控制系統數字仿真與第1頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系2第二章MATLAB程序設計第2頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系32.1MATLAB簡介一、簡介MATLAB是MatrixLaboratory的縮寫。除具備卓越的數值計算能力外，它還提供了專業水平的符號計算，文字處理，可視化建模仿真和實時控制等功能。MATLAB的基本數據單位是矩陣，它的指令表達式與數學,工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB來解算問題要比用C,FORTRAN等語言完相同的事情簡捷得多當前流行的MATLAB7.0/Simulink4.0包括擁有數百個內部函數的主包和三十幾種工具包(Toolbox).工具包又可以分為功能性工具包和學科工具包.功能工具包用來擴充MATLAB的符號計算,可視化建模仿真,文字處理及實時控制等功能.學科工具包是專業性比較強的工具包,控制工具包,信號處理工具包,通信工具包等都屬于此類.開放性使MATLAB廣受用戶歡迎.除內部函數外,所有MATLAB主包文件和各種工具包都是可讀可修改的文件,用戶通過對源程序的修改或加入自己編寫程序構造新的專用工具包.第3頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系42.1MATLAB簡介二、語言特點語言簡潔緊湊，使用方便靈活。例如：A=[123;456;789]一條語句實現了對3x3矩陣的輸入。數值算法穩定可靠，庫函數十分豐富。例如：polyder(b) %求多項式b的微分運算符豐富。例如：C=A*B%矩陣的乘法，x=A\b %求Ax＝b的最小二乘解Matlab既具有結構化的控制語句(if、for、while)又支持面向對象的程序設計。第4頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系52.1MATLAB簡介語法限制不嚴格，程序設計自由度大。例如：在MATLAB里可以不用先定義或聲明變量就可以使用它們程序的可移植性好。Matlab的圖形功能強大，支持數據的可視化操作，方便的顯示程序的運行結果。強大的工具箱。例如：控制領域可以使用的工具箱就有ControlSystem(控制工具箱)源程序的開發性，系統的可擴充能力強。Matlab是解釋執行語言。Matlab程序不用編譯生成可執行文件就可以運行第5頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系62.1MATLAB簡介三、Matlab集成環境的組成Matlab語言Matlab工作環境包括程序編輯器、變量查看器、系統仿真器。Matlab圖形系統用Matlab的句柄圖形，可以實現二維、三維數據的可視化、圖象處理，可以完全或局部修改圖形窗口，還可以方便的設計圖形界面。Matlab數學函數庫MatlabAPI(ApplicationProgramInterface)第6頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系72.1MATLAB簡介四、Matlab軟件的基本使用方法命令窗口

工作空間歷史命令當前路徑

第7頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系82.1MATLAB簡介(1)命令窗口Matlab的命令窗口可以執行任何Matlab命令和函數。主要功能操作M文件(打開、新建、運行、保存)操作MDL文件運行Matlab程序運行外部應用程序(2)程序編輯/調試器Matlab內置了一個程序的編輯/調試器第8頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系92.1MATLAB簡介主要功能建立、編輯、存儲M文件可以運行程序調試(斷點、單步、跟蹤、查看)程序設置斷點取消斷點單步運行進入函數跳出函數退出調試繼續運行第9頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系102.1MATLAB簡介(3)變量查看器在MATLAB中，工作空間(Workspace)是一個重要的、比較抽象的概念。工作空間指運行MATLAB的程序或命令所生成的所有變量和MATLAB提供的常量構成的空間。工作空間的特點工作空間在MATLAB運行期間一直存在關閉MATLAB后工作空間自動消失第10頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系112.1MATLAB簡介查看變量刪除變量第11頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系122.1MATLAB簡介MATLAB的工作空間包含了一組可以在命令窗口中調整（調用）的參數who：顯示當前工作空間中所有變量的一個簡單列表

