Matlab与化工数值计算-第1讲简介与基本数学运算.ppt

《Matlab与化工数值计算-第1讲简介与基本数学运算.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Matlab与化工数值计算-第1讲简介与基本数学运算.ppt（79页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、Matlab与化工数值计算第一讲 简介与基本数学运算隋志军隋志军化工学院软件应用教科组化工学院软件应用教科组 64252169 实验16楼605室化学工程师的任务过程设计工厂运行工艺开发反应特征过程特性设备特性系统特性数学模型数学模型化学工程专业数学模型类型非线性方程（组）常微分方程（组）偏微分方程（组）非线性模型，难以获得解析解，必须采用数值解法模型的数值解法是应用数学的一个分支，通常称为计算数学（数值分析，数值方法）化学工程常用软件MatlabMathematicaMathcadMapleStaticsticaPRO/II(SimSci)AspenPlusChemCADFlowtranSu

2、perpro DesignerFluentCHEMKIN数学软件：化工模拟软件：本课程的学习目的Matlab数值分析化工数学模型 化工专业知识作为背景，不涉及模型的推导，注重模型求解过程的方法与技巧 学会Matlab的使用，可以利用Matlab求解较为复杂的化工数学模型 对于数值分析的内容不过多涉及，只注意数值计算结果的准确性本课程基本内容 第一讲 Matlab简介与基本数学运算第二讲 非线性方程组求解与迭代法第三讲 矩阵操作与线性方程组求解第四讲 插值、拟合与数值微分、积分第五讲 常微分方程数值解第六讲 偏微分方程数值解第七讲 统计初步与最优化方法学习本课程的注意事项学好本课程的唯一途径是多

3、上机实践 数值计算效率和效果的保证有很多技巧,可以参考数值方法（数值分析）方面的教科书&刘则毅，科学计算技术与Matlab，科学出版社&同济大学计算数学教研室，现代数值数学和计算，同济大学出版社&黄华江，实用化工计算机模拟，化学工业出版社&张志涌，精通Matlab6.5版，北京航空航天大学出版社 对于数值计算的结果，应注意分析结果的意义Matlab简介Prof.Cleve MolerJack LittleMatlab是Matrix Labotary的缩写，最初是美国新墨西哥大学Moler教授编写的LINPACK和EISPACK接口程序1984年，MathWorks公司创建，MATLAB正式推向

4、市场20世纪90年代以来，MATLAB已成为数值计算软件的佼佼者Matlab简介 MATLAB具有用法简单、灵活、结构性强、延展性好等优点，逐渐成为科技计算、视图交互系统和程序中的首选语言工具。功能强大的数值运算功能 强大的图形处理能力 高级但简单的程序环境丰富的工具箱与模块集 易于扩充 开始的问题计算在1/2英寸不锈钢管中，以2000lb/hr流量输送水，当水的温度为10、20、30、40、50、60、70、80时，压降分别为多少？牛顿流体在不锈钢管中的流动压降可由下式估算：其中，摩擦压降，psi/(100英尺等量管长)；M，质量流量，lb/hr；，粘度，cP；，密度，lb/ft3，D，管径

5、，inch。流体密度可由下式描述：，g/ml；对于水，A0.34710；B0.2740；Tc647.13K；n0.28571。流体粘度由下式描述：，cP；对于水，A=-10.2158；B=1.7925E3；C1.7730E-2；D=-1.2631E-05。Matlab窗口介绍命令窗口命令历史变量空间当前路径Matlab的通用命令命令命令说明命令命令说明cd显示或改变工作目录dir显示目录文件type显示文件内容clear清除内存变量clf清除图形窗口pack收集内存碎片，扩大内存空间clc清除命令窗口内容echo命令窗口信息显示开关hold图形保持开关disp显示变量或文字内容path显示搜索

6、目录save保存内存变量到指定文件load加载指定文件变量diary日志文件命令quit退出Matlab！调用DOS命令whos变量查看通过Help学习Matlab在命令窗口中键入 help，则显示以下内容：matlabgeneral -General purpose commands.matlabops -Operators and special characters.matlablang -Programming language constructs.matlabelmat -Elementary matrices and matrix manipulation.matlabelfun

