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Matlab常用函数与常用工具箱
常用工具箱
MATLAB包括拥有数百个内部函数的主包和三十几种工具包。工具包又可以分为功能性工具包和学科工具包。功能工具包用来扩充MATLAB的符号计算，可视化建模仿真，文字处理及实时控制等功能。学科工具包是专业性比较强的工具包，控制工具包，信号处理工具包，通信工具包等都属于此类。
开放性使MATLAB广受用户欢迎。除内部函数外，所有MATLAB主包文件和各种工具包都是可读可修改的文件，用户通过对源程序的修改或加入自己编写程序构造新的专用工具包。
常用工具箱 | |
Matlab Main Toolbox——matlab主工具箱 | Control System Toolbox——控制系统工具箱 |
Communication Toolbox——通讯工具箱 | Financial Toolbox——财政金融工具箱 |
System Identification Toolbox——系统辨识工具箱 | Fuzzy Logic Toolbox——模糊逻辑工具箱 |
Higher-Order Spectral Analysis Toolbox——高阶谱分析工具箱 | Image Processing Toolbox——图象处理工具箱 |
computer vision system toolbox----计算机视觉工具箱 | |
Model predictive Control Toolbox——模型预测控制工具箱 | μ-Analysis and Synthesis Toolbox——μ分析工具箱 |
Neural Network Toolbox——神经网络工具箱 | Optimization Toolbox——优化工具箱 |
Partial Differential Toolbox——偏微分方程工具箱 | Robust Control Toolbox——鲁棒控制工具箱 |
Signal Processing Toolbox——信号处理工具箱 | Spline Toolbox——样条工具箱 |
Statistics Toolbox——统计工具箱 | Symbolic Math Toolbox——符号数学工具箱 |
Simulink Toolbox——动态仿真工具箱 | Wavelet Toolbox——小波工具箱 |
常用函数 | |||
Matlab内部常数 | eps：浮点相对精度 | exp：自然对数的底数e | i 或j：基本虚数单位 |
inf 或Inf：无限大， 例如1/0 | nan或NaN：非数值（Not a number），例如0/0，∞/∞ | pi：圆周率π | |
intmax：可表达的最大正整数。 | intmin：可表达的最小负整数。 | lasterr：存放最新的错误信息 | |
nargin:函数的输入引数个数 | lastwarn：存放最新的警告信息 | ||
nargout:函数的输出引数个数 | realmin：系统所能表示的最小负实数，默认2.2251e×10^(-308) | ||
MATLAB常用基本数学函数 | abs(x)：纯量的绝对值或向量的长度 | sqrt(x)：开平方 | |
angle(z)：复数z的相角(Phase angle) | real(z)：复数z的实部 | ||
conj(z)：复数z的共轭复数 | imag(z)：复数z的虚部 | ||
fix(x)：向零整数 floor(x)：下取整，即舍去正小数至相邻整数
ceil(x)：上取整，即加入正小数至相邻整数 rat(x)：将实数x化为多项分数展开
rats(x)：将实数x化为分数表示 sign(x)：符号函数(Signum function)。
当x<0时，sign(x)=-1 当x=0时，sign(x)=0;
当x>0时，sign(x)=1。 rem(x,y)：求x除以y的余数
gcd(x,y)：整数x和y的最大公因数 lcm(x,y)：整数x和y的最小公倍数
exp(x) ：自然指数 pow2(x)：2的指数
log(x)：以e为底的对数，即自然对数或 log2(x)：以2为底的对数
log10(x)：以10为底的对数
MATLAB常用三角函数 | |||
sin(x)：正弦函数 | cos(x)：余弦函数 | tan(x)：正切函数 | asin(x)：反正弦函数 |
acos(x)：反余弦函数 | atan(x)：反正切函数 | atan2(x,y)：四象限的反正切函数 | sinh(x)：双曲正弦函数 |
cosh(x)：双曲余弦函数 | tanh(x)：双曲正切函数 | asinh(x)：反双曲正弦函数 | acosh(x)：反双曲余弦函数 |
atanh(x)：反双曲正切函数 | |||
适用于向量的常用函数有 | ||
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的元素的中位数 | std(x): 向量x的元素的标准差 | diff(x): 向量x的相邻元素的差 |
sort(x): 对向量x的元素进行排序（Sorting） | length(x): 向量x的元素个数 | norm(x): 向量x的欧氏（Euclidean）长度 |
sum(x): 向量x的元素总和 | prod(x): 向量x的元素总乘积 | cumsum(x): 向量x的累计元素总和 |
