Matlab中kalman函数说明

5.4.2 Kalman 滤波器的设计

这一节将讨论如何使用控制系统工具箱进行Kalman 滤波器的设计和仿真。 考虑下面的离散系统：

x ［n+1］=Ax ［n ］+B(u ［n ］+w ［n ］) (5.9) y ［n ］=Cx ［n ］ (5.10)

其中, w ［n ］是在输入端加入的高斯噪声。 状态矩阵参数分别为

A = ［1.1269-0.49400.1129 1.0000 0 0

0 1.0000 0］; B = ［-0.3832 0.5919 0.5191］; C = ［1 0 0］;

我们的目标是设计Kalman 滤波器, 在给定输入u ［n ］和带噪输出测量值

yv ［n ］=Cx ［n ］+v ［n ］的情况下估计系统的输出。 其中, v ［n ］是高斯白噪声。 1） 离散Kalman 滤波器

上述问题的稳态Kalman 滤波器方程如下： 测量值修正计算

2） 稳态设计

我们可以通过kalman 函数设计上述稳态滤波器。 首先定义带噪声的系统模型：

x ［n+1］=Ax ［n ］+Bu ［n ］+Bw ［n ］ (状态方程) y ［n ］=Cx ［n ］ (测量方程) 具体的程序代码如下：

% 注意:设置采样时间为-1表示模型为离散的

Plant = ss (A, ［B B ］, C, 0, -1, ′inputname ′, {′u ′ ′w ′}, ′outputname ′, ′y ′);

假设Q=R=1, 下面可以设计离散Kalman 滤波器： Q = 1; R = 1;

［kalmf, L, P, M ］ = kalman(Plant, Q, R);

函数将返回Kalman 滤波器的状态模型kalmf 和修正增益M(即G （n ）)。 M =

3.7980e-01 8.1732e-02 -2.5704e-01

因为我们对输出估计ye 比较感兴趣, 因此只需要保留kalmf 的第一个输出。 为此输入 kalmf = kalmf(1, :); kalmf a =

x1 -e x2 -e x3 -e x1 -e 0.7683-0.494 0.1129 x2 -e 0.62020 0 x3 -e -0.0817321 0 b =

u y

x1 -e -0.3832 0.3586 x2 -e 0.5919 0.3798 x3 -e 0.5191 0.081732 c =

x1-e x2-e x3-e y -e 0.6202 0 0 d =

u y y-e 0 0.3798 I/O groups:

Group name I/O Channel(s) KnownInput I 1 Measurement I 2 OutputEstimate O 1 Sampling time: unspecified Discrete time model.

滤波器的功能是在已知输入噪声方差的条件下尽可能消除输出信号中的噪声影响。 图5.25显示了滤波前后的不同输出信号。 下面用程序来比较滤波后输出信号与系统实际信号相对理想输出的误差。 a = A;

b = ［B B 0*B ］;

c = ［C;C ］;

d = ［0 0 0;0 0 1］;

P = ss(a,b,c,d,-1, ′inputname ′, {′u ′ ′w ′ ′v ′},′outputname ′, {′y ′′yv ′});

sys = parallel(P, kalmf, 1, 1, ［ ］, ［ ］) % 创建并联系统 % 将系统输出yv 正反馈到滤波器的输入端, 形成闭环系统 SimModel = feedback(sys, 1, 4, 2, 1) % 从I/O 列表中删除yv

SimModel = SimModel(［1 3］, ［1 2 3］) % 产生高斯噪声信号 t = ［0:100］′; u = sin(t/5); n = length(t)

randn(′seed ′, 0)

^^

^

^

^

[|][|1]([][|1])[1|][|][]

v x n n x n n M y n C x n n x n n A x n n Bu n =-+--+=+(5.11)

图5.24 Kalman 滤波器

(5.12)

w = sqrt(Q)*randn(n, 1); v = sqrt(R)*randn(n, 1); % 系统仿真

［out, x ］ = lsim(SimModel, ［w, v, u ］); y = out(:, 1); % 系统真实（理想）输出响应 ye = out(:, 2);% 滤波后的系统输出 yv = y + v;% 系统输出的测量值 % 比较结果

subplot(211), plot(t, y, ′--′, t, ye, ′-′), xlabel(′No. of samples ′), ylabel(′Output ′) title(′Kalman filter response ′)

subplot(212), plot(t, y-yv, ′-.′, t, y-ye, ′-′), xlabel(′No. of samples ′), ylabel(′Error ′)

比较结果如图5.26所示。 图中上面的图形显示的是真实响应y （虚线）和滤波后的输出ye （实线）， 下面的图形比较测量误差（虚线）与估计误差（实线）。 该图表明, 滤波器最大程度地消除了系统输出中的噪声影响。 这可以通过计算误差的协方差进行验证。 MeasErr = y-yv;

MeasErrCov = sum(MeasErr.*MeasErr)/length(MeasErr); EstErr = y-ye;

EstErrCov = sum(EstErr.*EstErr)/length(EstErr); 滤波前误差（测量误差）的协方差为 MeasErrCov MeasErrCov = 1.1138

而滤波后的误差（估计误差）的协方差仅为 EstErrCov EstErrCov = 0.2722

3） 时变Kalman 滤波器

时变Kalman 滤波器是稳态滤波器在时变系统或具有可变协方差噪声的LTI 系统的推广。 假定系统状态方程和测量方程分别为 x ［n+1］=Ax ［n ］+Bu ［n ］+Gw ［n ］

yv ［n ］=Cx ［n ］+v ［n ］ (5.13)