7、 -Elementary math functions.matlabspecfun -Specialized math functions.matlabmatfun -Matrix functions-numerical linear algebra.matlabdatafun -Data analysis and Fourier transforms.matlabpolyfun -Interpolation and polynomials.matlabfunfun -Function functions and ODE solvers.matlabsparfun -Sparse matric

8、es.matlabscribe -Annotation and Plot Editing.matlabgraph2d -Two dimensional graphs.matlabgraph3d -Three dimensional graphs.Help主题名称 help ops Operators and special characters.Arithmetic operators.plus-Plus+uplus-Unary plus +minus-Minus-uminus-Unary minus-mtimes-Matrix multiply*times-Array multiply.*m

9、power-Matrix power power-Array power.mldivide-Backslash or left matrix divide mrdivide-Slash or right matrix divide/ldivide-Left array divide.rdivide-Right array divide./基本算术运算符 运 算符 号运 算符 号加加+减减-矩矩阵阵乘乘*数数组组相乘相乘.*矩矩阵阵左除左除数数组组左除左除.矩矩阵阵右除右除/数数组组右除右除./幂幂次方次方数数组幂组幂次方次方.help power.Array power.Z=X.Y denot

10、es element-by-element powers.X and Y must have the same dimensions unless one is a scalar.A scalar can operate into anything.C=POWER(A,B)is called for the syntax A.B when A or B is an object.Help+函数名可获得详细的函数使用方法Help函数名Matlab语言的标点标点定义标点定义：向量和矩阵的多种功能.小数点及结构体域的访问；区分行及取消行显示.续行符，区分列及函数参数分隔符注释符，百分号（）指定运算过

11、程的次序等！调用dos操作命令矩阵定义赋值标记构成单元数组字符串标示符数值类型分类方法一双精度型 （系统默认类型）单精度型带符号整数无符号整数分类方法二标量向量数组分类方法三实数复数数值的表示以下表达方式均合法：345-990.01 1.3e-3 4.5e331 2 3 1;2;3 1 2;2 113+3i 6-8j计算以下表达式的值：1)1 2 3*3 2 12)1 2 3.*3 2 13)1 2 324)1 2 3.25)1+3*226)(3*2)27)(3*2)2;8)(-8)(1/3)基本数学运算符的使用 20001.8*(10(-10.2158+1.7925e3/283+1.773e

12、-2*283-1.2631e-5*2832)0.2/(20000*0.54.8*(0.3471*0.274(-(1-283/647.13)0.28574)/0.2323)回车可以得到结果ans=287.8245Matlab的计算器功能命令的窗口的快捷键快捷键作用快捷键作用，Crtl+P回调上一行Crtl+右移一单词，Crtl+N回调下一行Crtl+A，Home移至行首，Crtl+B回移上一字符Crtl+E，End移至行末，Crtl+F前移下一字符Crtl+U，Esc删除一行Crtl+左移一单词Crtl+K从光标删除至行末Ctrl+C终止正在运行的程序数学函数（elfun）类型函 数含 义三角函

13、数三角函数sin(x)正弦正弦值值asin(x)反正弦反正弦值值cos(x)余弦余弦值值acos(x)反余弦反余弦值值tan(x)正切正切指数函数指数函数exp(x)指数运算指数运算log(x)自然自然对对数数sqrt(x)求平方根求平方根复数函数复数函数abs(x)求求绝对值绝对值imag(x)取出复数的虚部取出复数的虚部real(x)取出复数的取出复数的实实部部conj(x)复数共复数共轭轭数数论论函数函数round(x)四舍五入四舍五入mod(x,y)求余数求余数lcm(x,y)整数整数x和和y的最小公倍数的最小公倍数gcd(x,y)整数整数x和和y的最大公的最大公约约数数计算以下表达式

