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上传者: 心欣 2011-09-19 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《Matlab_basicpdf》,可适用于IT/计算机领域,主题内容包含MATLABMATLAB基本操作基本操作(參考資料:電腦在化工上之應用電腦在化工上之應用電腦在化工上之應用電腦在化工上之應用逢甲大學陳奇中老師)In符等。

MATLABMATLAB基本操作基本操作(參考資料:電腦在化工上之應用電腦在化工上之應用電腦在化工上之應用電腦在化工上之應用逢甲大學陳奇中老師)IntroductiontoMATLABIntroductiontoMATLAB•MATLAB為美國Mathworks公司於年所推出的數學科技運算軟體。其名稱來自於MATrixLABobratory的縮寫特長於矩陣相關運算及各領域數值問題。目前最新版本為本校計中版本為與x其網站為http:wwwmathworkscomWhyMATLABWhyMATLAB•MATLAB是個直譯式高階語言和其他常見的CC、JAVA及VB等高階語言比較起來MATLAB在程式撰寫及資訊視覺化視窗這兩方面相當方便初學者可說是一學就會、入門輕鬆。MATLAB省略許多複雜令人頭大的語法採取接近人類思維的語法同時提供許多指令處理複雜運算。MATLABMATLAB特色特色特色特色特色特色特色特色•MATLAB目前已被廣泛應用於數學、工程、物理、化學、醫學、金融、生物資訊等領域有關數值計算問題。其主要特色有:在矩陣及線性代數上提供各種先進的演算法則來做數值運算。簡單好學語法簡單。程式重複使用方便且快速。MATLABMATLAB特色特色特色特色特色特色特色特色提供非常完備的數學函數且能讓使用者定義自己的函數。二、三維的繪圖功能強大完整的資料視覺化顯示功能幫助使用者分析資料。提供超過種以上的工具箱(ToolBox)包含各種控制、統計、通訊、訊號處理、影像處理、神經網路、模糊邏輯、小波、數為訊號處理、符號數學運算、以及生物資訊等可以幫助使用者處理相關領域問題。參考書籍參考書籍參考書籍參考書籍參考書籍參考書籍參考書籍參考書籍•MATLAB程式設計程式設計程式設計程式設計【【【【入門篇入門篇入門篇入門篇】】】】,作者作者作者作者:張智張智張智張智星星星星,初版年月,清蔚科技出版•MATLAB在工程上的應用在工程上的應用在工程上的應用在工程上的應用,作者作者作者作者:歐崇明歐崇明歐崇明歐崇明,初版年月,高立圖書出版如何進入如何進入如何進入如何進入如何進入如何進入如何進入如何進入MATLABMATLAB????????•step進入Windows•step載入Matlab如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算????如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算????–在MATLAB命令視窗(CommandWindow)內的提示符號(>>)之後輸入運算式並按入Enter鍵即可。例如:>>(*)ans=–若不想讓MATLAB每次都顯示運算結果只需在運算式最後加上分號()即可例如:>>(*)如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算????如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算????•Ex:五隻雞和二隻兔共幾隻腳?>>chicken=>>rabbit=>>legs=chicken*rabbit*執行結果執行結果執行結果執行結果legs=•Ex:求>>exp()*cos()asin()ans=•Ex:=>>^ans=NOTE:運算次序運算次序運算次序運算次序^)(sin)cos(e變數名稱限制變數名稱限制變數名稱限制變數名稱限制變數名稱限制變數名稱限制變數名稱限制變數名稱限制•變數名稱小於等於變數名稱小於等於變數名稱小於等於變數名稱小於等於字元字元字元字元•第一字元不能為數字第一字元不能為數字第一字元不能為數字第一字元不能為數字•字元大小寫表示不同意義字元大小寫表示不同意義字元大小寫表示不同意義字元大小寫表示不同意義•Ex:c((((o))))c((((X))))c((((o))))c((((X))))註註註註:MATLAB在使用變數時不需預先經過變數宣告(VariableDeclaration)的程序而且所有數值變數均以預設的double資料型式儲存。