4） 时变滤波器设计

尽管控制系统工具箱没有提供专门的命令完成时变Kalman 滤波器的设计, 我们也可以很方便地在MA TLAB 环境中完成滤波器的迭代计算。 通常的计算程序如下：

% 使用前一节产生的系统噪声 w 和测量噪声 v sys = ss(A, B, C, 0, -1);

y = lsim(sys, u+w); % w = 系统噪声 yv = y + v; % v = 测量噪声 % 定义迭代的初始条件

P = B*Q*B ′; % 误差协方差的初始条件矩阵 x = zeros(3, 1); % 初始状态矩阵 ye = zeros(length(t), 1); ycov = zeros(length(t), 1); for i=1:length(t)

% 测量值修正计算 Mn = P*C ′/(C*P*C ′+R);

x = x + Mn*(yv(i)-C*x); % x ［n|n ］ P = (eye(3)-Mn*C)*P; % P ［n|n ］ ye(i) = C*x;

errcov(i) = C*P*C ′; % 下一时刻的预测值 x = A*x + B*u(i); % x ［n+1|n ］

P = A*P*A ′ + B*Q*B ′; % P ［n+1|n ］ end

subplot(211), plot(t, y,′--′, t, ye, ′-′) % 显示相关的滤波结果 title(′Time-varying Kalman filter response ′) xlabel(′No. of samples ′), ylabel(′Output ′) subplot(212), plot(t, y-yv, ′-.′, t, y-ye, ′-′)

xlabel(′No. of samples ′), ylabel(′Output ′)

图 5.26 滤波前后的输出响应与真实输出的比较

图 5.25 滤波前后输出信号的比较

测量值修

正 ^

^^

1[|][|1][]([][|1]

[][|1]([][|1])[|][][|1]

T T x n n x n n M n y n C x n n M n P n n C R n CP n n C P n n I M n CP n n υ-=-+--=-+-=--预测值

^

^

[1|][|][][1|][|][]T T

x n n A x n n Bu n P n n AP n n A GQ n G +=++=+(5.17) (5.18)

定义

[]([][])[]([][])

[|]({[][|]}{[][|]})[|1]({[][|1]}{[][|1]})T T T T Q n E n n R n E n n P n n E n x n n x n x n n P n n E x n x n n x n x n n ωωυυ===---=----

图 5.27 时变滤波器的设计结果分析

matlab中常见函数功用

⊙在matlab中clear,clc,clf,hold作用介绍 clear是清变量， clc只清屏， clf清除图形窗口上的旧图形， hold on是为了显示多幅图像时，防止新的窗口替代旧的窗口。 ①format：设置输出格式 对浮点性变量，缺省为format short. format并不影响matlab如何计算和存储变量的值。对浮点型变量的计算，即单精度或双精度，按合适的浮点精度进行，而不论变量是如何显示的。对整型变量采用整型数据。整型变量总是根据不同的类（class）以合适的数据位显示，例如，3位数字显示显示int8范围-128：127。 format short, long不影响整型变量的显示。 format long 显示15位双精度，7为单精度（scaled fixed point） format short 显示5位(scaled fixed point format with 5 digits) format short eng 至少5位加3位指数 format long eng 16位加至少3位指数 format hex 十六进制 format bank 2个十进制位 format + 正、负或零 format rat 有理数近似 format short 缺省显示 format long g 对双精度，显示15位定点或浮点格式，对单精度，显示7位定点或浮点格式。 format short g 5位定点或浮点格式 format short e 5位浮点格式 format long e 双精度为15位浮点格式，单精度为7为浮点格式 ②plot函数 基本形式 >> y=[0 0.58 0.70 0.95 0.83 0.25]; >> plot(y) 生成的图形是以序号为横坐标、数组y的数值为纵坐标画出的折线。 >> x=linspace(0,2*pi,30); % 生成一组线性等距的数值 >> y=sin(x); >> plot(x,y) 生成的图形是上30个点连成的光滑的正弦曲线。 多重线 在同一个画面上可以画许多条曲线，只需多给出几个数组，例如 >> x=0:pi/15:2*pi; >> y=sin(x)； >> w=cos(x)；

(完整版)MATLAB常用函数大全

一、MATLAB常用的基本数学函数 abs(x)：纯量的绝对值或向量的长度 angle(z)：复数z的相角(Phase angle) sqrt(x)：开平方 real(z)：复数z的实部 imag(z)：复数z的虚部 conj(z)：复数z的共轭复数 round(x)：四舍五入至最近整数 fix(x)：无论正负，舍去小数至最近整数 floor(x)：地板函数，即舍去正小数至最近整数ceil(x)：天花板函数，即加入正小数至最近整数rat(x)：将实数x化为分数表示 rats(x)：将实数x化为多项分数展开 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的馀数 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 二、MATLAB常用的三角函数 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)：反馀弦函数 atan(x)：反正切函数 atan2(x,y)：四象限的反正切函数 sinh(x)：超越正弦函数 cosh(x)：超越馀弦函数 tanh(x)：超越正切函数 asinh(x)：反超越正弦函数 acosh(x)：反超越馀弦函数 atanh(x)：反超越正切函数 三、适用於向量的常用函数有： 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 四、MATLAB的永久常数

Matlab函数大全(第一版)

MatLab函数大全 一、常用对象操作：除了一般windows窗口的常用功能键外。 1、!dir可以查看当前工作目录的文件。 !dir& 可以在dos状态下查看。 2、who可以查看当前工作空间变量名，whos可以查看变量名细节。 3、功能键： 功能键快捷键说明 方向上键Ctrl+P返回前一行输入 方向下键Ctrl+N返回下一行输入 方向左键Ctrl+B光标向后移一个字符 方向右键Ctrl+F光标向前移一个字符 Ctrl+方向右键Ctrl+R光标向右移一个字符 Ctrl+方向左键Ctrl+L光标向左移一个字符 home Ctrl+A光标移到行首 End Ctrl+E光标移到行尾 Esc Ctrl+U清除一行 Del Ctrl+D清除光标所在的字符 Backspace Ctrl+H删除光标前一个字 符Ctrl+K删除到行尾 Ctrl+C中断正在执行的命令 4、clc可以命令窗口显示的内容，但并不清除工作空间。 二、函数及运算 1、运算符： ＋：加，－：减， *：乘， /：除， \：左除 ^：幂，‘：复数的共轭转置，（）：制定运算顺序。 2、常用函数表： sin( ) 正弦（变量为弧度） Cot( ) 余切（变量为弧度）

