控制系统仿真 教学课件 ppt 作者 张袅娜 第2章 控制系统分析
107页1、1,第2章 matlab语言基础,本章主要内容,2.1 MATLAB的编程环境 2.2 MATLAB基础知识 2.3 矩阵运算 2.4 数组运算 2.5 符号运算 2.6 矩阵函数 2.7 MATLAB常用绘图命令 2.8 MATLAB程序设计 2.9 本章小结 习题,MATLAB简介,MATLAB是MATrix LABoratory(矩阵实验室)的缩写,是由美国Math Works公司于20世纪80年代推出的高性能数值计算软件。MATLAB语言源于线性代数中的数学运算,它不同于其它的计算机高级语言,是国际公认的优秀数学应用软件之一。 整个MATLAB系统由两部分组成,即MATLAB内核及辅助工具箱,两者的调用构成了MATLAB的强大功能。,MATLAB主要特点,1.语言简洁紧凑,运算符和库函数极其丰富,使 用方便灵活,编程效率高。 2.具有结构化的控制语句 3.图形功能强大 4.功能强大的工具箱 5.源程序的开放性 6.Matlab有强大的自带的帮助手册,2.1 MATLAB的编程环境,2.当前路径,1.命令窗口,3.工作空间,2.1.1 MATLAB启动和退出,Matlab 系统的
2、启动 使用 Windows “开始” 菜单 运行 Matlab 系统启动程序 matlab 双击 Matlab 快捷图标 Matlab 系统的退出 利用MATLAB菜单退出 使用quite语句退出 使用热键退出 直接退出,2.1.2 MATLAB的命令窗口,MATLAB命令窗口是用来接受MATLAB命令的窗口。 MATLAB命令窗口中的符号“”为运算提示符,表示MATLAB处于准备状态。 其设置可通过【File】【Preferences】命令进行,在一个命令内容全部键入后,必须按下【Enter】键才可运行; 此时MATLAB会给出计算结果并将其保存在工作空间管理窗口中,然后再次进入准备状态。,2.1.3 MATLAB的工作空间,工作空间是指MATLAB程序或命令在运行时所生成的所有变量和MATLAB提供的常量构成的空间。 在命令窗口中,实现变量的显示、清除、储存和调出的命令如下:,2.1.4 当前目录窗口,当前目录是指MATLAB运行文件时的工作目录,只有在当前目录或搜索路径下的文件及函数可以被运行或调用,如果没有特殊指明,数据文件也将存储在当前目录下。 图2-2 当前目录窗口,2.1
3、.5 命令历史窗口,命令历史窗口显示所有执行过的命令 图2-3 命令历史窗口,2.1.6 MATLAB文件管理,在命令窗口中实现管理功能的常用命令有:,为了便于对输入的内容进行编辑,MATLAB提供了一些控制光标位置和进行简单编辑的一些常用编辑键。 在以上按键中,反复使用“”,可以调出以前键入的所有命令,进行修改、计算。,2.1.7 MATLAB帮助使用,MATLAB提供了相当丰富的帮助信息,同时也提供了获得帮助的方法。 1.通过桌面菜单栏的【Help】菜单来获得帮助,或通过常用工具栏区的 打开帮助窗口。 2.通过点击开始导航区的 按钮,在下拉菜单中选择 项,打开MATLAB的联机帮助窗口界面以获得帮助 ,如图2-4所示。 3.MATLAB也提供了在命令窗口中的获得帮助的多种方法,在命令窗口中获得MATLAB帮助的命令及说明列于表2-4中。其调用格式为:命令+指定参数,2.1.8 数据交换系统,MATLAB提供了多种方法将数据从磁盘或剪贴板中读入MATLAB工作空间。这里主要介绍文本数据的读入。另外也可以利用load函数,其调用方法为:Load+文件名参数。 【例2-1】事先在记事本中
4、建立文件(并以data1.txt保存) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 在MATLAB命令窗口中输入: load data1.txt data1 data1= 1 2 3 4 5 6 7 8 9,2.2 知识,2.2.1 变量与常量 变量的命名遵循如下规则: 1.变量名区分大小写。 2.变量名长度不超31位,超过部分将被MATLAB语言所忽略。 3.变量名以字母开头,第一字母后可以使用字母、数字、下划线,但不能使用空格和标点符号。 4.一些常量也可作为变量使用,例如,i和j在MATLAB中表示虚数的单位,但也可作为变量使用,比如循环语句中常使用i和j作为循环变量。,常量是MATLAB语言预先定义其数值的变量,表2-5给出了MATLAB语言中经常使用的一些常量值。,2.2.2 数字变量的运算及显示格式,MALAB是以矩阵为基本运算单元的,而构成数值矩阵的基本单元是数字。 对于简单的数字运算,可以直接在命令窗口的提示符后直接输入,例如: 5+4*3 ans= 17 用户也可以输入: a=5+4*3 a= 17 此时系统就会将计算结果赋给指定的变量a了。,2.2.3 字符串,字符是MAT
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