特殊符號特殊符號特殊符號特殊符號特殊符號特殊符號特殊符號特殊符號•%%%%註解註解註解註解•不顯示執行結果不顯示執行結果不顯示執行結果不顯示執行結果•…………連續連續連續連續GettingworkspaceinformationGettingworkspaceinformation•who顯示變數名稱•whos顯示變數名稱及其大小格式•dir顯示所有檔案•what顯示檔案*m或*mat•clc清除螢幕•clear清除變數>>clearall清除所有變數>>clearab清除變數a與b常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數abs(x)取絕對值acos(x)acosh(x)angle(x)複數的角度asin(x)atan(x)atanh(x)coscoscoscos(((())))xxxxcoshcoshcoshcosh(((())))xxxxsinsinsinsin(((())))xxxxtantantantan(((())))xxxxtanhtanhtanhtanh(((())))xxxx常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數ceil(x)取最接近且大於原數的整數(無條件進入)floor(x)取最接近且小於原數的整數round(x)四捨五入(取至整數為止)fix(x)無條件捨去conj(x)共軛複數cosh(x)cosinehyperbolicfunctionexp(x)exponential:real(x)取實部imag(x)取虛部eeeexxxx常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數log(x)log(x)rem(x,y)xy的餘數sign(x)取正負號sin(x)sinh(x)sqrt(x)tan(x)tanh(x)logloglogloglnlnlnlneeeexxxxxxxx====loglogloglogxxxxx•Ex:求解求解求解求解>>分析>>a=b=c=>>x=(bsqrt(b^*a*c))(*a)x=i>>x=(bsqrt(b^*a*c))(*a)x=iaxbxc=xxbbaca,=有關複數之種種有關複數之種種有關複數之種種有關複數之種種有關複數之種種有關複數之種種有關複數之種種有關複數之種種()內定符號i及j>>x=cos()*ix=iNOTE:若若若若i之前是數字則直接接之前是數字則直接接之前是數字則直接接之前是數字則直接接i若不是數字則要用若不是數字則要用若不是數字則要用若不是數字則要用*號號號號()複數大小及角度abs(x),angle(x)()實部及虛部real(x),imag(x)()複數之共軛複數conj(x)有何線上支援有何線上支援有何線上支援有何線上支援有何線上支援有何線上支援有何線上支援有何線上支援????????•help:用來查詢已知指令的用法。•lookfor:用來尋找未知的指令。找到所需的指令後即可用help進一步找出其用法。•helpwin或helpdesk:產生線上支援視窗其效果和直接點選MATLAB命令視窗工作列的圖示是一樣的。•doc:產生特定函數的線上支援。向量如何處理向量如何處理向量如何處理向量如何處理向量如何處理向量如何處理向量如何處理向量如何處理????????()向量格式向量格式向量格式向量格式Ex:>>x=x=>>x=pisqrt()x=()向量之給法向量之給法向量之給法向量之給法x=向量x=::orx=:增量為x=起始值:增量:終值Ex:~ππππ取十點取十點取十點取十點>>x=:pi:pix=ColumnsthroughColumnsthroughEx:~ππππ取十點取十點取十點取十點>>x=linspace(,pi,)x=ColumnsthroughColumnsthroughNOTE:x=linspace(起始值,終值,點數)=pipipipipipipipipixie,Ex:~取取取取點點點點>>x=logspace(,,)x=ColumnsthroughColumnsthroughie,x=()如何取出向量各位置之值如何取出向量各位置之值如何取出向量各位置之值如何取出向量各位置之值>>x=sqrt()>>x()ans=()向量運算向量運算向量運算向量運算>>x=>>y=cos(x)note:y=向量向量向量向量y=Ex:理想氣體已知溫度理想氣體已知溫度理想氣體已知溫度理想氣體已知溫度tttt及壓力及壓力及壓力及壓力pppp莫耳數莫耳數莫耳數莫耳數nnnn求體求體求體求體積積積積。。。。當實驗數據溫度當實驗數據溫度當實驗數據溫度當實驗數據溫度、、、、壓力壓力壓力壓力。。。。