whos：列出變量的大小、數據格式等詳細信息clear：清除工作空間中所有的變量clear變量名：清除指定的變量保存和載入workspace（1）savefilenamevariables將變量列表variables所列出的變量保存到磁盤文件filename中第12頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系132.1MATLAB簡介Variables所表示的變量列表中，不能用逗號，各個不同的變量之間只能用空格來分隔。未列出variables時，表示將當前工作空間中所有變量都保持到磁盤文件中。缺省的磁盤文件擴展名為“.mat”，可以使用“-”定義不同的存儲格式（ASCII、V4等）（2）loadfilenamevariables將以前用save命令保存的變量variables從磁盤文件中調入MATLAB工作空間。用load命令調入的變量，其名稱為用save命令保存時的名稱，取值也一樣。第13頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系142.1MATLAB簡介Variables所表示的變量列表中，不能用逗號，各個不同的變量之間只能用空格來分隔。未列出variables時，表示將磁盤文件中所有變量都調入工作空間。退出工作空間quit或exit(4)圖形窗口在圖形窗口上可以進行繪制曲線、顯示文本、填充顏色等操作。用figure命令建立新的圖形窗口。第14頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系152.1MATLAB簡介可以用繪圖語句自動創建圖形窗口并在上面繪圖，如plot命令。編輯模態添加文本添加箭頭添加線段旋轉三維圖形第15頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系162.1MATLAB簡介(5)文件管理文件管理的命令，包括列文件名、顯示或刪除文件、顯示或改變當前目錄等。what：顯示當前目錄下所有與matlab相關的文件及它們的路徑。dir：顯示當前目錄下所有的文件which：顯示某個文件的路徑cdpath：由當前目錄進入path目錄cd：顯示當前目錄typefilename：在命令窗口中顯示文件filenamedeletefilename：刪除文件filename第16頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系172.1MATLAB簡介(6)幫助系統help命令，在命令窗口中顯示MATLBA的所有函數都是以邏輯群組方式進行組織的，而MATLAB的目錄結構就是以這些群組方式來編排的。help函數名/文件名%顯示相關函數/文件的幫助體helpmatfun：矩陣函數－數值線性代數helpgeneral：通用命令helpgraphics：通用圖形函數helpelfun：基本的數學函數helpelmat：基本矩陣和矩陣操作第17頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系182.1MATLAB簡介helpdatafun：數據分析和傅立葉變換函數helpops：操作符和特殊字符helppolyfun：多項式和內插函數helplang：語言結構和調試helpstrfun：字符串函數helpcontrol：控制系統工具箱函數helpwin：幫助窗口helpdesk：幫助桌面，瀏覽器模式lookfor函數名/文件名%顯示相關函數/文件的H1行demo：打開示例窗口第18頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系192.1MATLAB簡介五、Matlab編程基礎Matlab初學者常用的編程知識、規則可以在MATLAB命令窗口鍵入一個命令，也可以由Matlab定義的語言編寫一個或多個應用程序，然后在MATLAB環境下返回運算結果。MATLAB以復數矩陣為基本的運算單元，既可以對它整體進行處理，也可以對它的某個或某些元素進行單獨處理操作起來比較方便。第19頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系202.1MATLAB簡介(2)MATLAB最基本的語句是賦值語句，其結構為：變量名列表=表達式其中等號左邊的變量名列表為MATLAB語句的返回值，若一次返回多個結果，則變量列表用[]括起來，各變量間用逗號分隔；等號右邊為表達式，可以是矩陣運算或函數調用，可以由分號(;)、逗號(,)或回車結束。如果希望結果不被顯示，只要在語句之后加上一個分號(;)即可。此時盡管結果沒有顯示，但它依然被賦值并在MATLAB工作空間中分配了內存。第20頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系212.1MATLAB簡介(3)變量不需要定義就可以直接使用和賦值。例如：A=[1,2;3,4]%定義并輸入一個2x2的矩陣str=’Hello’%定義并輸入一個字符串(字符數組)矩陣的每行中的各個元素用逗號或者空格分隔，行于行之間用分號分隔；字符串用單引號定義。(4)輸入、輸出函數①A＝input(提示信息，選項)例如：A＝input(‘EntermatrixA=>’)第21頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系222.1MATLAB簡介②disp(A)例如：A＝‘hello’；disp(A) A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9];disp(A)(5)命令行編輯器方向鍵和控制鍵可以編輯修改已輸入的命令：回調上一行命令：回調下一行命令第22頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系232.1MATLAB簡介多行命令（…）如果命令語句超過一行或者太長希望分行輸入，則可以使用多行命令繼續輸入。S=1-12+13+4+…9-4-18;第23頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系242.2數據類型和運算符一、變量(1)變量命名規則必須以字母開頭；