14、的值：1)sin(30)2)sind(30)3)exp(1 2 3)4)log10(10 100 1000)5)abs(3+4i)6)abs(-5)基本数学函数的使用format命令命令MATLAB命令含 义范 例format short短格式短格式3.1416format short e短格式科学格式短格式科学格式3.1416e+000format long长长格式格式3.14159265358979format long e长长格式科学格式格式科学格式3.141592653589793e+000format rat有理格式有理格式355/113format hex十六十六进进制格式制格式4

15、00921fb54442d18format bank银银行格式行格式3.14程序的组成数据输入运算数据输出变量变量数学运算关系运算逻辑运算流程控制图形输出文件输出屏幕输出文件输入键盘输入变量变量的命名方式：变量名由字母、数字和下划线组成；变量名中的英文字母大小写是有区别的；变量名的最大长度是有规定的不同版本的系统规定不同：19个字符、31或63个字符等可调用namelengthmax函数得到系统规定长度变量的使用clear%删除工作区中所有定义过的变量删除工作区中所有定义过的变量whos%查看当前工作区内变量信息，无显示表示没查看当前工作区内变量信息，无显示表示没有定义的变量有定义的变量 xy

16、=1;yx=2;%对变量赋值对变量赋值 xy%查看变量查看变量xy的当前数值的当前数值xy=1 whos Name Size Bytes Class xy 1x1 8 double array yx 1x1 8 double arrayGrand total is 2 elements using 16 bytes clear xy yx%删除变量删除变量xy及及yx whos xy%这时变量这时变量xy已经不存在了已经不存在了?Undefined function or variable xy.特殊变量意 义 ans如果用如果用户户未定未定义变义变量名，系量名，系统统用于用于计计算算结结果存

17、果存储储的默的默认变认变量名量名 pi圆圆周率周率（=3.1415926.）inf或或Inf无无穷穷大大值值 eps浮点运算的相浮点运算的相对对精度精度2(-52)realmax最大的正浮点数，最大的正浮点数，2(1024)-1realmin最小的正浮点数，最小的正浮点数，2(-1022)NaN或或nan不定量不定量 i或或j虚数虚数单单位位nargin函数函数输输入参数个数入参数个数nargout函数函数输输出参数个数出参数个数lasterr存放最新的存放最新的错误错误信息信息lastwarn存放最新的警告信息存放最新的警告信息MATLAB系统的特殊变量和常数系统的特殊变量和常数MATLAB

18、数据类型数值（标量，向量，数组）字符串单元数组（cell array）结构体（structure）函数句柄向量的生成1)直接输入向量直接输入向量格式上要求向量元素需要用“”括起来，元素之间可以用空格、逗号或分号分隔。用空格和逗号分隔生成行向量，用分号生成列向量。2)利用冒号生成向量利用冒号生成向量冒号表达式的基本形式为：xx0:step:xn若step1，则此项输入可以忽略。3)linspace函数函数可以使用linspace函数生成线性等分向量：ylinspace(x1,x2)生成（1*100）维行向量，y(1)=x1，y(100)=x2ylinspace(x1,x2,n)生成（1*n）维行

19、向量，y(1)=x1，y(n)=x24)logspace函数函数logspace用于生成对数等分向量，格式如下：ylogspace(x1,x2,n)生成（1*n）维对数等分向量，y(1)=10 x1，y(n)=10 x2；n可以省略，此时其默认值为50。向量的运算1)向量加减与数加减向量的加减与数加减的形式与普通标量加减相同2)向量的点积、叉积与混合积的实现点积：向量的点积由函数dot实现。dot(a,b)返回向量a和b的数量点积，其中a，b必须同维。叉积：叉积由cross函数实现。向量a,b必须为三维向量混合积：可由以下命令实现，dot(a,cross(b,c)3)向量的数乘、数组乘和向量乘

20、例：当a1:1:3;b=2:2:6时，以下命令的运行结果是什么？1)a1=2*a 2)a2=a.*b 3)a3=a*b字符串类型字符串：包含在一对单引号中的字符集合 s=hello,MATLAB%定义字符串变量ss=hello,MATLAB whos Name Size Bytes Class s 1x13 26 char arrayGrand total is 13 elements using 26 bytes单元数组（Cell Array）单元数组是MATLAB数组的一种特殊数据类型，它用于保存不同类型和/或不同大小的数据。三种直接赋值方式1.单元下标用括号“（）”括起来，而单元的内容用