數具有很多數具有很多數具有很多數具有很多組時組時組時組時可以向量處理可以向量處理可以向量處理可以向量處理。。。。>>t=temperatureinK>>p=atm>>n=mole>>r=jouleKmol>>v=n*r*tpv=NOTE:除號除號除號除號之前的點之前的點之前的點之前的點表示向量內各數值分別做除的計算表示向量內各數值分別做除的計算表示向量內各數值分別做除的計算表示向量內各數值分別做除的計算()roots解多項式解多項式解多項式解多項式(向量的應用向量的應用向量的應用向量的應用)Usage:roots()Ex:>>roots()ans=iiiiaxaxaxannnn=aaaaannnxxx=()向量合併向量合併向量合併向量合併>>x=>>y=>>a=xya=>>b=a(::)b=向量之運算向量之運算向量之運算向量之運算向量之運算向量之運算向量之運算向量之運算()向量之加減法向量之加減法向量之加減法向量之加減法Ex:>>x=>>a=x向量與純量之加法向量與純量之加法向量與純量之加法向量與純量之加法a=>>xans=>>x=>>y=>>xy向量與向量之加法向量與向量之加法向量與向量之加法向量與向量之加法ans=>>z=>>xzErrorusing==>MatrixdimensionsmustagreeNOTE:xz向量大小不一致向量大小不一致向量大小不一致向量大小不一致,無法計算無法計算無法計算無法計算()向量的乘法向量的乘法向量的乘法向量的乘法>>x=>>pi*x純量乘向量ans=>>x=>>y=>>x*y向量乘向量ans=()向量的除法向量的除法向量的除法向量的除法與乘法相同,其中xy表,xy表示>>x=>>y=>>xy向量除向量ans=xyyx向量的轉置向量的轉置向量的轉置向量的轉置向量的轉置向量的轉置向量的轉置向量的轉置Ex:>>x=列向量列向量列向量列向量>>y=x'行向量行向量行向量行向量y=Ex:()與()內積=>>x=>>y=>>x*y'內積內積內積內積ans=>>x*y向量向量向量向量ans=Ex:>>x=ii>>x'共軛轉置共軛轉置共軛轉置共軛轉置ans=ii>>x'轉置但不取共軛轉置但不取共軛轉置但不取共軛轉置但不取共軛ans=ii矩陣如何處理矩陣如何處理矩陣如何處理矩陣如何處理矩陣如何處理矩陣如何處理矩陣如何處理矩陣如何處理()如何輸入一個矩陣如何輸入一個矩陣如何輸入一個矩陣如何輸入一個矩陣Ex:法一>>A=法二>>A=()矩陣的擴增矩陣的擴增矩陣的擴增矩陣的擴增>>A=>>R=A=R=>>B=AR>>R=B=>>C=AR'Allrowsinthebracketedexpressionmusthavethesamenumberofcolumns()矩陣的索引或下標矩陣的索引或下標矩陣的索引或下標矩陣的索引或下標•矩陣A中位於第i橫列、第j直行的元素可表示為A(i,j)i與j即是此元素的下標(Subscript)或索引(Index)•MATLAB中所有矩陣的內部表示法都是以直行為主的一維向量A(i,j)和A(i(j)*m)是完全一樣的~m為矩陣A的列數•我們可以使用一維或二維下標來存取矩陣()矩陣的索引或下標矩陣的索引或下標矩陣的索引或下標矩陣的索引或下標Ex:>>a=>>a(,)=a在在在在(,)位置值是位置值是位置值是位置值是>>aa=()如何從矩陣中取值或舉出一個子矩陣如何從矩陣中取值或舉出一個子矩陣如何從矩陣中取值或舉出一個子矩陣如何從矩陣中取值或舉出一個子矩陣>>A=>>X=A(,)X=A(row,column)>>B=A(:,:)>>C=A(:,:)C=A((((全取全取全取全取,第一行至第二行第一行至第二行第一行至第二行第一行至第二行))))>>D=A(:,:)>>E=A(:,)A=X=B=C=D=E=()一些相關指令一些相關指令一些相關指令一些相關指令flipud(a)上下顛倒fliplr(a)左右顛倒rot(a)旋轉度(逆時針)reshape(a,m,n)重定矩陣行列數diag(v)取對角線元素所形成之向量()矩陣轉置矩陣轉置矩陣轉置矩陣轉置B'複數轉置為共軛轉置複數轉置為共軛轉置複數轉置為共軛轉置複數轉置為共軛轉置,B'單純轉置單純轉置單純轉置單純轉置A=A'=Biii=B'iii=B'iiii=NOTE:取出矩陣大小為度取出矩陣大小為度取出矩陣大小為度取出矩陣大小為度r,c=size(A)r=列數列數列數列數c=行數行數行數行數n=length(v)顯示向量之長度或矩陣之列數顯示向量之長度或矩陣之列數顯示向量之長度或矩陣之列數顯示向量之長度或矩陣之列數NOTE:將矩陣變為向量將矩陣變為向量將矩陣變為向量將矩陣變為向量>>A=>>