Početak rada s matlabom: brzi uvod

MATLAB (Matrix Laboratory) je programska platforma koju je razvio MathWorks i koristi svoj vlastiti programski jezik MATLAB. Programski jezik MATLAB je jezik zasnovan na matrici koji omogućuje manipulacije matricom, crtanje funkcija i podataka, implementaciju algoritama, stvaranje korisničkih sučelja i povezivanje s programima napisanim na drugim jezicima, uključujući C, C ++, C #, Java, Fortran i Piton. Koristi se u širokom rasponu aplikacijskih domena od ugrađenih sustava do AI, uglavnom za analizu podataka, razvoj algoritama i stvaranje modela i aplikacija.

Glavni prozor MATLAB-a

Kada pokrenete MATLAB softver, pojavit će se MATLAB radna površina koja sadrži alate, varijable i aplikacije povezane s MATLAB-om. Desktop će nekako izgledati kao na slici ispod. Možete prilagoditi i raspored alata i dokumenata prema svojoj potrebi. Tri glavna dijela koja se pojavljuju na zaslonu su Command Window, Workspace i History.

Desktop alati MATLAB-a

Alati za radnu površinu MATLAB-a su Command Window, Command History, Work space, Editor, Help, Array Editor i Current Directory Browser. Ovdje ćemo objasniti sve alate jedan po jedan.

1. Prozor naredbe

Naredbeni prozor koristi se za unos varijabli i za pokretanje skripti funkcije i M-datoteke. Gore (↑) Tipka sa strelicom koristi se za pozivanje prethodno unesene izjave. Nakon opoziva možete urediti tu funkciju i pritisnuti enter da biste je pokrenuli.

Neke osnovne operacije koje se mogu izvesti u naredbenom prozoru:

Za stvaranje vektora reda s bilo kojim brojem 1, 2, 3, 4, 5 i dodjeljivanje varijabli 'x', »X = x = 1 2 3 4 5

Da biste stvorili vektor stupca s brojevima 6, 7, 8, 9 i dodijelili ga varijabli 'y', »Y = y = 6 7 8 9

Također možemo stvoriti vektor stupca uz pomoć vektora reda (svojstvo matrice), »Y = y = 6 7 8 9 » y ' ans = 6 7 8 9

Ako želimo napraviti vektor retka od 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 onda možemo jednostavno napisati kao

»A = a = 0 1 2 3 4 5 6 7 8

Ako želimo napraviti vektor retka s priraštajem za 2, onda jednostavno napišite

»U = u = 0 2 4 6 8

I za smanjenje za 2

»U = u = 12 10 8 6 4 2

Sada, za izvođenje jednostavnih matematičkih operacija poput zbrajanja i oduzimanja, uzmimo bilo koja dva broja 12 i 14.

Osim toga, »U = 12 + 14 ans = 26

Za oduzimanje

»U = 12-14 ans = -2

2. Povijest naredbi

Povijest naredbi znači povijest naredbenog prozora.

To znači da su funkcija ili redovi koje ste unijeli u prozor naredbe također vidljivi u prozoru povijesti naredbi. Čak i mi možemo odabrati bilo koju prethodno unesenu funkciju ili redak i izvršiti je. Također, možete stvoriti M-datoteku za odabranu izjavu. M-datoteka nije ništa drugo doli tekstualna datoteka koja sadrži MATLAB kôd

3. Radni prostor

MATLAB radni prostor sastoji se od skupa varijabli izrađenih u vrijeme izvođenja matematičkih operacija, pokretanja spremljenih M-datoteka i učitavanja spremljenih radnih prostora. Za brisanje varijabli iz radnog prostora, odaberite bilo koju određenu varijablu, kliknite na URED, a zatim IZBRIŠI. Kad izađete iz MATLAB-a, automatski se očisti radni prostor. Da biste ga spremili za kasniju MATLAB sesiju, kliknite ikonu Radni prostor, a zatim SPREMI, to će spremiti vaš radni prostor u MAT-datoteku s nastavkom ".mat". Da biste je pročitali u sljedećoj sesiji, morate datoteku uvesti klikom na FILE, a zatim UVOZ PODATAKA.