21、“”括起来，如：clear alla(1,1)=1 2;3 4;a(1,2)=0 1;a(2,1)=Hello;a(2,2)=2+3i 2.单元下标用“”括起来，而赋值语句等式右边的单元内容用“”括起来：a1,1=1 2;3 4;a1,2=0 1;a2,1=Hello;%右边只有一个元素时可省略去“”a2,2=2+3i 3.直接使用a=1 2;3 4,0 1,Hello,2+3i 单元数组的操作显示单元数组的命令a%显示单元数组a的信息celldisp(a)%显示单元数组a的完整内容先使用函数cell()创建空的单元数组，然后再赋值：b=cell(2,3)赋值方法同直接赋值方式。对单元数组元素

22、的操作c=a1,2%将单元数组a的1,2元素赋给变量c，注意是“”,而不是“()”。结构体与C语言类似，MATLAB结构体用于存取相关的数据，它由一组称为域（fields）的成员变量（向量）构成，每一个域可以为不同的MATLAB数据类型。结构数组的定义有两种方法，一种是直接赋值，另一种是使用strct()函数。结构体的赋值student.name=Zhang Jun;student.major=Chemical Engineering;student.subject=英语 ,政治 ,数学 ,化工原理 ,物理化学 ;student.entrance_exam=62 68 72 82 90;stu

23、dent(2).name=Li Xia;student(2).major=Chemical Engineering;student(2).subject=英语 ,政治 ,数学 ,化工原理 ,物理化学 ;student(2).entrance_exam=60 72 68 85 88;struct_array_name=structure(field1,values1,field2,values2,)Student=struct(name,Zhang Jun,major,Chemical Engineering)管道压降的计算T=283:10:353;M=2000;D=0.5;density.A=

24、0.3471;density.B=0.274;density.Tc=647.13;density.n=0.28571;Rho=(density.A.*density.B.(-(1-T./density.Tc).density.n)/0.2323;mu.A=-10.2158;mu.B=1.7925e3;mu.C=1.773e-2;mu.D=-1.2631e-5;mu=10.(mu.A+mu.B./T+mu.C.*T+mu.D.*T.2);deltP=(M1.8)*(mu.0.2)./(20000*D4.8.*Rho)函数文件和Script文件Script文件 Script仅仅是一连串可执行的MA

25、TLAB命令，它具有全局性 Script文件中不能定义函数函数 函数定义的一般格式：function y1,y2,yn=FuncName(x1,x2,xn)%函数声明语句y1=%（表达式1）y2=%（表达式2）yn=%（表达式n）其中，输入参数为x1,x2,xn,输出参数为y1,y2,yn。各参数可以是标量、向量或矩阵。脚本编辑窗口函数文件的编写编写一个函数，计算本章开始问题中流体的粘度，函数要求输出粘度的计算值：1.函数声明语句：function vis=viscosity()2.变量的传递1.通过调用函数传递vis=viscosity(A,B,C,D,T)2.通过全局变量传递利用globa

26、l命令，在主函数和子函数中予以声明3.编写表达式函数的调用1.在调用函数的主函数中，直接采用函数名调用2.通过函数句柄调用function Cha1demo4_7global mu TT=283:10:353;M=2000;D=0.5;density.A=0.3471;density.B=0.2740;density.Tc=647.13;density.n=0.28571;Rho=(density.A.*density.B.(-(1-T./density.Tc).density.n)/0.2323mu.A=-10.2158;mu.B=1.7925e3;mu.C=1.773e-2;mu.D=-1

27、.2631e-5;Mu=viscositydeltP=(M1.8)*(Mu.0.2)./(20000*D4.8.*Rho)%-function vis=viscosityglobal mu Tvis=10.(mu.A+mu.B./T+mu.C.*T+mu.D.*T.2);管道压降的计算函数函数句柄创建一个函数句柄，可用于保存函数的所有信息，以便将来对它进行调用。函数句柄可以作为参数传递给其他函数，或与feval函数一起使用，以调用该函数句柄所属的函数。使用函数句柄还可以减少定义函数的文件个数，改善重复操作的性能，保证函数计算的可靠性。funhandle=function_name%functi