—

可以由字母、數字和下劃線混合組成；變量長度應不大于31個；—

字母區分大小寫。(2)特殊變量第24頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系252.2數據類型和運算符(3)變量操作在命令窗口中，同時存儲著輸入的命令和創建的所有變量值，它們可以在任何需要的時候被調用。如要察看變量a的值，只需要在命令窗口中輸入變量的名稱即可：》a二、數值顯示格式任何MATLAB的語句的執行結果都可以在屏幕上顯示，同時賦值給指定的變量，沒有指定變量時，賦值給一個特殊的變量ans，數據的顯示格式由format命令控制。format只是影響結果的顯示，不影響其計算與存儲；MATLAB總是以雙字長浮點數（雙精度）執行所有運算。第25頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系262.2數據類型和運算符如果結果為整數，則顯示沒有小數；如果結果不是整數，則輸出形式有：format(short)：短格式（5位定點數）99.1253formatlong：長格式（15位定點數99.12345678900000formatshorte：短格式e方式9.9123e+001formatlonge：長格式e方式9.912345678900000e+001formatbank：2位十進制99.12formathex：十六進制格式第26頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系272.2數據類型和運算符三、數據類型在MATLAB里共有六種數據類型，每一種類型可以是一維、二維和多維的。雙精度型（double）字符型（char）稀疏型（sparse）存儲型（storage）細胞型（cell）結構型（struct）第27頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系282.2數據類型和運算符(1)字符型基本規則：所有字符串都用單引號括起來；字符串中的每一個字符都是該字符串變量中的一個元素；字符串中的字符以ASCⅡ碼形式存儲，因而區分大小寫。常用操作方法：建立：常用函數有char、int2str、num2str等。連接：水平連接通過函數strcat或在中括號內用逗號連接；垂直連接通過函數strvcat或在中括號內用分號連接。比較：常用函數strcmp,相同則返回1，否則為0。查找：常用函數findstr。第28頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系292.2數據類型和運算符a='hello'b='goodbye'strcat(a,b)ans=hellogoodbye[a,b]ans=hellogoodbyet1='first';t2='string';t3='matrix';t4='second';S1=strvcat(t1,t2,t3)S2=[t4;t2;t3]S1=S2=firstsecondstringstringmatrixmatrixstrcmp('Yes','Yes')ans=1strcmp('Yes','No')ans=0第29頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系302.2數據類型和運算符四、運算符(1)算術運算符按照運算符的優先級可把算術運算符分為五級，在每一級里運算符有同樣的優先級，在運算時自左向右結合+加.^數組冪-減\左除或反斜杠*矩陣乘法/右除或斜杠.*數組乘法./數組除^矩陣冪：冒號第30頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系312.2數據類型和運算符(2)關系運算符在MATLAB里共有六個關系運算符

