2019黄岭上机培训 二

发布 2022-04-14 17:11:28 阅读 4293

matlab程序设计。

在以前所介绍的各种运算中,命令或函数的输入都是在命令窗口下进行的,这是一种计算器输入方式,其命令的执行属于交互式的,即:在命令窗口逐条输入命令,matlab就逐条解释执行。这种命令输入方式操作简单、直观,但随着指令数的增加,或程序复杂程度的增加,这种命令输入方式就显得繁琐(因为输入过程也伴随执行过程)、而且执行程序不能保留,不能反复使用。

为了解决这些问题,必须将程序保存在一个文件中。在matlab中,这种文件是以。m为扩展名的,称为m文件。

1.1 m文件。

m文件是文本文件,它可以用任何文本编辑器编辑,如用记事本、word等编辑。但是通常用matlab提供的文本编辑器编辑。

启动matlab文本编辑器编辑的方法有3种。

1.菜单操作:“file”菜单“new”“m-file”

2.命令按钮操作:点击matlab主窗口工具栏上的“new m-file”按钮。

3.命令操作:在matlab命令窗口输入命令:edit

打开的编辑器后,输入程序后,可以以m为扩展名保存在某一个目录中。

matlab的。m文件保存的命名规则:

1.文件名命名要用英文字母、数字和下划线等符号。第1个字符必须是英文字母,matlab对大、小写会进行区分。

2.文件名不要取为matlab的一个固有函数(系统函数,如sin),m文件名的命名尽量不要是简单的英文单词,最好是由大小写英文/数字/下划线等组成。原因是简单的单词命名容易与matlab内部函数名同名,结果会出现一些莫名其妙的错误。

3、文件存储路径一定为英文。

4、m文件起名不能有空格,如three phase,应该写成three_phase或者threephase

如果要打开已有的m文件,方法也有3种。

1.菜单操作:“file”菜单“open…”,这时出现“open”对话框。在“文件类型”下拉栏中选“m-files (.m)”,再在某一个目录中选择所需要的m文件。

2.命令按钮操作:点击matlab主窗口工具栏上的“open file”按钮。

3.命令操作:在matlab命令窗口输入命令:edit 文件名。

m文件分为两种,一种是脚本文件(命令文件),另一种是函数文件。

一、脚本文件。

脚本文件就是以前在命令窗口输入的诸多命令的简单迭加,但是在输入过程中,并不伴随执行,而是全部输入完后保存下来,什么时候想执行就什么时候执行,命令完全按编写顺序执行。这就解决了在命令窗口运行多条命令的麻烦,同时也可以使保存的程序反复使用。

例1 用图形表示连续调制波形及其包络线。

clear workspace和clear command window

在matlab文本编辑器编辑。

t=(0:pi/100:pi<1>

y1=sin(t)*[1,-1<2>

y2=sin(t).*sin(9*t<3>

figure,plot(t,y1,'r:',t,y2,'b<5>

axis([0,pi,-1,1]);title('连续调制波形');legend('包络线1','包络线2','调制波')

“debug(调试)”菜单“s**e and run”生成脚本文件,并运行它。

注意workspace中的变量变化。

如果workspace中原来没有储存变量,这时,m脚本文件中有几个变量,workspace中就会生成几个变量。

而且,这些变量可以被其它命令或函数调用。

例2 在命令窗口输入。

figure,plot(t,y2,'b')

在本例中,在命令窗口中,并没有给t,y2赋值,它们的数据都取自运行脚本文件时在workspace中生成的变量。

同样,在workspace中的变量也可以被m文件调用。

例3 matlab文本编辑器编辑。

y1=sin(t)*[1,-1<2>

y2=sin(t).*sin(9*t<3>

figure,plot(t,y1,'r:',t,y2,'b<5>

axis([0,pi,-1,1]);title('连续调制波形');legend('包络线1','包络线2','调制波')

点击“file”菜单“s**e as…”,生成脚本文件。

在这个文件中,没有给变量t赋值。

clear workspace和clear command window

在命令窗口输入。

t=(0:pi/100:pi)';

这时在workspace中生成t变量。

在matlab文本编辑器中,“debug(调试)”菜单“run”

在本例中,m脚本文件中的程序是借助workspace中的t变量运行。

以上所介绍的变量,无论是在命令窗口中赋值的,还是在m脚本文件中赋值的,只要能储存在workspace中,都称为全局变量。

二、函数文件。

m函数文件是以function为第1行的文件。

它的基本结构如下:

function [输出变量列表]=函数名(输入变量列表)

