![MATLAB Simulink 2020系统仿真从入门到精通](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/221/44175221/b_44175221.jpg)
2.4.3 矩阵及其元素表示
矩阵是由m×n个数aij(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n)排成的m行n列数表,记成:
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/35_04.jpg?sign=1739430879-RPRYQAPGvUX3zaKB5NEUdjavzeGe4b8U-0-8608a5e0c02887db5b349b65b92f8ae1)
称为m× n矩阵,也可以记成aij或Am×n。其中,i表示行数,j表示列数。若m=n,则该矩阵为n阶矩阵(n阶方阵)。
1.向量的生成
本书中,在不需要强调向量的特殊性时,向量和矩阵统称为矩阵(或数组)。向量可以看成是一种特殊的矩阵,因此矩阵的运算对向量同样适用。
(1)直接输入法
生成向量最直接的方法就是在命令行窗口中直接输入。格式上的要求如下。
◆ 向量元素需要用“[]”括起来。
◆ 元素之间可以用空格、逗号或分号分隔。
说明:
用空格和逗号分隔生成行向量,用分号分隔生成列向量。
例2-9:创建向量示例。
解:MATLAB程序如下。
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/35_06.jpg?sign=1739430879-DhudEpUaif66inTWXQc6AFNdO1XbMKL4-0-418ccee2e69b8ae6bbf4b18eb404da9e)
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/36_01.jpg?sign=1739430879-U4EvOAF090x3JMUCKGYHgGz22YcgLAob-0-c03d56b2b02a1ae2484045ec75e58293)
(2)冒号法
基本格式是x=first:increment:last,表示创建一个从first开始,到last结束,数据元素的增量为increment的向量。若增量为1,上面创建向量的基本格式简写为x=first:last。
例2-10:创建一个从0开始,增量为-2,到-10结束的向量x。
解:MATLAB程序如下。
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/36_02.jpg?sign=1739430879-uIi2QdvHjOW10sXp3d7ch93NkBAPzMPG-0-b15553cdfed55b5613facd49561d6083)
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/36_03.jpg?sign=1739430879-QDujDfgNCRhEWW8shkf86efQ16Y7QcHL-0-6a06c025f1af8612f5034490c1853158)
向量的创建还可以使用引用向量元素的方式,具体调用见表2-9。
表2-9 引用向量元素的方式
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/36_04.jpg?sign=1739430879-RGvf93TCKKr49e8At75d4WbXSRlATvLn-0-720d2c6ee0f758e3db88002238ab79bb)
例2-11:向量元素的引用示例。
解:MATLAB程序如下。
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/36_05.jpg?sign=1739430879-LgMyzEu9rERbbobYKf00DP2QMJKFPFBG-0-1d656db47ec15cbae17f1135ab526dc2)
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/36_06.jpg?sign=1739430879-5SRELFdniCEKifQ8GNoFCTmJWGga8fdO-0-fd388a21b851a9e706224fbbffc7cc39)
(3)linspace函数
linspace函数可创建一个线性间隔的向量,通过直接定义数据元素个数,而不是数据元素之间的增量来创建向量。此函数的调用格式见表2-10。
表2-10 linspace函数调用格式
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/36_07.jpg?sign=1739430879-xPpDwKqNKZjSfZMsHi3X0SaoxItMojUz-0-3fa60a035566243828887d167767931f)
(4)logspace函数
logspace函数可创建一个对数分隔的向量,与linspace一样,logspace也是通过直接定义向量元素个数,而不是数据元素之间的增量来创建数组的。其调用格式见表2-11。
表2-11 logspace函数调用格式
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/37_01.jpg?sign=1739430879-FQIt46mZ2eUkKTVwVmQxCB6ExByaE8LY-0-f166760b89f29510f3dc75100bb7ca97)
例2-12:创建一个从10开始,到π结束,包含10个数据元素的对数间距的向量x。
解:MATLAB程序如下。
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/37_02.jpg?sign=1739430879-p661FFDKTGPHxtiWSw4R9d5HK42HwU5Y-0-29237a7c53d4f858e939c70eef3589de)
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/37_03.jpg?sign=1739430879-MeK7J5DztBn4PfglUYJdfB3TwjTI8ARE-0-1a619725cb116c177b4aa3ec2345835b)
2.矩阵的创建
在键盘上直接按行方式输入矩阵是最方便、最常用的创建数值矩阵的方法,尤其适合较小的简单矩阵。在用此方法创建矩阵时,应当注意以下几点。
◆ 输入矩阵时要以“[]”为其标识符号,矩阵的所有元素必须都在括号内。
◆ 矩阵同行元素之间由空格(个数不限)或逗号分隔,行与行之间用分号或〈Enter〉键分隔。
◆ 矩阵大小不需要预先定义。
◆ 矩阵元素可以是运算表达式。
◆ 若“[]”中无元素,表示空矩阵。
◆ 如果不想显示中间结果,可以用“;”结束。
例2-13:创建元素均是15的3×3矩阵。
解:MATLAB程序如下。
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/37_04.jpg?sign=1739430879-B8GdCrtKUwOQ1Fg6zl1X4JWNFtmlloVp-0-372da6d3b1f8e36085c9d05a11d44bbf)
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/37_05.jpg?sign=1739430879-IddxHuBPQzX6V2AIAKrGqbhb8flsInGd-0-92cef153b2c2ecb4d67bc0ce73a379fa)
注意:
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/37_07.jpg?sign=1739430879-e3YLdGtLHqaVJKuGvIy0xN2B4QAQX0kC-0-324303d947a4f359c89bd06fc7a9f306)
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/38_01.jpg?sign=1739430879-Hhev3Sj6w46hzbZ7egyYZDHdzMmnqj9a-0-1e4cf3c8fe9d1bc9f0b21f2bf2382ef8)
例2-14:创建复数矩阵。
本实例演示创建包含复数的矩阵A,其中,。
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/38_03.jpg?sign=1739430879-78nN4lWtF74rG1DH9fFRAB6aHxrYlXs8-0-c591cc19645fee31292b20056f00fe3d)
解:MATLAB程序如下。
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/38_04.jpg?sign=1739430879-jSae39gNwOmwzdcBsT8gX16hH4u2kX6q-0-01871fce2c2ffd4b395d886e50c2fdd4)
对矩阵元素可直接赋值,使用格式见表2-12。
表2-12 对矩阵元素赋值
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/38_05.jpg?sign=1739430879-aOSWmpz9aj97Ju4loOsBnLndlbOCPq9i-0-ff99c55baefbca33a009f733d0529f74)
3.矩阵元素的引用
矩阵元素按照放置的位置可进行引用、按列引用、按对角线引用,数组元素引用的方式见表2-13。
表2-13 数组元素引用的方式
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/38_06.jpg?sign=1739430879-96nRFOVYie7J7KraQCLSm3UuETuBPm2f-0-73be954317a5280a4d2d6f42d309e4f1)
例2-15:抽取魔方矩阵的对角元素。
解:MATLAB程序如下。
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/38_07.jpg?sign=1739430879-Zy5j1ifA7bweY7iwuOhvCtOBOyhjtmBq-0-26c72312777669c811431e022de8e3a2)
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/38_08.jpg?sign=1739430879-O78NioYSLVFQt8lhvjquQfvXZ5KBR3T8-0-9bdb27bfa35e041513c65bb9a4d3b7b1)
![](https://epubservercos.yuewen.com/9B02D1/23446275609890206/epubprivate/OEBPS/Images/39_01.jpg?sign=1739430879-WhicXbMmsXAC5iISukQggOZY07qgd4q4-0-3a381582c75d12dcc4c1313b154d2933)