MATLAB是一款功能强大的数值计算与仿真软件,广泛应用于工程计算、数据分析、算法开发等领域，掌握常用MATLAB命令是高效使用该软件的基础，以下从基础操作、矩阵与数组运算、数值计算、数据可视化、编程与函数、文件操作六个方面汇总常用命令，并通过表格形式清晰呈现。
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基础操作命令
基础操作是使用MATLAB的入门,包括命令窗口管理、变量操作和常用函数。
- 命令窗口管理：
clc清除命令窗口内容，clear删除工作区变量，who显示当前变量名，whos显示变量详细信息（如大小、类型），disp显示文本或变量值。 - 变量与数据类型：用于赋值，
ans默认存储计算结果，int8/int16/int32/int64定义整数类型，single/double定义浮点类型，char定义字符类型，logical定义逻辑类型。 - 常用函数：
size获取数组维度，length获取向量长度，numel获取元素总数，class返回变量数据类型，isnumeric/ischar/islogical判断变量类型。
矩阵与数组运算
矩阵是MATLAB的核心数据结构,相关运算命令包括创建、索引和运算。
- 矩阵创建：
A=[1,2;3,4]直接创建矩阵，ones(m,n)创建全1矩阵，zeros(m,n)创建全0矩阵，eye(n)创建单位矩阵，rand(m,n)创建均匀分布随机矩阵，randn(m,n)创建正态分布随机矩阵，linspace(a,b,n)生成线性向量，logspace(a,b,n)生成对数向量。 - 矩阵索引：
A(i,j)访问第i行第j列元素，A(i,:)访问第i行所有元素，A(:,j)访问第j列所有元素，A(end,:)访问最后一行，A([1,3],:)访问第1、3行。 - 矩阵运算：
A+B（加法）、A-B（减法）、A*B（矩阵乘法）、A.*B（点乘，对应元素相乘）、A/B（矩阵除法）、A./B（点除）、A'（转置）、inv(A)（求逆）、det(A)（行列式）、rank(A)（秩）、eig(A)（特征值与特征向量）。
数值计算
MATLAB提供丰富的数值计算函数,涵盖线性代数、微积分、优化等领域。
- 线性方程组：
A\b求解线性方程组Ax=b，rref(A)将矩阵化为行最简形。 - 微积分：
diff(x)计算差分（近似导数），int(f)符号积分，quad(f,a,b)数值积分（自适应Simpson法），trapz(x,y)梯形法积分，fminbnd(f,a,b)一维函数最小值，fminsearch(f,x0)多维无约束优化。 - 数据分析：
mean(x)平均值，median(x)中位数，std(x)标准差，var(x)方差，max(x)/min(x)最大值/最小值，sum(x)求和，sort(x)排序，find(x>5)满足条件的索引，unique(x)去重。
数据可视化
数据可视化是MATLAB的重要功能,通过绘图函数直观展示数据。
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- 二维绘图：
plot(x,y)基本折线图，scatter(x,y)散点图，bar(x,y)柱状图，hist(y)直方图，pie(x)饼图，fplot(f,[a,b])函数图像，xlabel/ylabel添加坐标轴标签，title，legend添加图例，grid on显示网格。 - 三维绘图：
plot3(x,y,z)三维曲线，meshgrid(x,y)生成网格数据，surf(X,Y,Z)三维曲面，contour(X,Y,Z)等高线图，colorbar显示颜色条，view(az,el)视角设置。 - 图形修饰：
figure创建新窗口，subplot(m,n,k)创建子图，hold on/off保持/清除当前图形，axis([xmin,xmax,ymin,ymax])设置坐标轴范围，set(gca,'FontSize',12)设置坐标轴字体大小。
编程与函数
MATLAB支持脚本和函数文件,实现复杂逻辑和模块化编程。
- 控制流：
if condition...elseif...else...end条件语句，for i=1:n...end循环，while condition...end循环，switch...case...otherwise...end开关语句，break退出循环，continue跳过本次循环。 - 函数定义：
function [y1,y2]=fun(x1,x2)函数文件定义，nargin输入参数个数，nargout输出参数个数，varargin可变输入参数，varargout可变输出参数。 - 脚本与函数：脚本文件（
.m）直接执行命令序列，函数文件（.m）以function开头，可重复调用。
文件操作
MATLAB支持多种文件读写,实现数据持久化。
- 数据文件：
save('filename.mat','x')保存变量到.mat文件，load('filename.mat')加载.mat文件，csvwrite('filename.csv',x)写入CSV文件，x=csvread('filename.csv')读取CSV文件。 - 文本文件：
fid=fopen('filename.txt','r')打开文件（读模式），fclose(fid)关闭文件，fscanf(fid,'%f',n)读取格式化数据，fprintf(fid,'%6.2f',x)写入格式化数据。
常用命令速查表
| 类别 | 命令 | 功能描述 |
|---|---|---|
| 基础操作 | clc | 清除命令窗口内容 |
| clear | 删除工作区所有变量 | |
| who | 显示当前变量名 | |
| disp(x) | 显示变量x的值 | |
| 矩阵创建 | ones(m,n) | 创建m×n全1矩阵 |
| zeros(m,n) | 创建m×n全0矩阵 | |
| eye(n) | 创建n×n单位矩阵 | |
| 矩阵运算 | A*B | 矩阵乘法 |
| A.*B | 点乘（对应元素相乘） | |
| inv(A) | 求矩阵A的逆 | |
| 数值计算 | mean(x) | 计算x的平均值 |
| std(x) | 计算x的标准差 | |
| fminbnd(f,a,b) | 求f在[a,b]上的最小值 | |
| 二维绘图 | plot(x,y) | 绘制x-y折线图 |
| xlabel('x') | 添加x轴标签 | |
| legend('曲线1') | 添加图例 | |
| 控制流 | if...else...end | 条件语句 |
| for i=1:n...end | 循环语句 | |
| 文件操作 | save('data.mat','x') | 保存变量x到data.mat |
| load('data.mat') | 加载data.mat中的变量 |
相关问答FAQs
Q1：如何判断一个矩阵是否为奇异矩阵？
A1：奇异矩阵是指行列式为0或不可逆的矩阵，可通过两种方法判断：一是计算行列式det(A)，若结果为0（或接近0，考虑浮点误差），则为奇异矩阵；二是使用rank(A)求矩阵的秩，若秩小于矩阵的阶数（如3×3矩阵秩小于3），则为奇异矩阵。
A = [1,2;2,4];
if det(A) == 0
disp('A是奇异矩阵');
end
Q2：如何将一个Excel文件中的数据导入MATLAB？
A2：可通过readtable或xlsread函数（旧版本）实现，推荐使用readtable，它能自动处理表头并返回表格类型变量：
% 方法1：readtable（推荐，支持.xlsx/.csv）
data = readtable('data.xlsx');
% 提取某一列数据，如列名为'Value'
column_data = data.Value;
% 方法2：xlsread（仅支持旧版.xls/.xlsx）
[num,txt,raw] = xlsread('data.xlsx');
% num存储数值数据，txt存储文本数据，raw存储原始数据
若需处理大型文件,可添加Range参数指定读取范围，如'A1:C10'。