4. Prozor uređivača

Editor je program za obradu teksta posebno dizajniran za stvaranje i otklanjanje pogrešaka u M datotekama. M-datoteka se sastoji od jedne ili više naredbi za izvršavanje. Nakon spremanja M-datoteke, možete je čak i nazvati izravno upisivanjem imena datoteke u povijest naredbi.

5. POMOĆ

Da biste otvorili preglednik za pomoć, kliknite gumb POMOĆ u alatima za radnu površinu MATLAB ili pak za preglednik POMOĆ idite u prozor naredbi i upišite preglednik pomoći. Upotrijebite HELP preglednik za pronalaženje informacija, indeksiranje, pretraživanje i demonstracije. Tijekom čitanja dokumentacije možete označiti bilo koju stranicu oznakom, ispisati stranicu, potražiti bilo koji pojam na stranici i kopirati ili procijeniti odabir.

6. Uređivač polja

U pregledniku Workspace dvaput kliknite varijablu da biste je vidjeli u uređivaču polja. Uređivač polja koristi se za pregled i uređivanje vizualnog prikaza varijabli u radnom prostoru.

7. Trenutni preglednik direktorija

MATLAB datoteke koriste putanju pretraživanja i trenutni direktorij kao referentnu točku. Brzi način pregledavanja vaše MATLAB datoteke je pomoću preglednika Current Directory. Možemo koristiti Current Directory Browser za pretraživanje, pregled i uređivanje M datoteke ili MATLAB datoteke.

Sada ako spremimo više od dvije datoteke, u kojoj je jedna za crtanje grafa, a druga za manipulaciju matricom u datoteci MATLAB, tako da tim spremljenim datotekama možemo pristupiti pomoću naredbenog prozora.

Varijabla u MATLAB-u

U MATLAB-u ne trebaju nikakve izjave ili izjave o dimenzijama. Kada u MATLAB-u konstruiramo novo ime varijable, ono automatski kreira varijablu i pruža odgovarajuću količinu prostora za pohranu i spremanje u radnom prostoru. Ako je varijabla s istim imenom već prisutna, MATLAB mijenja njezin sadržaj i po potrebi dodjeljuje novu pohranu. Naziv varijable sastoji se od slova, a slijede ga slova, znamenke ili donja crta. Također, MATLAB razlikuje velika i mala slova te razlikuje mala i velika slova.

Na primjer:

»X = 0 x = 0 » y = 1 y = 1

Vektor također možemo stvoriti uz pomoć jednostavne varijable poput ove

»X = x = 0 1 2 3 4 5 6

M-dosjei

M-datoteke su tekstualna datoteka koja sadrži MATLAB kôd koji je kreirao korisnik. Za stvaranje M-datoteke možete koristiti MATLAB EDITOR ili drugi uređivač teksta. M-datoteke spremaju se s nastavkom ".m". Na primjer:

»A =

Spremite datoteku pod imenom test.m , a zatim naredbeni test u naredbenom prozoru čita datoteku i stvara varijablu A koja sadrži našu matricu ili podatke spremljene u toj M-datoteci.

Crtanje grafikona

MATLAB ima mogućnost prikazivanja vektora i matrice u obliku grafa, ovisno o vrsti ulaznih podataka.

Na primjer: Nacrtajte grafikon između 'x' i 'y'.

Neka je raspon 'x' 0 (nula) do π (pi), a 'y' je sinusna funkcija 'x' s rasponom od 0 do π (pi)

»X = 0: pi / 5: pi; »Y = grijeh (x);

naredba ispod koristi se za crtanje grafa između x i y

»Zaplet (x, y);

Za označavanje osi x i y

»Xlabel ('opseg y'); »Ylabel ('grijeh x');

I naslov grafikona naveden kao

»Naslov ('zaplet grijeha (x)');

Proizlaziti

Još jedan primjer crtanja krivulje

Neka su dvije varijable x, y za crtanje jednostavne ravne crte y = x, »X = 0: 2:20; »Y = x; »Zaplet (x, y); »Xlabel ('X'); »Ylabel ('Y'); »Naslov ('crta y = x ravne crte');

Proizlaziti

Također možemo ucrtati graf bilo koje trigonometrijske funkcije, algebarske funkcije i graf manipulacije matricama.