sind( ) 正弦（变量为度数） Cotd( ) 余切（变量为度数） asin( ) 反正弦（返回弧度） acot( ) 反余切（返回弧度） Asind( ) 反正弦（返回度数） acotd( ) 反余切（返回度数） cos( ) 余弦（变量为弧度） exp( ) 指数 cosd( ) 余弦（变量为度数） log( ) 对数 acos( ) 余正弦（返回弧度） log10( ) 以10为底对数 acosd( ) 余正弦（返回度数） sqrt( ) 开方 tan( ) 正切（变量为弧度） realsqrt( ) 返回非负根 tand( ) 正切（变量为度数） abs( ) 取绝对值 atan( ) 反正切（返回弧度） angle( ) 返回复数的相位角 atand( ) 反正切（返回度数） mod(x,y) 返回x/y的余数 sum( ) 向量元素求和 3、其余函数可以用help elfun和help specfun命令获得。 4、常用常数的值： pi3.1415926……. realmin最小浮点数，2^-1022 i虚数单位 realmax最大浮点数，（2－eps）2^1022

(完整版)matlab函数大全(非常实用)

信源函数 randerr 产生比特误差样本 randint 产生均匀分布的随机整数矩阵 randsrc 根据给定的数字表产生随机矩阵 wgn 产生高斯白噪声 信号分析函数 biterr 计算比特误差数和比特误差率 eyediagram 绘制眼图 scatterplot 绘制分布图 symerr 计算符号误差数和符号误差率 信源编码 compand mu律/A律压缩/扩张 dpcmdeco DPCM（差分脉冲编码调制）解码dpcmenco DPCM编码 dpcmopt 优化DPCM参数 lloyds Lloyd法则优化量化器参数 quantiz 给出量化后的级和输出值 误差控制编码 bchpoly 给出二进制BCH码的性能参数和产生多项式convenc 产生卷积码 cyclgen 产生循环码的奇偶校验阵和生成矩阵cyclpoly 产生循环码的生成多项式 decode 分组码解码器 encode 分组码编码器 gen2par 将奇偶校验阵和生成矩阵互相转换gfweight 计算线性分组码的最小距离 hammgen 产生汉明码的奇偶校验阵和生成矩阵rsdecof 对Reed-Solomon编码的ASCII文件解码rsencof 用Reed-Solomon码对ASCII文件编码rspoly 给出Reed-Solomon码的生成多项式syndtable 产生伴随解码表 vitdec 用Viterbi法则解卷积码 （误差控制编码的低级函数） bchdeco BCH解码器 bchenco BCH编码器 rsdeco Reed-Solomon解码器 rsdecode 用指数形式进行Reed-Solomon解码 rsenco Reed-Solomon编码器 rsencode 用指数形式进行Reed-Solomon编码 调制与解调

matlab各种函数的用法

1 Text函数的用法： 用法 text(x,y,'string')在图形中指定的位置(x,y)上显示字符串string text(x,y,z,'string') 在三维图形空间中的指定位置(x,y,z)上显示字符串string 2， plot([0,z1,z12],'-b','LineWidth',3)[ ]里面表示数组. 3, x,y均为矩阵，plot命令就是画出x，y矩阵对应的二维平面的点形成的曲线。y（：，1）中逗号前是行，逗号后是列，冒号表示从几到几。所以y（：，1）表示第一列的所有元素。如果是y(3:5,1)则表示第一列的第3到第5行对应的元素。只要你的y矩阵有100列，那你当然可以将1改成100。同理，x矩阵也可以这样。 4 sym的意思是symbol，就是后面括号里面是个代数式，要进行符号运算，class（）判断对象是什么类型。 5 matlab控制运算精度用的是digits和vpa这两个函数 xs = vpa(x,n) 在n位相对精度下，给出x的数值型符号结果xs xs = vpa(x) 在digits指定的精度下，给出x的数值型符号结果xs

digits用于规定运算精度，比如： digits(20); 这个语句就规定了运算精度是20位有效数字。但并不是规定了就可以使用，因为实际编程中，我们可能有些运算需要控制精度，而有些不需要控制。vpa就用于解决这个问题，凡是用需要控制精度的，我们都对运算表达式使用vpa函数。例如： digits(5); a=vpa(sqrt(2)); 这样a的值就是1.4142，而不是准确的1.4880 又如： digits(5); a=vpa(sqrt(2)); b=sqrt(2); 这样a的值是1.4142，b没有用vpa函数，所以b是1.4880...... 6

matlab函数用法

A a abs 绝对值、模、字符的ASCII码值 acos 反余弦 acosh 反双曲余弦 acot 反余切 acoth 反双曲余切 acsc 反余割 acsch 反双曲余割 align 启动图形对象几何位置排列工具 all 所有元素非零为真 angle 相角 ans 表达式计算结果的缺省变量名 any 所有元素非全零为真 area 面域图 argnames 函数M文件宗量名 asec 反正割 asech 反双曲正割 asin 反正弦 asinh 反双曲正弦 assignin 向变量赋值 atan 反正切 atan2 四象限反正切 atanh 反双曲正切 autumn 红黄调秋色图阵 axes 创建轴对象的低层指令 axis 控制轴刻度和风格的高层指令 B b bar 二维直方图 bar3 三维直方图 bar3h 三维水平直方图 barh 二维水平直方图 base2dec X进制转换为十进制 bin2dec 二进制转换为十进制 blanks 创建空格串 bone 蓝色调黑白色图阵 box 框状坐标轴 break while 或for 环中断指令 brighten 亮度控制 C c

