MATLAB 科学计算

在 MATLAB 中，自定义函数需保存为独立的 .m 文件，文件名必须与函数名一致。函数语法格式为：function [输出变量] = 函数名(输入参数)，函数体末尾用 end 结束。保存到当前工作目录或已添加到搜索路径的目录后，即可在命令行或其他脚本中直接调用。也可使用匿名函数（Anonymous Function）实现简短的一行函数定义，例如：f = @(x) x.^2 + 2*x + 1。

MATLAB 中矩阵运算遵循线性代数规则：A*B 执行矩阵乘法，要求 A 的列数等于 B 的行数；A^2 表示矩阵的二次幂（A*A）。元素级运算在运算符前加点（.）：A.*B 对每个对应位置元素相乘，A.^2 对每个元素求平方，A./B 对每个位置元素相除。日常数据处理一般使用元素级运算，矩阵运算用于线性代数、方程组求解等场景。

读取 CSV 文件可使用 readmatrix('文件名.csv') 或 readtable('文件名.csv')，readtable 会保留列名，适合包含字符串的数据。读取 Excel 文件使用 readtable('文件名.xlsx', 'Sheet', '工作表名')。写入数据可用 writematrix(数据, '文件名.csv') 或 writetable(表格, '文件名.xlsx')。对于大型数据集，建议使用 datastore 对象进行分块读取以节省内存。

MATLAB 的 for 循环在处理大数据时效率较低，推荐用向量化操作代替。例如将 for 循环中的逐元素计算改写为矩阵运算，如 result = sum(A .* B) 替代循环累加。预分配数组内存（如 result = zeros(1, n)）可显著提升 for 循环速度。对于并行计算场景，可使用 parfor 替代 for，利用多核 CPU 并行加速；也可使用 arrayfun、cellfun 等高阶函数简化向量化写法。

使用 subplot(m, n, p) 将绘图区域划分为 m 行 n 列，在第 p 个位置绘图。每次 subplot 调用后即可用 plot、bar、scatter 等函数绘制。设置坐标轴格式：xlabel('X轴标签') 设置横轴标签，ylabel 设置纵轴标签，title 设置标题，xlim([最小值 最大值]) 和 ylim 设置轴范围，grid on 显示网格，legend('曲线1','曲线2') 添加图例。要在同一坐标轴叠加多条曲线，在第一次 plot 后调用 hold on。

Simulink 与 MATLAB 工作空间（Workspace）共享数据。在 MATLAB 脚本中定义变量（如参数、初始值），Simulink 模型可直接引用这些变量名。仿真结束后，勾选"保存到工作空间"的输出模块（To Workspace）会将仿真结果导出为结构体或时序对象，可在 MATLAB 中进一步处理和绘图。也可通过 sim() 函数在 MATLAB 脚本中程控运行 Simulink 仿真，并接收返回的仿真数据进行批量分析。