P2 Matlab计算基础-《Matlab/Simulink与控制系统仿真》程序指令总结
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《Matlab/Simulink与控制系统仿真》程序指令总结
- Matlab_Simulink_BookExample
- 2. Matlab 计算基础
- 表2.1 Matlab 常用文件管理命令
- 表2.2 Matlab 常用帮助命令
- 表2.3 Matlab 默认常量
- 表2.4 Matlab 的数据显示格式
- 表2.5 Matlab 常用特殊矩阵生成函数
- 表2.6 矩阵基本运算
- 表2.7 常用矩阵函数运算
- 表2.8 常用矩阵分解运算函数
- 表2.9 关系运算符
- 表2.10 逻辑运算符
- 表2.11 关系运算函数
- 表2.12 逻辑运算函数
- 2.6 符号运算
- 2.7 复数运算基础
- 表2.13 复数的结构操作函数
- 2.8 Matlab 常用绘图命令
- 2.9 Matlab 程序设计
书中详细实例代码可见:Github
Matlab_Simulink_BookExample
图书:《Matlab/Simulink与控制系统仿真》
2. Matlab 计算基础
表2.1 Matlab 常用文件管理命令
命令 | 功能 | 命令 | 功能 |
---|---|---|---|
what | 显示当前目录下所有与Matlab有关的文件及路径 | type filename | 在命令窗口中显示文件 filename |
dir | 显示当前目录下所有文件 | delete filename | 删除文件 filename |
which | 显示某个文件的路径 | cd … | 返回上一级目录 |
cd path | 进入 path 目录 | cd | 显示当前目录 |
表2.2 Matlab 常用帮助命令
命令 | 功能 | 命令 | 功能 |
---|---|---|---|
help matfun | 矩阵函数-数值线性代数 | help datafun | 数据分析和傅立叶变换函数 |
help general | 通用命令 | help ops | 操作符和特殊字符 |
help graphics | 通用图形函数 | help polyfun | 多项式和内插函数 |
help elfun | 基本的数学函数 | help lang | 语言结构和调试 |
help elmat | 基本矩阵和矩阵操作 | help strfun | 字符串函数 |
help control | 控制系统工具箱函数 |
表2.3 Matlab 默认常量
名称 | 说明 | 名称 | 说明 |
---|---|---|---|
pi | 圆周率 | eps | 浮点数的相对误差 |
INF (或inf) | 无穷大 | i(或j) | 虚数单位,定义为−1\sqrt{-1}−1 |
NaN (或nan) | 代表不定值 (即0/0) | nargin | 函数实际输入参数个数 |
realman | 最大的正实数 | nargout | 函数实际输出参数个数 |
realmix | 最小的正实数 | ANS (或ans) | 默认变量名,以应答最近一次操作运算结果 |
表2.4 Matlab 的数据显示格式
格式 | 含义 | 格式 | 含义 |
---|---|---|---|
format (short) | 短格式 (5位定点数) | format long e | 长格式 e 方式 |
format long | 长格式 (15位定点数) | format bank | 2位十进制格式 |
format short e | 短格式 e 方式 | format hex | 十六进制格式 |
表2.5 Matlab 常用特殊矩阵生成函数
函数 | 功能说明 | 函数 | 功能说明 |
---|---|---|---|
zeros( ) | 生成元素全为 0 的矩阵 | tril( ) | 生成下三角矩阵 |
ones( ) | 生成元素全为 1 的矩阵 | eye( ) | 生成单位矩阵 |
rand( ) | 生成均匀分布随机矩阵 | company( ) | 生成伴随矩阵 |
randn( ) | 生成正态分布随机矩阵 | hilb( ) | 生成 Hilbert 矩阵 |
magic( ) | 生成魔方矩阵 | vander( ) | 生成 vander 矩阵 |