<小于>大于<=小于等于>=大于等于==等于 -=不等于關系運算符將生成一個0-1矩陣，當運算數相應元素為真時對應位置上生成1，否則為0。第31頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系322.2數據類型和運算符例：假設有：A=[12-1-5]B=[0231]<小于A<Bans=[0011]A<1ans=[0011]>大于A>Bans=[1000]A>1ans=[0100]<=小于等于A<=Bans=[0111]>=大于等于A>=Bans=[1100]==等于A=Bans=[0100];A=1ans=[1000]~=不等于A~=Bans=[1011];A~=1ans=[0111]第32頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系332.3程序控制語句一、循環語句MATLAB中的循環語句包括for和while兩種類型。(1)for循環for循環的基本格式為：

for循環變量=起始值：步長：終止值 循環體 end步長的缺省值是1。步長可以在正實數或負實數范圍內任意指定，對于正數，循環變量的值大于終止值時，循環結束；對于負數，循環變量的值小于終止值時，循環結束循環結構可以嵌套使用。書寫格式不必太過于拘泥，在Editor編輯器中會自動進行處理。example第33頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系342.3程序控制語句(2)while循環while循環的基本格式為：

while表達式 循環體 end若表達式為真，則執行循環體的內容，執行后再判斷表達式是否為真，若為假則跳出循環體，向下繼續執行，否則繼續執行循環體。例：exp2_12.mWhile循環和for循環的區別在于，while循環結構的循環體被執行的次數不是確定的，而for結構中循環體的執行次數是確定的。(3)Break：從循環體中跳出，并使循環結束。第34頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系352.3程序控制語句二、選擇語句(1)if－else－elseif語句if格式if邏輯表達式執行語句end當邏輯表達式的值為真，則執行該結構中的執行語句內容，執行完后向下繼續執行，若邏輯表達式的值為假，跳過結構中的執行語句繼續向下執行。第35頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系362.3程序控制語句if-else格式if邏輯表達式執行語句1else執行語句2end如果邏輯表達式的值為真，則執行語句1，然后跳過語句2向下執行若邏輯表達式的值為假，則跳過執行語句1而執行語句2，然后向下執行。第36頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系372.3程序控制語句if-elseif格式if邏輯表達式1 執行語句1 elseif邏輯表達式2 執行語句2 …… elseif 邏輯表達式n 執行語句nelse 執行語句elend如果邏輯表達式的值為真，則執行語句1，若邏輯表達式的值為假則判斷邏輯表達式2的值，若為真，則執行語句2，否則向下執行,若所有表達式均為假，執行語句el。例exp2_13.m exp2_13_.m第37頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系382.3程序控制語句(2)switch語句switch語句的格式為：

switch表達式（標量或字符串） case值1 語句1 case值2 語句2 ┅ case值n 語句n otherwise 語句ow end表達式的值和哪種情況（case）的值相同，就執行哪種情況中的語句，如果都不同，則執行otherwise中的語句。格式中也可以不包括otherwise，這時如果表達式的值與列出的各種情況都不相同，則繼續向下執行。第38頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系392.4矩陣運算一、矩陣輸入(1)在命令窗口中輸入在MATLAB中不必描述矩陣的維數和類型，而由輸入的格式和內容來決定。輸入小矩陣最簡單的方法：把矩陣的元素直接排列到方括號([])中。每行內的元素間用空格(space)或逗號(，)分開，行與行的內容間用分號(；)隔開。矩陣生成不但可以使用純數字（含復數），也可以使用變量（或者說采用一個表達式）。大的矩陣可以用分行輸入，回車鍵代表分號。第39頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系402.4矩陣運算例：(2)語句生成用線性等間距生成向量矩陣（start:step:end）start為起始值step為步長，步長為1時可省略step參數；另外step也可以取負數end為終止值》y=[2,4,5368]y=245368》a=1;b=2;c=3;》x=[5bc;a*ba+cc/b]x=5.0002.0003.0002.0004.0001.500第40頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系412.4矩陣運算例：》a=[1:2:10]a=13579a=linspace(n1,n2,n)在線性空間上，行矢量的值從n1到n2，數據個數為n，缺省n為100例：》a=linspace(1,10,10)a=12345678910第41頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系422.4矩陣運算a=logspace(n1,n2,n)在對數空間上，行矢量的值從10n1到10n2，數據個數為n，缺省n為50。這個指令為建立對數頻域軸坐標提供了方便。例：》a=logspace(1,3,3)a=101001000特殊矩陣的生成單位矩陣