capture （3版以前）捕获当前图形 cart2pol 直角坐标变为极或柱坐标 cart2sph 直角坐标变为球坐标 cat 串接成高维数组 caxis 色标尺刻度 cd 指定当前目录 cdedit 启动用户菜单、控件回调函数设计工具cdf2rdf 复数特征值对角阵转为实数块对角阵ceil 向正无穷取整 cell 创建元胞数组 cell2struct 元胞数组转换为构架数组 celldisp 显示元胞数组内容 cellplot 元胞数组内部结构图示 char 把数值、符号、内联类转换为字符对象chi2cdf 分布累计概率函数 chi2inv 分布逆累计概率函数 chi2pdf 分布概率密度函数 chi2rnd 分布随机数发生器 chol Cholesky分解 clabel 等位线标识 cla 清除当前轴 class 获知对象类别或创建对象 clc 清除指令窗 clear 清除内存变量和函数 clf 清除图对象 clock 时钟 colorcube 三浓淡多彩交叉色图矩阵 colordef 设置色彩缺省值 colormap 色图 colspace 列空间的基 close 关闭指定窗口 colperm 列排序置换向量 comet 彗星状轨迹图 comet3 三维彗星轨迹图 compass 射线图 compose 求复合函数 cond （逆）条件数 condeig 计算特征值、特征向量同时给出条件数condest 范-1条件数估计 conj 复数共轭 contour 等位线 contourf 填色等位线 contour3 三维等位线

自动控制常见MATLAB函数的应用

自动控制常见MATLAB 函数的应用 1、在matlab 中采用roots 函数求解多项式的根，采用conv 函数实 现多项式的积，相互连接的模块的模型求解也相当简单（1）、串联连接命令G=G1*G2（2）、并联连接命令G=G 1±G2（3）、反馈连接命令G=feedback （G1，G2，Sign ）（sign 用来表示系统是正反馈或负反馈，sign=-1为负反馈） 例如：① 程序如下： >>p=[1304]; >>roots(p) ans = -3.3553 0.1777+1.0773i 0.1777-1.0773i ②、用matlab 实现： 程序如下： >>p=[321];q=[14]; >>n=conv(p,q) n = 31494③、一个传递函数模型，可以由下面的命令输入：32()34p s s s =++2 ()(321)(4)n s s s s =+++325()345 s G s s s s +=+++

>>num=[15];den=[1345]; >>G=tf(num,den) Transfer function: s +5 --------------------- s^3+3s^2+4s +5 ④、如下图所示，前向传递函数为G （S ） ,反馈回路传递函数为H(S)，利用feedback 计算系统的闭环传递函数 程序如下： >>numg=[1];deng=[50000]; >>numh=[11];denh=[12]; >>[num,den]=feedback(numg,deng,numb,denh,-1); >>[num,den]=feedback(numg,deng,numh,denh,-1); >>G=tf(num,den) () R S ???→

matlab 常用函数汇总

matlab 常用函数汇总 编程2008-07-10 21:45:20 阅读46 评论0 字号：大中小订阅matlab常用函数 图形注释 Title 图形标题 Xlabel X轴标记 Ylabel Y轴标记 Text 文本注释 Gtext 用鼠标放置文本 Grid 网格线 MATLAB编程语言 Function 增加新的函数 Eval 执行由MA TLAB表达式构成的字串 Feval 执行由字串指定的函数 Global 定义全局变量 程序控制流 If 条件执行语句 Else 与if命令配合使用 Elseif 与if命令配合使用 End For,while和if语句的结束 For 重复执行指定次数（循环） While 重复执行不定次数（循环） Break 终止循环的执行 Return 返回引用的函数 Error 显示信息并终止函数的执行 交互输入 Input 提示用户输入 Keyboard 像底稿文件一样使用键盘输入 Menu 产生由用户输入选择的菜单 Pause 等待用户响应 Uimenu 建立用户界面菜单 Uicontrol 建立用户界面控制 一般字符串函数 Strings MATLAB中有关字符串函数的说明 Abs 变字符串为数值 Setstr 变数值为字符串 Isstr 当变量为字符串时其值为真 Blanks 空串 Deblank 删除尾部的空串 Str2mat 从各个字符串中形成文本矩阵 Eval 执行由MA TLAB表达式组成的串 字符串比较 Strcmp , , , 比较字符串 Findstr 在一字符串中查找另一个子串

Upper 变字符串为大写 Lower 变字符串为小写 Isletter 当变量为字母时，其值为真 Isspace 当变量为空白字符时，其值为真 字符串与数值之间变换 Num2str 变数值为字符串 Int2str 变整数为字符串 Str2num 变字符串为数值 Sprintf 变数值为格式控制下的字符串 Sscanf 变字符串为格式控制下的数值 十进制与十六进制数之间变换 Hex2num 变十六进制为IEEE标准下的浮点数Hex2dec 变十六制数为十进制数 Dec2hex 变十进制数为十六进制数 建模 Append 追加系统动态特性 Augstate 变量状态作为输出 Blkbuild 从方框图中构造状态空间系统Cloop 系统的闭环 Connect 方框图建模 Conv 两个多项式的卷积 Destim 从增益矩阵中形成离散状态估计器Dreg 从增益矩阵中形成离散控制器和估计器Drmodel 产生随机离散模型 Estim 从增益矩阵中形成连续状态估计器Feedback 反馈系统连接 Ord2 产生二阶系统的A、B、C、D Pade 时延的Pade近似 Parallel 并行系统连接 Reg 从增益矩阵中形成连续控制器和估计器Rmodel 产生随机连续模型 Series 串行系统连接 Ssdelete 从模型中删除输入、输出或状态ssselect 从大系统中选择子系统 模型变换 C2d 变连续系统为离散系统 C2dm 利用指定方法变连续为离散系统 C2dt 带一延时变连续为离散系统 D2c 变离散为连续系统 D2cm 利用指定方法变离散为连续系统 Poly 变根值表示为多项式表示 Residue 部分分式展开 Ss2tf 变状态空间表示为传递函数表示 Ss2zp 变状态空间表示为零极点表示