diag( ) | 生成对角矩阵 | hankel( ) | 生成 hankel 矩阵 |
triu( ) | 生成上三角矩阵 | hadamard( ) | 生成 hadamard 矩阵 |
表2.6 矩阵基本运算
操作符号 | 功能说明 | 操作符号 | 功能说明 |
---|---|---|---|
+ | 矩阵加法 | / | 矩阵的左除 |
- | 矩阵减法 | ’ | 矩阵转置 |
* | 矩阵乘法 | logm( ) | 矩阵对数运算 |
^ | 矩阵的幂 | expm( ) | 矩阵指数运算 |
\ | 矩阵的右除 | inv( ) | 矩阵求逆 |
表2.7 常用矩阵函数运算
操作符号 | 功能说明 | 操作符号 | 功能说明 |
---|---|---|---|
rot90( ) | 矩阵逆时针旋转 90 度 | eig( ) | 矩阵的特征值和特征向量 |
flipud( ) | 矩阵上下翻转 | rank( ) | 计算矩阵的秩 |
fliplr( ) | 矩阵左右反转 | trace( ) | 计算矩阵的迹 |
flipdim( ) | 矩阵的某维元素翻转 | norm( ) | 计算矩阵的范数 |
shiftdim( ) | 矩阵的元素移位 | poly( ) | 计算矩阵的特征方程的根 |
表2.8 常用矩阵分解运算函数
函数名 | 功能说明 | 函数名 | 功能说明 |
---|---|---|---|
eig( ) | 矩阵的特征值分解 | svd( ) | 矩阵的奇异值分解 |
qr( ) | 矩阵的 QR 分解 | chol( ) | 矩阵的 Cholesky 分解 |
schur( ) | 矩阵的 Schur 分解 | lu( ) | 矩阵的 LU 分解 |
表2.9 关系运算符
符号 | 功能 |
---|---|
< | 小于 |
<= | 小于等于 |
> | 大于 |
>= | 大于等于 |
== | 等于 |
~= | 不等于 |
表2.10 逻辑运算符
符号 | 功能 |
---|---|
& | 逻辑与 |
| | 逻辑或 |
~ | 逻辑非 |
表2.11 关系运算函数
函数名 | 功能 | 函数名 | 功能 |
---|---|---|---|
all | 所有向量为非零元素时为真 | xor | 逻辑异或运算 |
any | 任意向量为非零元素时为真 |
表2.12 逻辑运算函数
函数名 | 功能 | 函数名 | 功能 |
---|---|---|---|
Bitand | 位方式的逻辑与运算 | Bitcmp | 位比较运算 |
Bitor | 位方式的逻辑或运算 | Bitmax | 最大无符号浮点整数 |
Bitxor | 位方式的逻辑异或运算 | Bitshift | 将二进制移位运算 |
2.6 符号运算
sym (syms)
定义符号变量(表达式)
diff(f,x,n)
表示 f 关于 x 求 n 阶导数
int(f, r, x0, x1)
表示 f 关于 r 求从 x0 到 x1 的定积分
2.7 复数运算基础
subs
对符号函数中自变量进行赋值
e.g. subs(f, {x,y}, {-1,2}) 对函数 f 中自变量 x 和 y 分别赋值 -1 和 2
polar()
绘制极坐标图
表2.13 复数的结构操作函数
函数名 | 功能 | 函数名 | 功能 |
---|---|---|---|
real(A) | 求复数或复数矩阵 A 的实部 | abs(A) | 求复数或复数矩阵 A 的模 |
image(A) | 求虚部 | angle(A) | 求相角,单位位弧度 |
conj(A) | 求共轭 |
residue()
求有理式的留数
laplace
拉氏变换
ilaplace
拉氏反变换
ztrans()
Z变换
iztrans()
Z反变换
2.8 Matlab 常用绘图命令
help graph2d
所有画二维图形的命令
help graph3d
所有画三维图形的命令
plot(x1, y1, option1, x2, y2, option2, ...)
figure()
图形窗口
subplot()
分割图形
2.9 Matlab 程序设计
function[out1, out2] = filename(in1, in2, ...)
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