=zeros(2,4)%创建创建2x4的全的全0数组数组a_2=00000000a_2(:)=1:8a_2=13572468a_2(258)%单下标方式寻访多个元素单下标方式寻访多个元素ans=258%注意元素的排列顺序注意元素的排列顺序2023/2/4ApplicationofMatlab Language472.4.5数组元素的标识与寻访数组元素的标识与寻访（续）（续）a_2(258)=102030a_2=13207104630a_2(:,23)=ones(2)%双下标方式寻访并修改双下标方式

49、寻访并修改a_2=1117101130%二维数组可以二维数组可以“单下标单下标”方式或方式或“全下标全下标”方式访问、赋值；方式访问、赋值；%“单下标单下标”方式赋值时，方式赋值时，等号两边涉及的元素个数必须相等；等号两边涉及的元素个数必须相等；%“全下标全下标”方式赋值时，方式赋值时，等号右边数组的大小必须等于原数等号右边数组的大小必须等于原数组中涉及元素构成的子数组的大小。组中涉及元素构成的子数组的大小。2023/2/4ApplicationofMatlab Language482.4.5数组元素的标识与寻访数组元素的标识与寻访（续）（续）a_2(:,end)ans=730a_2(:,en

50、d-1)ans=11a_2(:,end:-1:3)ans=71301a_2(end,:)ans=101130a_2(end,2:4)ans=1130a_2(46)=6:7a_2=1117106730a_2(end,2:end-1)Whatistheresult?2023/2/4ApplicationofMatlab Language492.4.5数组元素的标识与寻访数组元素的标识与寻访（续）（续）【例例2-17】size、length函数函数a=ones(4,6)*6m=size(a)len=length(a)b=1:5;length(b)c=blength(c)size函数返回变量的大小，即