28、on_name为用户指定的函数名 函数句柄创建一个函数句柄，可用于保存函数的所有信息，以便将来对它进行调用。函数句柄可以作为参数传递给其他函数，或与feval函数一起使用，以调用该函数句柄所属的函数。使用函数句柄还可以减少定义函数的文件个数，改善重复操作的性能，保证函数计算的可靠性。funhandle=function_name%function_name为用户指定的函数名 函数句柄创建一个函数句柄，可用于保存函数的所有信息，以便将来对它进行调用。函数句柄可以作为参数传递给其他函数，或与feval函数一起使用，以调用该函数句柄所属的函数。使用函数句柄还可以减少定义函数的文件个数，改善重复操作的

29、性能，保证函数计算的可靠性。funhandle=function_name%function_name为用户指定的函数名 管道压降的计算函数function Cha1demo4_5T=283:10:353;M=2000;D=0.5;density.A=0.3471;density.B=0.274density.Tc=647.13;density.n=0.28571;Rho=(density.A.*density.B.(-(1-T./density.Tc).density.n)/0.2323mu.A=-10.2158;mu.B=1.7925e3;mu.C=1.773e-2;mu.D=-1.263

30、1e-5;Mu=feval(viscosity,mu,T)%Mu=viscosity(mu,T)deltP=(M1.8)*(Mu.0.2)./(20000*D4.8.*Rho)%-function vis=viscosity(mu,T)vis=10.(mu.A+mu.B./T+mu.C.*T+mu.D.*T.2);内联函数（inline function）内联函数是Matlab提供的一个对象，它的表现和函数文件一样，但内联函数的创建比较容易内联函数的创建inline(CE)inline(CE,arg1,arg2,.)inline(CE,n)涉及内联函数性质的指令class(inline_fun

31、)内联函数类型char(inline_fun)给出内联函数计算公式argnames(inline_fun)给出内联函数的输入变量vectorize(inline_fun)使内联函数适用于数组运算Matlab中许多“泛函”函数都是采用inline，从而具备了适应各种被处理函数形式的能力内联函数的应用F1=inline(sin(rho)/rho)f1=F1(2)FF1=vectorize(F1)xx=0.5,1,1.5,2;ff1=FF1(xx)G2=inline(a*exp(x(1)*cos(x(2),a,x)g1=G2(2,-1,pi/3)匿名函数（anonymous function）匿名函

32、数用于在命令行、函数文件或script文件中创建简单形式的函数，避免另外定义新的函数匿名函数的定义形式f=(arglist)expressionf=(x)x.2a=f(5)结果：a25f=(x)x.2;g=(x)3*x;h=(x)g(f(x);h(3)结果：ans27alpha=0.9;f=(x)sin(alpha*x)；f(pi)结果：ans0.3090数据输入和输出 数据输入利用M文件产生数据文件用Load命令从MAT文件或文本文件读取数据用fscanf函数用提示输入函数inputdlmread,importdata,xlsread函数 数据输出用Save命令用fprintf函数用函数di

33、sp()将结果输出至屏幕dlmwirte,xlswrite函数 图形输出管道压降的计算函数function Cha1demo4_5T=283:10:353;M=2000;D=0.5;density.A=input(density.A=);density.B=input(density.B=);density.Tc=input(density.Tc=);density.n=input(density.n=);Rho=(density.A.*density.B.(-(1-T./density.Tc).density.n)/0.2323mu.A=-10.2158;mu.B=1.7925e3;mu.C

34、=1.773e-2;mu.D=-1.2631e-5;Mu=feval(viscosity,mu,T)%Mu=viscosity(mu,T)deltP=(M1.8)*(Mu.0.2)./(20000*D4.8.*Rho)%-function vis=viscosity(mu,T)vis=10.(mu.A+mu.B./T+mu.C.*T+mu.D.*T.2);Matlab二维图形 1数据准备：选定所要表现的范围产生自变量采样向量计算相应的函数值向量t=pi*(0:100)/100;y=sin(t).*sin(9*t);2选定图形窗及子图位置缺省时，打开Figure No.1，或当前窗，当前子图可用

