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Matlab常用函數(shù)與常用工具箱
常用工具箱
MATLAB包括擁有數(shù)百個(gè)內(nèi)部函數(shù)的主包和三十幾種工具包。工具包又可以分為功能性工具包和學(xué)科工具包。功能工具包用來(lái)擴(kuò)充MATLAB的符號(hào)計(jì)算，可視化建模仿真，文字處理及實(shí)時(shí)控制等功能。學(xué)科工具包是專業(yè)性比較強(qiáng)的工具包，控制工具包，信號(hào)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(nèi)部函數(shù)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(guò)對(duì)源程序的修改或加入自己編寫程序構(gòu)造新的專用工具包。
常用工具箱 | |
Matlab Main Toolbox——matlab主工具箱 | Control System Toolbox——控制系統(tǒng)工具箱 |
Communication Toolbox——通訊工具箱 | Financial Toolbox——財(cái)政金融工具箱 |
System Identification Toolbox——系統(tǒng)辨識(shí)工具箱 | Fuzzy Logic Toolbox——模糊邏輯工具箱 |
Higher-Order Spectral Analysis Toolbox——高階譜分析工具箱 | Image Processing Toolbox——圖象處理工具箱 |
computer vision system toolbox----計(jì)算機(jī)視覺(jué)工具箱 | |
Model predictive Control Toolbox——模型預(yù)測(cè)控制工具箱 | μ-Analysis and Synthesis Toolbox——μ分析工具箱 |
Neural Network Toolbox——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱 | Optimization Toolbox——優(yōu)化工具箱 |
Partial Differential Toolbox——偏微分方程工具箱 | Robust Control Toolbox——魯棒控制工具箱 |
Signal Processing Toolbox——信號(hào)處理工具箱 | Spline Toolbox——樣條工具箱 |
Statistics Toolbox——統(tǒng)計(jì)工具箱 | Symbolic Math Toolbox——符號(hào)數(shù)學(xué)工具箱 |
Simulink Toolbox——動(dòng)態(tài)仿真工具箱 | Wavelet Toolbox——小波工具箱 |
常用函數(shù) | |||
Matlab內(nèi)部常數(shù) | eps：浮點(diǎn)相對(duì)精度 | exp：自然對(duì)數(shù)的底數(shù)e | i 或j：基本虛數(shù)單位 |
inf 或Inf：無(wú)限大， 例如1/0 | nan或NaN：非數(shù)值（Not a number），例如0/0，∞/∞ | pi：圓周率π | |
intmax：可表達(dá)的最大正整數(shù)。 | intmin：可表達(dá)的最小負(fù)整數(shù)。 | lasterr：存放最新的錯(cuò)誤信息 | |
nargin:函數(shù)的輸入引數(shù)個(gè)數(shù) | realmax：系統(tǒng)所能表示的最大正實(shí)數(shù)，默認(rèn)1.7977×10^308 | lastwarn：存放最新的警告信息 | |
nargout:函數(shù)的輸出引數(shù)個(gè)數(shù) | realmin：系統(tǒng)所能表示的最小負(fù)實(shí)數(shù)，默認(rèn)2.2251e×10^(-308) | ||
MATLAB常用基本數(shù)學(xué)函數(shù) | abs(x)：純量的絕對(duì)值或向量的長(zhǎng)度 | sqrt(x)：開平方 | |
angle(z)：復(fù)數(shù)z的相角(Phase angle) | real(z)：復(fù)數(shù)z的實(shí)部 | ||
conj(z)：復(fù)數(shù)z的共軛復(fù)數(shù) | imag(z)：復(fù)數(shù)z的虛部 | ||