eye(n) %生成n維單位陣

eye(m,n) %生成m×n的單位陣 第42頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系432.4矩陣運算eye([m,n]) %生成m×n的單位陣eye(size(A)) %生成與A矩陣同樣大小的單位陣全1矩陣ones(n) ones(m,n)ones([m,n])ones(size(A))全0矩陣zeros(n) zeros(m,n)zeros([m,n]) zeros(size(A))隨機矩陣rand(n) rand(m,n)rand([m,n])rand(size(A))生成的隨機矩陣的各個元素值在0和1之間。第43頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系442.4矩陣運算》eye(2,3)ans=100010》zeros(2,3)ans=000000》ones(2,3)ans=111111》eye(2)ans=1001》zeros(2)ans=0000》ones(2)ans=1111第44頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系452.4矩陣運算二、下標引用(1)矩陣下標用兩個下標來表示。第i行j列的元素用A(i,j)來表示在下標的表達式中使用冒號表示矩陣的一部分。下標引用從序號1開始。例：

A(:,n)：A(m,:)：A(m1:m2,n1:n2)：提取第n列元素提取第m行元素提取第m1行到第m2行和第n1列到第n2列的所有元素（提取子塊）。第45頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系462.4矩陣運算A(:)：(2)矩陣的組合即把小矩陣組合成大矩陣，組合符號為中括號[]。例：A=[12;34];B=[56;78];

C=[AB]C=[A;B]C=C=1256123478345678得到一個長列矢量，該矢量的元素按矩陣的列進行排列。第46頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系472.4矩陣運算(3)矩陣的抽取用下標可以從大矩陣里面抽取某些元素組成小的矩陣。例：

A=[123;456;789];B=[A(1,1),A(2,3)]B=16(4)刪除矩陣的行和列把空的[]稱為空矩陣，即矩陣大小為0×0?？梢酝ㄟ^把矩陣的行或列賦值為空矩陣來刪除某行或某列。第47頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系482.4矩陣運算例：X＝[]

%將一個0×0的矩陣賦給X

A（：,[24]）=[]

%將A的第二列和第四列刪除

A(:,2)=[]

%刪除矩陣A的第二列(5)矩陣擴展如果在原矩陣中一個不存在的地址位置上設定一個數（賦值），則該矩陣會自動擴展行列數，并在該位置上添加這個數，而且在其他沒有指定的位置補零。第48頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系492.4矩陣運算三、矩陣運算+；-；*；\和/；^；.*；.\；./；.^(1)矩陣的加減使用＋、－運算符，并滿足以下兩個條件之一：類型相同，即行數相等，且列數相等。其中一個為標量，則矩陣中每一個元素都和標量做加減運算。(2)矩陣的乘積使用*運算符，必須滿足維數條件。只有當兩個矩陣中前一個矩陣的列數和后一個矩陣的行數相同時，才可以進行乘法運算。第49頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系502.4矩陣運算(3)矩陣的除法除法運算的意義相當于矩陣的求逆運算。定義了矩陣的左除及右除。矩陣的左除：“\”,A\B即求線性方程AX=B的解,X=A-1B矩陣的右除：“/”,A/B是方程XB=A的解,X=AB-1(4)矩陣的冪只有方陣才可以求冪第50頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系512.4矩陣運算(5)矩陣的點運算兩個矩陣之間的點運算是對該矩陣對應元素的直接運算。點乘積運算要求矩陣的維數相同。例：a=[12;34]；b=[35;59]》c=a+bd=a-b》c=d=47-2-3813-2-5第51頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系522.4矩陣運算》a*b=[1323;2951]》a/b=[-0.500.50;3.50–1.50]》a\b=[-1-1;23]》a^3=[3754;81118]》a.*b=[310;1536]》a./b=[0.330.40;0.600.44]》a.\b=[3.002.50;1.672.25]》a.^3=[18;2764]第52頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系532.4矩陣運算(6)矩陣的轉置“’”表示復共軛轉置，“.’”表示普通轉置。對于實矩陣用（’）符號或（.’）求轉置結果是一樣的對于含復數的矩陣，則（’）將同時對復數進行共軛處理而（.’）則只是將其排列形式進行轉置?！穉=[123;456]'a=142536》b=[1+2i2-7i]'b=1.0000-2.0000i2.0000+7.0000i》b=[1+2i2-7i].'b=1.0000+2.0000i2.0000-7.0000i》a=[123;456].'a=142536第53頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系542.4矩陣運算四、矩陣函數求逆矩陣，要求矩陣必須為方陣X＝inv（A）