MATLAB常用函数

另外有的txt文件还可以用load来打开其语句为 f=load('fx.txt) 字符串操作函数 1. 函数eval可以用来执行用字符串表示的表达式 2. 函数deblank可以去掉字符串末尾的所有空格 3. 函数findstr可以用来在长字符串中查找一个短的字符串，并返回相应的位置 4. 函数isstr可以用来判断变量是否为字符串 5. 函数isletter可以用来判断字符串中各个元素是否为字母 6. 函数isspace可以用来判断字符串元素是否为空格符 7. 函数lower和upper可以把字符串中的字母转为小写格式和大写格式 8. 函数strcat可以把多个字符串在水平方向上依次连接起来 9. 函数strvcat可以把多个字符串按竖直方向连接起来 10. 函数strcmp可以用来进行字符串的比较，返回1或0 11. 函数strcmpi可以用来忽略英文字母的大小写方式比较字符串 12. 函数strncmp可以用来比较字符串前N个字符是否相同 13. 函数strjust可以用来调整字符串矩阵的对齐方式 14. 函数strmatch可以用来寻找和目标字符串匹配的行 15. 函数strrep可以实现字符串的查找和替代功能 16. 函数strtok可以找出字符串第一个空格符前的字符串 17. 函数texlabel可以把字符串转换成tex软件的格式 18. 不同进制间的转换，bin2hex，bin2dec （‘字符串’）；dec2hex（数）=字符串；即十进制数不为字符串，其它进制为字符串19. 函数bitget可以用来获取二进制的数位 C=bitget（A，bit），A为一个无符号整形数据 20. 函数bitset可以用来设定某个二进制数位的值 C=bitset（A，bit）指定数位的数值取反 C=bitset（A，bit，V）指定数位的数值被V替换matlab常用函数- - fliplr(a) 矩阵左右翻转 flipud(a) 矩阵上下翻转 rot90(a)矩阵逆时针旋转90度（把你的头顺时针旋转90看原数就可以知道结果了,^-^）rot90(a,k) k参数定义为逆时针旋转90*k度。 sort：将矩阵元素升序或者降序排列；默认按列，从小到大 sortrows：将行按升序排列；遵照第一列的次序。 issorted：判断矩阵是否已经排序； 1、特殊变量与常数 ans 计算结果的变量名 computer 确定运行的计算机 eps 浮点相对精度 nargin 输入参数个数 nargout 输出参数的数目 nargoutchk 有效的输出参数数目 realmax 最大正浮点数 realmin 最小正浮点数 varargin 实际输入的参量 varargout 实际返回的参量 2、基本数学函数 abs 绝对值和复数模长 ceil 向着无穷大舍入 complex 建立一个复数 conj 复数配对 cos,cosh 余弦，双曲余弦 csc,csch 余切，双曲余切 cot,coth 余切，双曲余切 exp 指数 fix 朝0方向取整 floor 朝负无穷取整 imag 复数值的虚部 lcm 最小公倍数 log 自然对数 log2 以2为底的对数 log10 常用对数 mod 有符号的求余

matlab基本函数的用法

一. Matlab中常见函数基本用法 1.sum (1 )sum(A)A为矩阵得出A矩阵每列的和组成的一个矢量; A为矢量得出A的各元 素之和 (2)sum(diag(A))得矩阵A的对角元素之和 (3)sum(A,dim) A为矩阵，sum(A,1)按列求和;sum(A,2)按行求和 2.max(min) (1)max(A) 若A为矩阵则得出A矩阵每列的最大元素组成的一个矢量 若A为矢量则得出A中最大的元 （2）max(A,B) A与B为同维矩阵得出取A 与B中相同位置元素中较大者组成的新矩阵 （3）max(A,[],dim) max(a,[ ],1),求每列的最大值；max(a,[ ],2)求每行的最大值 3.find （1）find（X）若X为行向量则得出X中所有非零元素所在的位置（按行）若X为列向量或矩阵则得出X中所有非零元素的位置（按列）（2）ind = find(X, k)/ind = find(X,k,'first') 返回前k个非零元的指标ind = find(X,k,'last') 返回后k个非零元的指标 （3）[row,col] = find(X) row代表行指标，col代表列指标 [row,col,val] = find(X) val表示查找到对应位置非零元的值 [row,col] = find(A>100 & A<1000) 找出满足一定要求的元素 4.reshape （1）B = reshape(A,m,n) 把A变成m*n的矩阵 5.sort （1）B = sort(A) 把A的元素按每列从小到大的顺序排列组成新矩阵

（2）B = sort(A,dim) dim=1同（1）； dim=2 把A按每行从小到大的顺序排列组成新矩阵 6.cat （1）C = cat(dim, A, B) dim=1相当于[A;B]；dim=2相当于[A,B] （2）C = cat(dim, A1, A2, A3, A4, ...) 类推（1） 7.meshgrid （1）[X,Y] = meshgrid(x,y) 将向量x和y定义的区域转换成矩阵X和Y，矩阵X的行向量是向量x的简单复制，而矩阵Y的列向量是向量y的简单复制。（2）[X,Y] = meshgrid(x) （1）y=x中情形 8.diag （1）X = diag(v,k) 向量v作为X的第k对角线上的元素X的其他元素为零（2）X = diag(v) （1）中k=0的情况 （2）v = diag(X,k) v为矩阵X的第k对角线的元素组成的列向量 （4）v = diag(X) （3）中k等于零的情况