B=A(:)B=NOTE:將矩陣的某行將矩陣的某行將矩陣的某行將矩陣的某行、、、、某列消除某列消除某列消除某列消除Ex:>>A=>>A(,:)=A=將第二列全部空白將第二列全部空白將第二列全部空白將第二列全部空白(即取消即取消即取消即取消)A=A=矩陣運算相關指令矩陣運算相關指令矩陣運算相關指令矩陣運算相關指令矩陣運算相關指令矩陣運算相關指令矩陣運算相關指令矩陣運算相關指令det(A)行列式值inv(A)反矩陣eig(A)特徵值rank(A)秩、階數cond(A)norm條件數poly(A)特徵多項式polyvalm(v,A)矩陣多項式求值expm(A)r,c=size(A)n=length(v)eA一些特殊矩陣一些特殊矩陣一些特殊矩陣一些特殊矩陣一些特殊矩陣一些特殊矩陣一些特殊矩陣一些特殊矩陣eye(n,m)單位矩陣nxmeye(n)單位矩陣nxnones(n,m)常數矩陣nxm全部為ones(n)常數矩陣nxn全部為zeros(n,m)常數矩陣nxm全部為zeros(n)常數矩陣nxn全部為rand(n,m)亂數所形成nxm的矩陣randn(n)亂數所形成nxn的矩陣如何儲存變數如何儲存變數如何儲存變數如何儲存變數如何儲存變數如何儲存變數如何儲存變數如何儲存變數•使用使用使用使用save保存變數保存變數保存變數保存變數save:將所有變數以二進位格式存至『matlabmat』中savefname:將所有變數存至『fnamemat』中savefnameXY:將變數X與Y存至『fnamemat』中savefnameXascii:使用位數文字格式將變數X存至『fname』中savefnameXasciidouble:使用位數文字格式將變數X存至『fname』中如何載入數據檔如何載入數據檔如何載入數據檔如何載入數據檔如何載入數據檔如何載入數據檔如何載入數據檔如何載入數據檔•使用load載入變數:load:由『matlabmat』中載入所有變數loadfname:由『fnamemat』中載入所有變數loadfnameXY:由『fnamemat』中載入變數X與Yloadfnameascii:由文字檔『fname』中載入變數loadfnameext:由文字檔『fnameext』中載入變數•變數命名方式:–binary(mat):恢復變數原始名稱–ASCII:變數以檔名來命名檔名中所有數字換成底線若檔名開頭第一個字元為數字或底線則在之前加上一個‘X’找最大值找最大值找最大值找最大值找最大值找最大值找最大值找最大值>>m,index=max(data)•Note:m為每個為每個為每個為每個column之最大值之最大值之最大值之最大值,index為為為為最大值發生處最大值發生處最大值發生處最大值發生處m=index=data=找最小值找最小值找最小值找最小值找最小值找最小值找最小值找最小值>>n,index=min(data)n=index=求平均值求平均值求平均值求平均值求平均值求平均值求平均值求平均值和和和和和和和和SUMSUM>>avg=mean(data)avg=>>s=sum(data)s=NOTE:數據分析相關指令數據分析相關指令數據分析相關指令數據分析相關指令corrcoef(x)cov(x)cumprod(x)diff(x)hist(x)median(x)prod(x)連乘sort(x)排序std(x)標準差如何做文字如何做文字如何做文字如何做文字、、、、字串處理字串處理字串處理字串處理如何做文字如何做文字如何做文字如何做文字、、、、字串處理字串處理字串處理字串處理t=‘nationaltaipeiuniversity'u=t(:)v=t(::)u=universityv=ytisrevinu關係運算元關係運算元關係運算元關係運算元關係運算元關係運算元關係運算元關係運算元•<•<=•>•>=•==equalto•~=notequalto•真偽Ex:>>a=>>b=>>a>bans=>>tf=b(a>)tf=Ex:>>>ans=>><=ans=>>==ans=Ex:Findout,x=::>>x=::>>sin(x)xWarning:Dividebyzeroans=NaN>>x==ans=>>x=x(x==)*epsNOTE:eps內定精確度內定精確度內定精確度內定精確度e>>sin(x)xans=sin()xx邏輯運算元邏輯運算元邏輯運算元邏輯運算元邏輯運算元邏輯運算元邏輯運算元邏輯運算元&and|or~notEx:>>a=:>>tf=a>tf=>>tf=~(a>)tf=>>tf=(a>)(a<)tf=

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