(2)求矩陣的行列式，要求矩陣必須為方陣d=det(A)

例：》a=[123;456;235];》b=inv(a)b=-2.33330.33331.00002.66670.3333-2.0000-0.6667-0.33331.0000》det(a)ans=-3第54頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系552.4矩陣運算(3)求特征值與特征向量求解A矩陣的特征值和特征向量，其調用格式為：

D＝eig（A）；[V，D]＝eig（A）；d為矩陣A的特征值向量；求矩陣A的特征向量V及特征值D，滿足A*V=V*D。其中D的對角線元素為特征值，V的列為對應的特征向量。例：a=[98;68][v,d]=eig(a)v=d=0.7787-0.732015.446200.62740.681301.5538第55頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系562.4矩陣運算(4)矩陣的尺寸為了判斷矩陣的尺寸，Matlab提供了以下函數：[m,n]=size(A) %返回矩陣的行數m和列數n

M=size(A) %在矩陣M中返回矩陣的行數、列數

len=length(A) %返回矩陣A行數和列數中的最大值

rank(A)%求矩陣的秩》a=[123;345];》[m,n]=size(a)m=2n=3》length(a)ans=3》max(size(a))ans=3》rank(a)ans=2第56頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系572.7數據的可視化一、圖形窗口MATLAB自動將圖形畫在圖形窗口上；圖形窗口相對于命令窗口是獨立的窗口；圖形窗口的屬性由系統和MATLAB共同控制。二、常用圖形窗口命令格式figure%建立一個新的圖形窗口，并指定為當前窗口用于圖形輸出subplot %把多個圖形繪在一個圖形窗口中subplot(m,n,I)%把圖形窗口分成m×n個小圖形區域，并指定第i個區域為圖形繪制區域,圖形區域的編排采用行優先第57頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系582.7數據的可視化三、基本的繪圖命令plot功能：plot是最基本的二維圖形命令，它是以MATLAB的內部函數形式出現的。MATLAB的其他二維函數中的絕大多數是以plot為基礎構造的繪圖命令。格式：plot（y）,plot（x,y），plot（x1,y1,x2,y2,…）說明：plot（y）：當y為向量時，則以y的元素為縱坐標，以相應元素下標為橫坐標，繪制連線圖。plot（x，y）：當y和x為同維向量，則以x為橫坐標、y為縱坐標繪制連線圖。plot（x1,y1,x2,y2,…）：每對x、y必須符合plot（x,y）中的要求，不同對之間沒有影響，命令將對每一對x，y繪制曲線。第58頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系592.8程序設計入門一、MATLBA程序的基本設計原則1、％后面的內容是程序的注解，要善于運用注解使程序更具可讀性。2、養成在主程序開頭用clear指令清除變量的習慣，以消除工作空間中其他變量對程序運行的影響。但注意在子程序中不要用clear。3、參數值要集中放在程序的開始部分，以便維護。要充分利用MATLAB工具箱提供的指令來執行所要進行的運算，在語句行之后輸入分號使其及中間結果不在屏幕上顯示，以提高執行速度。第59頁，課件共66頁，創作于2023年2月2023/8/17控制科學與工程系602.8程序設計入門4、input指令可以用來輸入一些臨時的數據；而對于大量參數，則通過建立一個存儲參數的子程序，在主程序中用子程序的名稱來調用。5、程序