fix(x)：向零整數(shù) floor(x)：下取整，即舍去正小數(shù)至相鄰整數(shù)
ceil(x)：上取整，即加入正小數(shù)至相鄰整數(shù) rat(x)：將實(shí)數(shù)x化為多項(xiàng)分?jǐn)?shù)展開
rats(x)：將實(shí)數(shù)x化為分?jǐn)?shù)表示 sign(x)：符號(hào)函數(shù)(Signum function)。
當(dāng)x<0時(shí)，sign(x)=-1 當(dāng)x=0時(shí)，sign(x)=0;
當(dāng)x>0時(shí)，sign(x)=1。 rem(x,y)：求x除以y的余數(shù)
gcd(x,y)：整數(shù)x和y的最大公因數(shù) lcm(x,y)：整數(shù)x和y的最小公倍數(shù)
exp(x) ：自然指數(shù) pow2(x)：2的指數(shù)
log(x)：以e為底的對(duì)數(shù)，即自然對(duì)數(shù)或 log2(x)：以2為底的對(duì)數(shù)
log10(x)：以10為底的對(duì)數(shù)
MATLAB常用三角函數(shù) | |||
sin(x)：正弦函數(shù) | cos(x)：余弦函數(shù) | tan(x)：正切函數(shù) | asin(x)：反正弦函數(shù) |
acos(x)：反余弦函數(shù) | atan(x)：反正切函數(shù) | atan2(x,y)：四象限的反正切函數(shù) | sinh(x)：雙曲正弦函數(shù) |
cosh(x)：雙曲余弦函數(shù) | tanh(x)：雙曲正切函數(shù) | asinh(x)：反雙曲正弦函數(shù) | acosh(x)：反雙曲余弦函數(shù) |
atanh(x)：反雙曲正切函數(shù) | |||
適用于向量的常用函數(shù)有 | ||
min(x): 向量x的元素的最小值 | max(x): 向量x的元素的最大值 | mean(x): 向量x的元素的平均值 |
median(x): 向量x的元素的中位數(shù) | std(x): 向量x的元素的標(biāo)準(zhǔn)差 | diff(x): 向量x的相鄰元素的差 |
sort(x): 對(duì)向量x的元素進(jìn)行排序（Sorting） | length(x): 向量x的元素個(gè)數(shù) | norm(x): 向量x的歐氏（Euclidean）長(zhǎng)度 |
sum(x): 向量x的元素總和 | prod(x): 向量x的元素總乘積 | cumsum(x): 向量x的累計(jì)元素總和 |
cumprod(x): 向量x的累計(jì)元素總乘積 | dot(x, y): 向量x和y的內(nèi)積 | cross(x, y): 向量x和y的外積 |
MATLAB基本繪圖函數(shù)
plot: x軸和y軸均為線性刻度（Linear scale）
loglog: x軸和y軸均為對(duì)數(shù)刻度（Logarithmic scale）
semilogx: x軸為對(duì)數(shù)刻度，y軸為線性刻度
semilogy: x軸為線性刻度，y軸為對(duì)數(shù)刻度
plot繪圖函數(shù)的參數(shù)
字元顏色 字元圖線型態(tài)
y 黃色. 點(diǎn)
k 黑色o 圓
w 白色x x
b 藍(lán)色+ + g 綠色* * r 紅色 - 實(shí)線
c 亮青色 : 點(diǎn)線 m 錳紫色 -. 點(diǎn)虛線 -- 虛線
注解 | ||
xlabel('Input Value'); % x軸注解 | ylabel('Function Value'); % y軸注解 | legend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 圖形注解 |
title('Two Trigonometric Functions'); % 圖形標(biāo)題 | grid on; % 顯示格線 | |
二維繪圖函數(shù) | ||
bar 長(zhǎng)條圖 | errorbar 圖形加上誤差范圍 | fplot 較精確的函數(shù)圖形 |
polar 極坐標(biāo)圖 | hist 累計(jì)圖 | rose 極坐標(biāo)累計(jì)圖 |
stairs階梯圖 | stem 針狀圖 | fill 實(shí)心圖 |
feather 羽毛圖 | compass 羅盤圖 | quiver向量場(chǎng)圖 |
MATLAB中有趣的演示實(shí)例