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MATLAB函数大全 Matlab有没有求矩阵行数/列数/维数的函数？ ndims(A)返回A的维数 size(A)返回A各个维的最大元素个数 length(A)返回max(size(A)) [m,n]=size(A)如果A是二维数组，返回行数和列数nnz(A)返回A中非0元素的个数 MATLAB的取整函数:fix(x), floor(x) :,ceil(x) , round(x) (1)fix(x) : 截尾取整. >> fix( [3.12 -3.12]) ans = 3 -3 (2)floor(x):不超过x 的最大整数.(高斯取整) >> floor( [3.12 -3.12]) ans =

3 -4 (3)ceil(x) : 大于x 的最小整数>> ceil( [3.12 -3.12]) ans = 4 -3 (4)四舍五入取整 >> round(3.12 -3.12) ans = >> round([3.12 -3.12]) ans =

3 -3 >> 如何用matlab生成随机数函数 rand(1) rand(n):生成0到1之间的n阶随机数方阵rand(m,n):生成0到1之间的m×n的随机数矩阵(现成的函数) 另外: Matlab随机数生成函数 betarnd 贝塔分布的随机数生成器 binornd 二项分布的随机数生成器 chi2rnd 卡方分布的随机数生成器 exprnd 指数分布的随机数生成器 frnd f分布的随机数生成器 gamrnd 伽玛分布的随机数生成器 geornd 几何分布的随机数生成器 hygernd 超几何分布的随机数生成器

最新Matlab中常见数学函数的使用

给自己看的----Matlab的内部常数（转） 2008/06/19 14:01[Ctrl C/V--学校 ] MATLAB基本知识 Matlab的内部常数 pi 圆周率 exp(1) 自然对数的底数e i 或j 虚数单位 Inf或inf 无穷大 Matlab的常用内部数学函数

如何用matlab进行多项式运算 （1）合并同类项 syms 表达式中包含的变量 collect(表达式，指定的变量) （2）因式分解 syms 表达式中包含的变量factor(表达式) （3）展开 syms 表达式中包含的变量 expand(表达式) 我们也可在matlab中调用maple的命令进行多项式的运算，调用格式如下： maple（’maple中多项式的运算命令’） 如何用matlab进行分式运算 发现matlab只有一条处理分式问题的命令，其使用格式如下： [n，d]=numden（f）把符号表达式f化简为有理形式，其中分子和分母的系数为整数且分子分母不含公约项，返回结果n为分子，d为分母。注意：f必须为符号表达式 不过我们可以调用maple的命令，调用方法如下： maple（’denom（f）’）提取分式f的分母 maple(’numer（f）’)提取分式f的分子 maple(’normal（f）’ ) 把分式f的分子与分母约分成最简形式 maple(’expand（f）’) 把分式f的分子展开,分母不变且被看成单项。 maple(’factor（f）’) 把分式f的分母和分子因式分解，并进行约分。 如何用Matlab进行因式分解 syms 表达式中包含的变量factor(表达式) 如何用Matlab展开 syms 表达式中包含的变量expand(表达式) 如何用Matlab进行化简 syms 表达式中包含的变量simplify(表达式) 如何用Matlab合并同类项 syms 表达式中包含的变量collect(表达式，指定的变量) 如何用Matlab进行数学式的转换 调用Maple中数学式的转换命令，调用格式如下： maple(‘Maple的数学式转换命令’) 即：maple(‘convert(表达式，form)’)将表达式转换成form的表示方式 maple(‘convert(表达式，form, x)’)指定变量为x，将依赖于变量x的函数转换成form的表示方式（此指令仅对form为exp与sincos的转换式有用） 如何用Matlab进行变量替换 syms 表达式和代换式中包含的所有变量subs(表达式，要替换的变量或式子，代换式) 如何用matlab进行复数运算 a+b*i 或 a +b*j表示复数a+bi 或a+bj real（z）求复数z的实部 imag（z）求复数z的虚部 abs（z）求复数z的模 angle（z）求复数z的辐角， conj（z）求复数z的共轭复数 exp（z）复数的指数函数，表示e^z 如何在matlab中表示集合 [a, b, c,…] 表示由a, b, c,…组成的集合（注意：元素之间也可用空格隔开） unique(A) 表示集合A的最小等效集合（每个元素只出现一次） 也可调用maple的命令，格式如下： maple('{a, b, c,…}')表示由a, b, c,…组成的集合 下列命令可以生成特殊的集合： maple(‘{seq(f(i),i=n..m)}’)生成集合{f(n), f(n+1), f(n+2), … , f(m)} 如何用Matlab求集合的交集、并集、差集和补集

matlab常用函数功能介绍

1.波形产生函数 ?square函数：产生方波 ?sawtooth函数：三角波 ?sinc函数： ?diric函数： ?rectpuls函数：产生非周期的矩形波 ?tripuls函数：产生非周期的三角波 ?pulstran函数： ?chirp函数：产生线性调频余弦信号。。 2.傅里叶变换函数 ?fft函数： ?fftshift函数： ?ifft函数：傅里叶反变换 3.滤波器分析与实现函数 ?conv函数：完成向量的卷积操作。 ?impz函数：产生系统的冲击响应。 ?zplane函数：绘制系统的零极点图。 ?abs函数：计算向量的幅值 ?angle函数：返回复数向量的相位向量，如：p=angle(h),其中h为复数向量，p为相位向量 ?filter函数：例如：y=filter(b,a,x);计算输入信号x经过传递函数分子分母系数向量(降幂排列)为b,a的滤波器后的输出 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 滤波器设计与分析工具FDATool： 此为交互式滤波器设计与分析工具，通过该工具提供的交互式环境，用户可以方面的进行滤波器的设计和分析 1.FDATool启动：

在matlab命令窗口下，执行“FDATool”命令， 滤波器设计与分析工具SPTool： 1、SPTool的启动与数据导入 在matlab命令窗口中，执行“SPTool”命令，就会启动SPTool信号处理工具

