广州大学学生实验报告开课学院及实验室：机械与电气工程学院计算机楼 301室2014 年10 月30 日2、MATLAB指令窗的基本操作MATLAB指令窗给用户提供了最直接的交互界面，可用于输入和执行指令、显示指令运行结果、调试MATLAB程序等常用的MATLAB仿真计算功能。
本实验掌握以下在指令窗执行的基本操作，达到熟悉使用指令窗的目的：（1）最简单的计算器使用方法：在MATLAB指令窗中，可按计算器的方式进行一般的数学计算，MATLAB的运算符的含义大致与常见的运算规则一致；（2）在指令窗中输入和生成矩阵：与一般的计算器不同，在MATLAB中可直接输入和生成矩阵。
实际上，矩阵是MATLAB工作的基本元素。
（3）数值表述方法：在MATLAB中的大部分数值的表述方式与平常是相同的，需要注意的是在表示比较大的数时，MATLAB默认采用科学计数法显示；（4）变量命名规则：对于MATLAB变量命名规则，需要注意以下几点：a、变量名、函数名对字母大小写敏感b、变量名的第一个字母必须是英文字母，后续可以是字母、数字、下划线c、变量的有效时限：在变量定义赋值之后，会作为内存变量保存并显示在Workspace Browser中。
因此，凡是显示在Workspace Browser中的变量都是“有效”的，其后可以被调用，否则不能被调用。
d、对于像 等常用的数学常量，MATLAB定义了预定义变量与其对应，在使用时需多加留意。
e、复数和复数矩阵的表示方法。
（5）其他操作的操作要旨和操作技巧的运用。
3、计算结果的图形表示计算结果可视化是MATLAB的主要组成部分，借助图形表现数据是十分常用的“数据表达手段”，尤其当数据量相当庞大时，因为图形可以表现数据内在联系和宏观特征。
关于MATLAB绘图的基本方法在后续章节中详细讲述，本实验主要通过示例了解MATLAB绘图的基本功能。
4、Current Directory、路径设置器和文件管理理解当前目录Current Directory和搜索路径的作用是正确使用MATLAB的关键环节。
当前目录指的是当前MA TLAB工作的目录，MATLAB运行指令需要打开或者保存的文件，都首先在目录中查找或保存。
搜索路径则是MATLAB工作时，需查找相应的文件、函数或变量所在的相关文件夹所在的路径。
在理解当前目录Current Directory和搜索路径的作用的基础上，也要掌握当前目录Current Directory和搜索路径的设置方法，这是正确使用MA TLAB 的必要步骤。
为了理解MATLAB当前目录Current Directory和搜索路径的作用，可以大致了解一下当用户从指令窗送入一个名为cow的指令后，MATLAB的“运作次序”：（1）MATLAB在内存中检查，看cow是不是变量；如果不是，进行下一步；（2）检查cow是不是内建函数；如果不是进行下一步；（3）在当前目录下，检查是否有名为cow的M文件存在；如果不是，进行下一步；（4）在MA TLAB搜索路径的其他目录下，检查是否有名为cow的M文件存在。
5、Workspace Browser和Array Editor工作空间浏览器Workspace Browser可以用于内存变量的查阅、保存和编辑，在使用MA TLAB过程中，可以使用Workspace Browser跟踪相应内存变量，对调试程序有很大的帮助。
MATLAB也提供了相应的数据文件存取功能，可以在Workspace Browser中导入已保存的变量数据或者保存Workspace Browser中现有的变量数据。
6、Editor/Debugger和脚本编写初步通过指令窗直接输入指令一般用于解决比较简单的“一次性”问题，在以下情形是使用M文件特别有用：a、待解决问题所需的指令较多且所用指令结构较复杂b、一组指令通过改变少量参数就可以被反复使用去解决不同的问题M脚本文件中的指令形式和前后位置，与解决同一个问题时在指令窗中输入的那组指令没有任何区别，MA TLAB在运行这个脚本时，只是简单地从文件中读取那一条条指令，送到MA TLAB中去执行。
与在指令窗中直接运行指令一样，脚本文件运行产生的变量都驻留在MATLAB基本工作空间中。
M文件的扩展名是“.m”。
7、MATLAB帮助系统MATLAB提供了强大的帮助系统以供用户使用。
在碰到MATLAB使用的各种相关问题时，查阅MA TLAB帮助系统往往可以找到相应的解决办法和答案。
对于初学者，尤其需要重视帮助系统的使用。
MATLAB带有各种可利用的帮助系统，包括：（1）纯文本帮助（2）“导航/浏览器交互界面”帮助（3）PDF帮助（4）演示帮助和PDF帮助其中，纯文本帮助和“导航/浏览器交互界面”帮助是常用的帮助系统。
三、实验内容1、指令窗的基本操作完成以下实验内容，把相关结果以截屏方式保存：（1）使用值：x=10, y=3，用MATLAB进行以下计算，并用计算器检验结果：a. u=x+yb. v=xyc. w=x/yd. s=5sin(2y)（2）使用clear指令清除当前所有内存变量，使用clc清除指令窗的显示结果。
（3）指令窗显示方式的操作a、在指令窗中输入if（或for、while）等关键词，观察其颜色；b、在指令窗中输入s='hello'，观察其颜色、3c、指令行中的标点符号：运行指令x＝3＋2，分别在最后加上和不加上分号，观察并记录其结果的区别。