35、指令指定图形窗号和子图号figure(1)指定1号图形窗subplot(2,2,3)指定一个具有2行2列子图图形窗中的3号子图3调用（高层）绘图指令；在指令中设置线型、色彩、数据点型plot(t,y,b-)%用蓝色实线画曲线4设置轴的范围与刻度、坐标分格线axis(0,pi,-1,1)%设置轴的范围grid on 画坐标分格线5图形注释：图名、坐标名、图例、文字说明title(调制波形)%图名xlabel(t);ylabel(y)%轴名legend(sin(t),sin(t)sin(9t)%图例text(2,0.5,y=sin(t)sin(9t)%文字说明6图形的精细修饰（图柄操作）：利用对象

36、属性值进行设置利用图形窗工具条进行set(h,MarkerSize,10)%设置数据点大小函数Plot基本调用格式1)plot(X,s)X为实向量时，以该向量元素的下标为横坐标、元素值为纵坐标画一条连续曲线X是实矩阵时，则按列绘制每列元素值相对其下标的曲线，曲线数目等于X的列数X是复数矩阵时，则按列分别以元素的实部和虚部为横、纵坐标绘制多条曲线s是用来控制线型、色彩、数据点型的选项字符串。s可以缺省，此时曲线按Matlab默认设置绘制。s的取值见下节2)plot(X,Y,s)X、Y是同维向量时，绘制以X、Y为横、纵坐标的曲线X是向量，Y是有一维与X同维的矩阵时，则绘出多根不同色彩的曲线。曲线数

37、等于Y的另一维，X作为这些曲线共同的横坐标X是矩阵，Y是向量时，情况与上相同，只是曲线都以Y为共同纵坐标X、Y是同维矩阵时，则以X、Y对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。s的意义，与上相同。3)plot(X1,Y1,s1,X2,Y2,s2,)此格式中，每个绘线“三元组”（X,Y,s）的结构和作用，与上相同。不同“三元组”之间没有约束关系。曲线的色彩、线型和数据点型貌线型符号-：-.-含义实线虚线点划线双划线色彩符号bgrcmykw含义蓝色绿色红色青色品红黄色黑色白色符号含义符号含义.实心黑点d菱形+十字h六角星符*八线符o空心圆圈上三角p五角星符右三角s方块0.05);

38、%寻找大于寻找大于0.05的元素的元素ts=max(tt);寻找寻找tt中最大的元素中最大的元素plot(t,y,r-,LineWidth,3)axis(-inf,6*pi,0.6,inf)set(gca,Xtick,2*pi,4*pi,6*pi,Ytick,0.95,1,1.05,max(y)grid ontitle(it y=1-e-alphatcosomegat)text(13.5,1.2,fontsize12alpha=0.3)text(13.5,1.1,fontsize12omega=0.7)hold on;plot(ts,0.95,bo,MarkerSize,10);hold of

39、fcell_string1=fontsize12uparrow;cell_string2=fontsize16 fontname隶书隶书镇定时间镇定时间;cell_string3=fontsize6 ;cell_string4=fontsize14rmt_s=num2str(ts);text(ts,0.85,cell_string)xlabel(fontsize14 bft rightarrow)ylabel(fontsize14 bfy rightarrow)多次叠绘、双纵坐标和多子图1)多次叠绘：hold on，使当前轴及图形保持而不被刷新；hold off，不保持当前轴及图形。2)双坐标