Matlab中常见数学函数的使用

给自己看的----Matlab 的内部常数（转） 2008/06/19 14:01 [Ctrl C/V--学校 ] MATLAB 基本知识 Matlab 的内部常数 pi 圆周率 exp(1) 自然对数的底数e i 或j 虚数单位 Inf 或 inf 无穷大 Matlab 的常用内部数学函数

我们也可在matlab中调用maple的命令进行多项式的运算，调用格式如下： maple（’maple中多项式的运算命令’） 如何用matlab进行分式运算 发现matlab只有一条处理分式问题的命令，其使用格式如下： [n，d]=numden（f）把符号表达式f化简为有理形式，其中分子和分母的系数为整数且分子分母不含公约项，返回结果n为分子，d为分母。注意：f必须为符号表达式 不过我们可以调用maple的命令，调用方法如下： maple（’denom（f）’）提取分式f的分母 maple(’numer（f）’)提取分式f的分子 maple(’normal（f）’ ) 把分式f的分子与分母约分成最简形式 maple(’expand（f）’) 把分式f的分子展开,分母不变且被看成单项。 maple(’factor（f）’) 把分式f的分母和分子因式分解，并进行约分。 如何用Matlab进行因式分解 syms 表达式中包含的变量factor(表达式) 如何用Matlab展开 syms 表达式中包含的变量expand(表达式) 如何用Matlab进行化简 syms 表达式中包含的变量simplify(表达式) 如何用Matlab合并同类项 syms 表达式中包含的变量collect(表达式，指定的变量) 如何用Matlab进行数学式的转换 调用Maple中数学式的转换命令，调用格式如下： maple(‘Maple的数学式转换命令’) 即：maple(‘convert(表达式，form)’)将表达式转换成form的表示方式 maple(‘convert(表达式，form, x)’)指定变量为x，将依赖于变量x的函数转换成form的表示方式（此指令仅对form为exp与sincos的转换式有用） 如何用Matlab进行变量替换 syms 表达式和代换式中包含的所有变量subs(表达式，要替换的变量或式子，代换式) 如何用matlab进行复数运算 a+b*i 或 a +b*j表示复数a+bi 或a+bj real（z）求复数z的实部 imag（z）求复数z的虚部 abs（z）求复数z的模 angle（z）求复数z的辐角， conj（z）求复数z的共轭复数 exp（z）复数的指数函数，表示e^z 如何在matlab中表示集合 [a, b, c,…] 表示由a, b, c,…组成的集合（注意：元素之间也可用空格隔开） unique(A) 表示集合A的最小等效集合（每个元素只出现一次） 也可调用maple的命令，格式如下： maple('{a, b, c,…}')表示由a, b, c,…组成的集合 下列命令可以生成特殊的集合： maple(‘{seq(f(i),i=n..m)}’)生成集合{f(n), f(n+1), f(n+2), … , f(m)} 如何用Matlab求集合的交集、并集、差集和补集

MatLab常用函数大全

1、求组合数 C，则输入： 求k n nchoosek(n,k) 例：nchoosek(4,2) = 6. 2、求阶乘 求n!.则输入： Factorial(n). 例：factorial(5) = 120. 3、求全排列 perms(x). 例：求x = [1,2,3]; Perms(x)，输出结果为： ans = 3 2 1 3 1 2 2 3 1 2 1 3 1 2 3 1 3 2 4、求指数 求a^b：Power(a,b) ; 例：求2^3 ; Ans = pow(2,3) ; 5、求行列式 求矩阵A的行列式：det(A); 例：A=[1 2;3 4] ; 则det(A) = -2 ; 6、求矩阵的转置 求矩阵A的转置矩阵：A’ 转置符号为单引号. 7、求向量的指数 求向量p=[1 2 3 4]'的三次方：p.^3 例： p=[1 2 3 4]' A=[p,p.^2,p.^3,p.^4] 结果为：

注意：在p 与符号”^”之间的”.”不可少. 8、求自然对数 求ln(x)：Log(x) 例：log(2) = 0.6931 9、求矩阵的逆矩阵 求矩阵A 的逆矩阵：inv(A) 例：a= [1 2;3 4]; 则 10、多项式的乘法运算 函数conv(p1,p2)用于求多项式p1和p2的乘积。这里，p1、p2是两个多项式系数向量。 例2-2 求多项式43810x x +-和223x x -+的乘积。 命令如下： p1=[1,8,0,0,-10]; p2=[2,-1,3]; c=conv(p1,p2) 11、多项式除法 函数[q ，r]=deconv(p1，p2)用于多项式p1和p2作除法运算，其中q 返回多项式p1除以p2的商式，r 返回p1除以p2的余式。这里，q 和r 仍是多项式系数向量。 例2-3 求多项式43810x x +-除以多项式223x x -+的结果。 命令如下： p1=[1,8,0,0,-10]; p2=[2,-1,3]; [q,r]=deconv(p1,p2) 12、求一个向量的最大值 求一个向量x 的最大值的函数有两种调用格式，分别是：