2、Current Directory、路径设置器和文件管理（1）在E盘新建一个文件夹并把其设置为当前目录。
截屏相关过程结果并保存。
（2）在E盘新建一个文件夹并把其加入搜索路径。
截屏相关过程结果并保存。
（3）逐步按照以下步骤进行并记录各个步骤的结果：1）在指令窗中输入clear指令；2）在指令窗中输入cow，并运行；3）在指令窗中输入cow=21，并运行；4）再次在指令窗中输入cow，并运行；5）再次在指令窗中输入clear指令后，输入cow；6）使用M文件编辑器新建一个M文件，在该文件中输入一条指令：x＝2。
保存在当前目录下，命名为cow.m。
7）再次在指令窗中输入cow，并运行；8）把cow.m暂时移动到另一个无关的文件夹，如“我的文档”。
9）再次在指令窗中输入cow，并运行；10）把cow.m再次剪切，移动到（2）建立的搜索路径的文件夹中，并确认该文件夹已加入到搜索路径中。
11）再次在指令窗中输入cow，并运行。
以上各个步骤是否验证了MATLAB对cow的搜索次序？3、Workspace Browser和Array Editor（1）运行以下指令：clear;x=-8:0.5:8;y=x';X=ones(size(y))*x;Y=y*ones(size(x));R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;Z=sin(R)./R;（2）保存全部变量为数据文件Mydata.mat；在对应文件夹中找到该文件，截屏后保存结果；（3）使用clear清除变量X和Y；（4）删除全部内存变量；（5）把Mydata.mat的所有变量再次装入内存。
4、Editor/Debugger和脚本编写初步把以下指令编写为M脚本文件，并运行：t=0:pi/50:4*pi;y0=exp(-t/3);y=exp(-t/3).*sin(3*t); plot(t,y,'-r',t,y0,':b',t,-y0,':b')grid5、帮助系统的使用（1）使用help指令查找zeros函数的作用。
（2）在指令窗口中输入sin，用鼠标选中此指令，并使用鼠标右键弹出菜单，选中help on selection。
你发现了什么？此方法也是查询函数注释的有效方法，请牢记。
四、实验过程、结果(程序和运行结果截屏)和分析1、指令窗的基本操作完成以下实验内容，把相关结果以截屏方式保存：（1）使用值：x=10, y=3，用MATLAB进行以下计算，并用计算器检验结果：a. u=x+yb. v=xyc. w=x/yd. s=5sin(2y)（2）使用clear指令清除当前所有内存变量，使用clc清除指令窗的显示结果。
（3）指令窗显示方式的操作a、在指令窗中输入if（或for、while）等关键词，观察其颜色；b、在指令窗中输入s='hello'，观察其颜色、c、指令行中的标点符号：运行指令x＝3＋2，分别在最后加上和不加上分号，观察并记录其结果的区别。
52、Current Directory 、路径设置器和文件管理（1）在E 盘新建一个文件夹并把其设置为当前目录。
截屏相关过程结果并保存。
（2）在E 盘新建一个文件夹并把其加入搜索路径。
截屏相关过程结果并保存。
w（3）逐步按照以下步骤进行并记录各个步骤的结果：12） 在指令窗中输入clear 指令；13） 在指令窗中输入cow ，并运行；14） 在指令窗中输入cow=21，并运行；15） 再次在指令窗中输入cow ，并运行；16） 再次在指令窗中输入clear 指令后，输入cow ；17） 使用M 文件编辑器新建一个M 文件，在该文件中输入一条指令： x ＝2。
保存在当前目录下，命名为cow.m 。
18）再次在指令窗中输入cow，并运行；19）把cow.m暂时移动到另一个无关的文件夹，如“我的文档”。
20）再次在指令窗中输入cow，并运行；21）把cow.m再次剪切，移动到（2）建立的搜索路径的文件夹中，并确认该文件夹已加入到搜索路径中。
22）再次在指令窗中输入cow，并运行。
以上各个步骤是否验证了MATLAB对cow的搜索次序？是3、Workspace Browser和Array Editor（1）运行以下指令：clear;x=-8:0.5:8;y=x';X=ones(size(y))*x;Y=y*ones(size(x));R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;Z=sin(R)./R;7（2）保存全部变量为数据文件Mydata.mat；在对应文件夹中找到该文件，截屏后保存结果；（3）使用clear清除变量X和Y；（4）删除全部内存变量；（5）把Mydata.mat的所有变量再次装入内存。
4、Editor/Debugger和脚本编写初步把以下指令编写为M脚本文件，并运行：t=0:pi/50:4*pi;y0=exp(-t/3);y=exp(-t/3).*sin(3*t); plot(t,y,'-r',t,y0,':b',t,-y0,':b') grid95、帮助系统的使用（1）使用help指令查找zeros函数的作用（2）在指令窗口中输入sin，用鼠标选中此指令，并使用鼠标右键弹出菜单，选中help on selection。