Izjave o stanju u MATLAB-u

Kao što koristimo izjavu stanja u raznim programima tijekom programiranja naših mikrokontrolera, možemo ih koristiti i u programiranju MATLAB. Nekoliko izjava stanja korištenih u MATLAB-u su:

• za petlju
• dok petlja
• ako izjava
• nastavi izjavu
• break izjava
• iskaz prekidača

Ako

Za procjenu logičkog izraza i izvršavanje grupe izraza samo kada je uvjet istinit, koristi se izraz "ako". 'elseif' i 'else' koriste se za izvršavanje alternativnih skupina izraza.

»Ako je a> b fprintf ('veći); elseif a == b fprintf ('jednako'); elseif a <b fprintf ('manje'); Inače fprintf ('pogreška'); kraj

Sklopka

U naredbi switch grupa izraza izvršava se na temelju vrijednosti varijable ili izraza.

Primjer:

»X = input ('Unesite ne:'); preklopnik x slučaj 1 disp ('broj je negativan') slučaj 2 disp ('nula') slučaj 3 disp (' broj je pozitivan') inače disp ('druga vrijednost') kraj

Pauza

Izraz Break koristi se za rani izlazak iz while petlje ili za petlju. Iako se iz najunutarnje petlje prekida samo u ugniježđenim petljama.

Primjer:

»X = 2; while (x <12) fprintf ('vrijednost x:% d \ n', x); x = x + 1; if ('x> 7') break; kraj kraj

Nakon izvršenja koda rezultat će biti:

vrijednost x: 2 vrijednost x: 3 vrijednost x: 4 vrijednost x: 5 vrijednost x: 6 vrijednost x: 7

Nastaviti

Ova se izjava koristi unutar petlji. Kontrola preskače na početak petlje za sljedeću iteraciju preskakanjem izvršavanja izraza unutar tijela trenutne iteracije programa.

Primjer:

»X = 2; dok je (x <12) ako je x == 7 x = x + 1; nastaviti; kraj fprintf ('vrijednost x:% d \ n', x); x = x + 1; kraj

Stoga će rezultat biti:

vrijednost x: 2 vrijednost x: 3 vrijednost x: 4 vrijednost x: 5 vrijednost x: 6 vrijednost x: 8 vrijednost x: 9 vrijednost x: 10 vrijednost x: 11

Za

Petlja FOR ponavlja skupinu izjava u fiksnom br. puta. Sintaksa FOR petlje je sljedeća: -

za ………………. kraj

Primjer:

»Za x = disp (x) kraj 2 1 3 4 5

Dok

Kada je uvjet istina , a petlja više puta izveli izraz

Sintaksa while petlje je sljedeća: -

dok kraj

Primjer:

»X = 2; while (x <18) fprintf ('vrijednost x:% d \ n', x); x = x + 1; kraj

Rezultat ove petlje kada se izvršava kôd

vrijednost x: 2 vrijednost x: 3 vrijednost x: 4 vrijednost x: 5 vrijednost x: 6 vrijednost x: 7 vrijednost x: 8 vrijednost x: 9 vrijednost x: 10 vrijednost x: 11 vrijednost x: 12 vrijednost x: 13 vrijednost x: 14 vrijednost x: 15 vrijednost x: 16 vrijednost x: 17

Ovo je samo uvod u MATLAB, ima vrlo široku i složenu primjenu. Početnik može pokrenuti MATLAB sa donjim osnovnim projektima:

• Povezivanje Arduina s MATLAB-om - Trepćuća LED
• Sustav kućne automatizacije zasnovan na GUI-u koji koristi Arduino i MATLAB
• Upravljanje servo motorom pomoću MATLAB-a