MATLAB中也同樣有許多有意思的實(shí)例，為提高讀者對(duì)MATLAB和Simulink的興趣，特舉部分以供參考。具體如下，運(yùn)行的時(shí)候只要將“：”前面的代碼復(fù)制到MATLAB中就可以了，隨之會(huì)出現(xiàn)各種各樣的演示實(shí)例，對(duì)初學(xué)者幫助不小哦。
◆平面與立體繪圖
graf2d ：XY平面繪圖（火柴棒） graf2d2 ：XYZ立體繪圖（切片）
hndlgraf ：平面顯示線型處理窗口及命令演示 hndlaxis ：平面顯示處理窗口及命令演示
graf3d ：立體顯示處理窗口及命令演示
◆ 復(fù)雜函數(shù)的三維繪圖
cplxdemo ：復(fù)雜的XYZ立體圖形
◆ 等高線繪制
quivdemo ：等高線箭頭顯示
◆ 動(dòng)畫
lorenz ：Lorenz吸引子動(dòng)畫顯示
◆電影
vibes ：L-形薄膜振動(dòng)
◆Fourier變換
sshow sunspots ：太陽(yáng)黑點(diǎn)數(shù)據(jù)的傅里葉分析 fftdemo ：分析噪聲序列中兩組數(shù)據(jù)的相關(guān)度
◆數(shù)據(jù)擬合
sshow fitdemo ：顯示非線性數(shù)據(jù)擬合過(guò)程 census ：預(yù)測(cè)世界人口
spline2d ：樣條擬合
◆稀疏矩陣
sshow sparsity ：降階
◆ 游戲
xpbombs ：仿Windows系統(tǒng)自帶的掃雷游戲
life ：生命發(fā)展游戲
◆ 三維效果圖
klein1 ：膚色三維效果圖 tori4 ：四個(gè)首尾相接的圓環(huán)
spharm2 ：球形和聲 cruller ：類似油餅的東西
xpklein ：Klein瓶 bottle modes ：L-形薄膜的12中模態(tài)
logo ：MATLAB的Logo xpquad ：不同比例的巴爾體超四方體
truss ：二維桁架的12個(gè)模模態(tài) travel ：旅行商問(wèn)題動(dòng)畫演示
wrldtrv ：在地球儀上演示兩地間的飛行線路 makevase ：通過(guò)點(diǎn)擊鼠標(biāo)來(lái)制作花瓶
xpsound ：聲音樣本分析 funfuns ：綜合了找零點(diǎn)，最小化和單輸入函數(shù)積分功能
sshow e2pi ：e^pi或者pi^e quake ：地震波可視化
penny ：便士可視化 imageext ：改變圖像的映射顏色
earthmap ：地球儀
◆ 優(yōu)化工具箱
bandem ：香蕉最優(yōu)化展示expo-style banana optimization
sshow filtdem ：濾波效果演示filter effect demo
sshow filtdem2 ：濾波設(shè)計(jì)演示filter design demo
cztdemo ：FFT和CZT (兩種不同類型的Z-變換算法)
phone ：演示電話通聲音的時(shí)間與頻率的關(guān)系
sigdemo1 ：離散信號(hào)的時(shí)頻圖，可用鼠標(biāo)設(shè)置
sigdemo2 ：連續(xù)信號(hào)的時(shí)頻圖，可用鼠標(biāo)設(shè)置
filtdemo ：低通濾波器的交互式設(shè)計(jì)
moddemo ：聲音信號(hào)的調(diào)制
sosdemo ：數(shù)字濾波器的切片圖
◆ 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱
neural ：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊組
firdemo ：二維FIR濾波器
nlfdemo ：非線性濾波器
dctdemo ：DCT演示
mlpdm1 ：利用多層感知器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擬合曲線動(dòng)畫
mlpdm2 ：利用多層感知器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行XOR問(wèn)題運(yùn)算
◆ 模糊邏輯工具箱
invkine ：運(yùn)動(dòng)逆問(wèn)題
juggler ：跳球戲法
fcmdemo ：FCM
slcp ：類似倒立擺動(dòng)畫
slcp1 ：類似倒立擺動(dòng)畫cart and a varying pole
slcpp1 ：類似倒立擺動(dòng)畫，有兩個(gè)擺，一個(gè)可以變化
sltbu ：卡車支援
slbb ：類似于翹翹板
◆姓名函數(shù)：將自己姓名模擬成一個(gè)特有的函數(shù)圖像