40、图：plotyy(X1,Y1,X2,Y2)以左右不同纵轴分别绘制X1-Y1、X2-Y2两条曲线plotyy(X1,Y1,X2,Y2,Fun)以左右不同纵轴把X1-Y1、X2-Y2绘制成Fun指定的形式的两条曲线3)多子图：采用subplot(m,n,k)使（mn）幅子图中的第k个成为当前子图，再采用其它的图形绘制指令则可将图形绘制到指定的子图中。子图序号的编制原则是：左上方为第1幅，向右向下依次增大。双坐标曲线绘制方法画出函数 和积分 在区间 上的曲线 clf;dx=0.1;x=0:dx:4;y=x.*sin(x);s=cumtrapz(y)*dx;%梯形法求累计积分梯形法求累计积分ploty

41、y(x,y,x,s),text(0.5,0,fontsize14ity=xsinx)sint=fontsize16int_fontsize80 x;text(2.5,3.5,fontsize14its=,sint,fontsize14itxsinxdx)Matlab三维图形1)三维曲线绘制命令 plot32)三维网格图形绘制命令 mesh3)三维曲面绘制名利 surfX0 Y0 Z0=sphere(30);X=2*X0;Y=2*Y0;Z=2*Z0;surf(X0,Y0,Z0);shading interphold onmesh(X,Y,Z)colormap(hot)hidden offhold

42、 offaxis equalaxis offMatlab图形绘制函数 Matlab图形绘制函数分属于以下帮助主题 graph2d graph3d specgraph程序的组成数据输入运算数据输出变量变量数学运算关系运算逻辑运算流程控制图形输出文件输出屏幕输出文件输入键盘输入Script文件或函数文件MATLAB关系运算符关系运算符运 算符 号运 算符 号大于大于小于小于=小于等于小于等于0)L2=A0L3=AL4=A-2&A1L5=A=B&L1运行结果：A=-3 -2 -1 0 1 2 3B=3 2 1 0 -1 -2 -3L1=1 1 1 1 0 0 0L2=0 0 0 1 0 0 0L3=

43、0 0 0 1 0 0 0L4=0 0 1 1 0 0 0L5=0 0 0 1 0 0 0运算优先级：1)括号2)逻辑否3)乘除4)加减5)关系运算6)逻辑运算7)先决与8)先决否高高低低MATLAB关系运算函数关系运算函数isempty数组是否为空isequal两个数组是否相等any数组有非零元素则结果为1all数组元素全非零则结果为1find数组非零元素的下标isscalar是否为标量isvector是否为向量isnan是否为非数isinf是否为无穷isfinite是否为有限for循环结构for i=1:10 x(i)=i;endxfor 循环变量=表达式1（初值）：表达式2（步长）：表达

44、式3（终值）statements（语句组）end字符串：包含在一对单引号中的字符集合为了得到高效代码，应尽量提高代码的向量化程度，避免使用循环结构为了得到高效代码，在循环指令之前应尽量对数组进行预定义while循环结构while cndition（表达式）statements（执行语句组）endFibonacci数组的元素满足Fibonacci规则：ak+2=ak+ak+1，（k=1,2,.);且a1=a2=1。求该数组中第一个大于10000的元素。a(1)=1;a(2)=1;i=2;while a(i)=10000 a(i),break;endendi可以用break语句强制终止循环的运行s

45、witch-case结构switch-case的一般格式：switch test_expr%测试表达式test_expr可以是标量或字符串case value statements 当test_expr值是value时，执行该语句组case value1,value2,statements 当test_expr值是value1或value2或时，执行该语句组otherwise,statementsendswitchcaseotherwise语句的能力与ifelseend语句类似，但对多重选择的情况switch语句使代码更加易读。try-catch结构try-catch的一般格式：try sta

46、tements 此组语句总被执行。若正确则跳出此结构catchstatements 当上组语句出现执行错误后，该组语句被执行end当两组语句都出错后，Matlab将跳出该结构可以采用lasterr函数查询出错原因 N=4;A=1 2 3;tryA_N=A(N)catchA_N=A(end)endlasterrA_N=3ans=Index exceeds matrix dimensions.本讲小结1)Matlab的基本数学运算符和运算函数的使用注意区别矩阵和数组的乘、除、乘方运算2)Matlab数据输入输出功能，尤其是绘图功能的实现3)Matlab函数文件的基本形式及其调用4)字符、单元数组、结构体的定义5)Matlab的流程控制语句