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 | dot(x, y): 向量x和y的内积 | cross(x, y): 向量x和y的外积 |
MATLAB基本绘图函数
plot: x轴和y轴均为线性刻度（Linear scale）
loglog: x轴和y轴均为对数刻度（Logarithmic scale）
semilogx: x轴为对数刻度，y轴为线性刻度
semilogy: x轴为线性刻度，y轴为对数刻度
plot绘图函数的参数
字元颜色 字元图线型态
y 黄色. 点
k 黑色o 圆
w 白色x x
b 蓝色+ + g 绿色* * r 红色 - 实线
c 亮青色 : 点线 m 锰紫色 -. 点虚线 -- 虚线
注解 | ||
xlabel('Input Value'); % x轴注解 | ylabel('Function Value'); % y轴注解 | legend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 图形注解 |
title('Two Trigonometric Functions'); % 图形标题 | grid on; % 显示格线 | |
二维绘图函数 | ||
bar 长条图 | errorbar 图形加上误差范围 | fplot 较精确的函数图形 |
polar 极坐标图 | hist 累计图 | rose 极坐标累计图 |
stairs阶梯图 | stem 针状图 | fill 实心图 |
feather 羽毛图 | compass 罗盘图 | quiver向量场图 |
MATLAB中有趣的演示实例
MATLAB中也同样有许多有意思的实例，为提高读者对MATLAB和Simulink的兴趣，特举部分以供参考。具体如下，运行的时候只要将“：”前面的代码复制到MATLAB中就可以了，随之会出现各种各样的演示实例，对初学者帮助不小哦。
◆平面与立体绘图
graf2d ：XY平面绘图（火柴棒） graf2d2 ：XYZ立体绘图（切片）
hndlgraf ：平面显示线型处理窗口及命令演示 hndlaxis ：平面显示处理窗口及命令演示
graf3d ：立体显示处理窗口及命令演示
◆ 复杂函数的三维绘图
cplxdemo ：复杂的XYZ立体图形
◆ 等高线绘制
quivdemo ：等高线箭头显示
◆ 动画
lorenz ：Lorenz吸引子动画显示
◆电影
vibes ：L-形薄膜振动
◆Fourier变换
sshow sunspots ：太阳黑点数据的傅里叶分析 fftdemo ：分析噪声序列中两组数据的相关度
◆数据拟合
sshow fitdemo ：显示非线性数据拟合过程 census ：预测世界人口
spline2d ：样条拟合
◆稀疏矩阵
sshow sparsity ：降阶
◆ 游戏
xpbombs ：仿Windows系统自带的扫雷游戏
life ：生命发展游戏
◆ 三维效果图
klein1 ：肤色三维效果图 tori4 ：四个首尾相接的圆环
spharm2 ：球形和声 cruller ：类似油饼的东西
xpklein ：Klein瓶 bottle modes ：L-形薄膜的12中模态
logo ：MATLAB的Logo xpquad ：不同比例的巴尔体超四方体
truss ：二维桁架的12个模模态 travel ：旅行商问题动画演示
wrldtrv ：在地球仪上演示两地间的飞行线路 makevase ：通过点击鼠标来制作花瓶
xpsound ：声音样本分析 funfuns ：综合了找零点，最小化和单输入函数积分功能
sshow e2pi ：e^pi或者pi^e quake ：地震波可视化
penny ：便士可视化 imageext ：改变图像的映射颜色
earthmap ：地球仪
◆ 优化工具箱
bandem ：香蕉最优化展示expo-style banana optimization
sshow filtdem ：滤波效果演示filter effect demo
sshow filtdem2 ：滤波设计演示filter design demo
cztdemo ：FFT和CZT (两种不同类型的Z-变换算法)
phone ：演示电话通声音的时间与频率的关系
sigdemo1 ：离散信号的时频图，可用鼠标设置
sigdemo2 ：连续信号的时频图，可用鼠标设置
filtdemo ：低通滤波器的交互式设计
moddemo ：声音信号的调制
sosdemo ：数字滤波器的切片图
◆ 神经网络工具箱
neural ：神经网络模块组
firdemo ：二维FIR滤波器
nlfdemo ：非线性滤波器
dctdemo ：DCT演示
mlpdm1 ：利用多层感知器神经网络拟合曲线动画
mlpdm2 ：利用多层感知器神经网络进行XOR问题运算
◆ 模糊逻辑工具箱
invkine ：运动逆问题
juggler ：跳球戏法
fcmdemo ：FCM
slcp ：类似倒立摆动画
slcp1 ：类似倒立摆动画cart and a varying pole
slcpp1 ：类似倒立摆动画，有两个摆，一个可以变化
sltbu ：卡车支援
slbb ：类似于翘翘板
◆姓名函数：将自己姓名模拟成一个特有的函数图像
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