Matlab的常用函数及指令简单介绍

摘要本文从计算机语言、数学建模、网络控制系统仿真与结构化思维等方面阐述了半年来学习Matlab的心得体会与感想。由于个人知识有限在部分细节问题的理解上可能存有偏差还请老师批评指正不吝赐教。关键词Matlab语言数学建模软件网络控制系统仿真 结构化思维 - 1 - 学习Matlab快半个学期了虽然还有很多问题不是很清楚但通过实践学习我对于Matlab总算有个整体的理解而且每次上机操作都会有一定的收获和感想下面就谈谈我个人对于Matlab的一些看法。 Matlab语言 Matlab和其它语言不一样我这个学期学习的是C语言另外对于Action Script、HTML、php语言也接触过一些。C语言主要是面向过程的它的灵活性比较强可根据自己的意图编辑程序但所耗费的时间和精力比较大。例如定义变量就分为int、float、char等类型十分麻烦而Action Script与php就显得比较随意不必纠结于哪一种类型的变量比如定义Var number3Var playtrue即可。相对于前两者而言Matlab则显得更为灵活与快捷它是一门解释性语言能自动将高级语言翻译成机器语言。比如求tf2当t012345时tf的值。如果使用C语言则需要定义变量调用math函数还要应用for循环、输出函数而Matlab则不然只需输入t0:5f2.t然后回车即可。另外Matlab还配有许多常用公式操作起来十分方便例如想求出223tftftytyty在10y10y时的零输入响应应用dsolve 函数只需输入xdsolveD2y3Dy2y0y01Dy01 回车即得结果x3exp-t-2exp-2t。或许也正是Matlab语言简洁、优化的特点才使得它在学术界被广泛应用吧。 数学建模 对于数学建模而言Matlab是一款相当不错的建模辅助工具因为Matlab中有统计函数线性分析函数插值函数非线性分析函数等等这些数模必备的函数而且Matlab强大的绘图功能可使很多数学演算过程变得可视化。这些对于分析问题都很有帮助。虽然我们学习的Matlab是电子信息工程方向的但在下个学期班里的大部分同学都要参加数模竞赛

matlab_常用函数汇总

matlab常用函数汇总 编程2008-07-1021:45:20阅读46评论0字号：大中小订阅matlab常用函数 图形注释 Title图形标题 Xlabel X轴标记 Ylabel Y轴标记 Text文本注释 Gtext用鼠标放置文本 Grid网格线 MATLAB编程语言 Function增加新的函数 Eval执行由MATLAB表达式构成的字串 Feval执行由字串指定的函数 Global定义全局变量 程序控制流 If条件执行语句 Else与if命令配合使用 Elseif与if命令配合使用 End For,while和if语句的结束 For重复执行指定次数（循环） While重复执行不定次数（循环） Break终止循环的执行 Return返回引用的函数 Error显示信息并终止函数的执行 交互输入 Input提示用户输入 Keyboard像底稿文件一样使用键盘输入 Menu产生由用户输入选择的菜单 Pause等待用户响应 Uimenu建立用户界面菜单 Uicontrol建立用户界面控制 一般字符串函数 Strings MATLAB中有关字符串函数的说明 Abs变字符串为数值 Setstr变数值为字符串 Isstr当变量为字符串时其值为真 Blanks空串 Deblank删除尾部的空串 Str2mat从各个字符串中形成文本矩阵 Eval执行由MATLAB表达式组成的串 字符串比较 Strcmp,,,比较字符串 Findstr在一字符串中查找另一个子串

Upper变字符串为大写 Lower变字符串为小写 Isletter当变量为字母时，其值为真 Isspace当变量为空白字符时，其值为真 字符串与数值之间变换 Num2str变数值为字符串 Int2str变整数为字符串 Str2num变字符串为数值 Sprintf变数值为格式控制下的字符串 Sscanf变字符串为格式控制下的数值 十进制与十六进制数之间变换 Hex2num变十六进制为IEEE标准下的浮点数Hex2dec变十六制数为十进制数 Dec2hex变十进制数为十六进制数 建模 Append追加系统动态特性 Augstate变量状态作为输出 Blkbuild从方框图中构造状态空间系统Cloop系统的闭环 Connect方框图建模 Conv两个多项式的卷积 Destim从增益矩阵中形成离散状态估计器Dreg从增益矩阵中形成离散控制器和估计器Drmodel产生随机离散模型 Estim从增益矩阵中形成连续状态估计器Feedback反馈系统连接 Ord2产生二阶系统的A、B、C、D Pade时延的Pade近似 Parallel并行系统连接 Reg从增益矩阵中形成连续控制器和估计器Rmodel产生随机连续模型 Series串行系统连接 Ssdelete从模型中删除输入、输出或状态ssselect从大系统中选择子系统 模型变换 C2d变连续系统为离散系统 C2dm利用指定方法变连续为离散系统 C2dt带一延时变连续为离散系统 D2c变离散为连续系统 D2cm利用指定方法变离散为连续系统 Poly变根值表示为多项式表示 Residue部分分式展开 Ss2tf变状态空间表示为传递函数表示 Ss2zp变状态空间表示为零极点表示

MatLab常见函数和运算符号解读

MatLab常见函数和运算符号 基本运算 convhull :凸壳函数 cumprod :累计积 cumsum :累计和 cumtrapz :累计梯形数值积分 delaunay :Delaunay三角化 dsearch :求最近点(这是两个有趣的函数 factor :质数分解inpolygon :搜索多边形内的点 max :最大元素 mean :平均值 median :数组的中间值 min :最小值 perms :向量所有排列组成矩阵 polyarea :多边形的面积 primes :生成质数列表 prod :数组元素积 sort :元素按升序排列 sortrows :将行按升序排列

std :标准差 sum :元素和 trapz :梯形数值积分 tsearch :搜索Delaunay三角形var :方差 voronoi :Voronoi图 del2 :Laplacian离散 diff :差分和近似微分gradient:数值梯度 corrcoef :相关系数 cov :协方差矩阵 xcorr :互相关系数 xcov :互协方差矩阵 xcorr2 :二维互相关 conv :卷积和多项式相乘conv2 :二维卷积 deconv :反卷积 filter :滤波 filter2 :二维数字滤波

傅立叶变换 abs :绝对值和模 angle :相角 cplxpair :按复共扼把复数分类 fft :一维快速傅立叶变换 fft2 :二维快速傅立叶变换 fftshit :将快速傅立叶变换的DC分量移到谱中央ifft :以为逆快速傅立叶变换 ifft2 :二维逆快速傅立叶变换 ifftn :多维逆快速傅立叶变换 ifftshift :逆fft平移 nextpow2 :最相邻的2的幂 unwrap :修正相角 cross :向量叉积 intersect:集合交集 ismember :是否集合中元素 setdiff :集合差集 setxor :集合异或(不在交集中的元素 union :两个集合的并