注释说明语句段,由%引导。

函数语句体。

说明:1.在[输出变量列表]中,如果只有一个变量,方括号可以省略。

2.在这种文件中,输入变量列表中所列出的变量并没有被赋值。因此m函数文件本身不能像m脚本文件那样独立地运行。它只能被其它文件或命令调用。

在调用过程中,必须在命令窗口或其它文件中将输入变量列表中所列出的变量赋值。

3.函数的调用格式为:[输出变量列表]=函数文件名(输入变量列表)

例4 用图形表示连续调制波形及其包络线。

在matlab文本编辑器编辑。

function [y1,y2]=test3(t,n)

)y1=sin(n.*t)*[1,-1<2>

y2=sin(n.*t).*sin(9*t<3>

figure,plot(t,y1,'r:',t,y2,'b<5>

axis([0,pi,-1,1]);title('连续调制波形');legend('包络线1','包络线2','调制波。

点击“file”菜单“s**e as…”,生成函数文件。

在这个文件中,输入变量列表中的变量t,n并没有被赋值。

下面是对这个函数文件的调用。

clear workspace和clear command window

在命令窗口输入。

t=(0:pi/100:pi)';n=1; %n=1时,与例1的情况相同。

y1,y2]= test3 (t,n);

在这个例子中,如果给t和n赋不同的值,可以产生不同的结果。

例5 用图形表示连续调制波形及其包络线。

clear workspace和clear command window

在命令窗口输入。

t=(0:pi/100:pi)';n=2; %n=1时,与例1的情况相同。

y1,y2]= test3 (t,n);

在上两个例子中,在workspace都产生变量t、n、y1、y2,这和test3函数文件中的出现的变量及其数目是相同的。但是,这仅仅是巧合。

例6 用图形表示连续调制波形及其包络线和零点。

在matlab文本编辑器编辑。

function [y1,y2]=test4(t,n)

y1=sin(n.*t)*[1,-1<2>

y2=sin(n.*t).*sin(9*t<3>

t3=pi*(0:9)/9

y3=sin(t3).*sin(9*t3);

figure, plot(t,y1,t,y2,t3,y3,'mo');axis([0,pi,-1,1]);title('连续调制波形');legend('包络线1','包络线2','调制波','零点')

点击“file”菜单“s**e as…”,生成函数文件。

与函数文件相比,函数文件中多了t3和y3变量,而且它们并没有出现在文件的输入列表或输出列表中。

clear workspace和clear command window

在命令窗口输入下面的命令,注意观察workspace的变化。

t=(0:pi/100:pi)';n=1; %n=1时,与例1的情况相同。

y1,y2]= test4(t,n);

可以看到,虽然函数文件中多了t3和y3变量,但是在workspace并没有显示出来。在workspace显示的是变量t、n、y1、y2。

实际上,变量t、n、y1、y2显示在workspace也是一种巧合。

例7 用图形表示连续调制波形及其包络线和零点。

clear workspace和clear command window

在命令窗口输入下面的命令,注意观察workspace的变化。

s=(0:pi/100:pi)';m=1;

z1,z2]= test4 (s,m);

这时,在workspace,根本看不到函数文件定义的变量。以前之所以在workspace能看到函数文件定义的变量,那是因为在命令窗口输入的变量碰巧和函数文件定义的变量一致。

从上面的分析看到,m函数文件的变量与m脚本文件的变量不同,并不存在于workspace。

实际上,每当函数文件运行时,matlab专门为函数文件开辟一个临时工作区间(context workspace)。该空间称为函数工作区间(function workspace)。所有中间变量都存放在函数工作区间中,当matlab执行完函数文件的最后一条指令后,或遇到return命令时,就结束该函数文件的运行,同时该临时函数空间及其所有的中间变量立即被清除。

这些存在于函数空间的中间变量称为局部变量。它产生于该函数的运行过程中,其影响范围仅限于该函数本身。

注意,在函数文件中也可以产生全局变量。这时需要通过global指令预先定义。由于全局变量会损害函数的封闭性,因此不提倡在函数文件中使用全局变量。

3.m函数文件的名称可以与函数名不同。

例8 将另存为并将它的函数名改为“sin”

clear workspace和clear command window

在命令窗口输入。

t=(0:pi/100:pi)';n=1; %n=1时,与例1的情况相同。

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