Darba sākšana ar Matlab: ātrs ievads

MATLAB (Matrix Laboratory) ir MathWorks izstrādāta programmēšanas platforma, kas izmanto tai piederošo MATLAB programmēšanas valodu. MATLAB programmēšanas valoda ir uz matricām balstīta valoda, kas ļauj veikt matricu manipulācijas, funkciju un datu grafiku, algoritmu ieviešanu, lietotāja saskarņu izveidi un saskarni ar programmām, kas rakstītas citās valodās, tostarp C, C ++, C #, Java, Fortran un Python. To izmanto plašā pielietojuma jomu diapazonā no iegultām sistēmām līdz AI, galvenokārt datu analīzei, algoritmu izstrādei, modeļu un lietojumprogrammu radīšanai.

MATLAB galvenais logs

Palaidot MATLAB programmatūru, tiek parādīta MATLAB darbvirsma, kurā ir rīki, mainīgie un lietojumprogrammas, kas saistītas ar MATLAB. Darbvirsma kaut kā izskatīsies zemāk redzamajā attēlā. Jūs pat varat pielāgot rīku un dokumentu izvietojumu atbilstoši savām vajadzībām. Ekrānā parādās trīs galvenās daļas: komandu logs, darbvieta un vēsture.

MATLAB darbvirsmas rīki

MATLAB darbvirsmas rīki ir komandu logs, komandu vēsture, darba telpa, redaktors, palīdzība, masīvu redaktors un pašreizējā direktorija pārlūks. Šeit mēs izskaidrosim visus rīkus pa vienam.

1. Komandu logs

Komandu logs tiek izmantots mainīgo ievadīšanai un funkciju un M failu skriptu palaišanai. Bulttausts Uz augšu (↑) tiek izmantots, lai atsauktu iepriekš ievadītu paziņojumu. Pēc atsaukšanas jūs varat rediģēt šo funkciju un nospiediet taustiņu Enter, lai to palaistu.

Dažas pamatdarbības, kuras var veikt komandu logā:

Lai izveidotu rindas vektoru ar jebkuru skaitli 1, 2, 3, 4, 5 un piešķirtu to mainīgajam 'x', »X = x = 1 2 3 4 5

Lai izveidotu kolonnu vektoru ar skaitļiem 6, 7, 8, 9 un piešķirot to mainīgajam 'y', »Y = y = 6 7 8 9

Arī mēs varam izveidot kolonnu vektoru, izmantojot rindas vektoru (matricas īpašība), »Y = y = 6 7 8 9 » y ' ans = 6 7 8 9

Ja mēs vēlamies izveidot rindas vektoru no 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, tad mēs varam vienkārši rakstīt kā

»A = a = 0 1 2 3 4 5 6 7 8

Ja mēs vēlamies izveidot rindas vektoru ar pieaugumu par 2, tad vienkārši uzrakstiet

»U = u = 0 2 4 6 8

Un par samazinājumu par 2

»U = u = 12 10 8 6 4 2

Tagad, lai veiktu vienkāršu matemātisku darbību, piemēram, saskaitīšanu un atņemšanu, ņem divus skaitļus 12 un 14.

Turklāt

»U = 12 + 14 ans = 26

Par atņemšanu

»U = 12-14 ans = -2

2. Komandu vēsture

Komandu vēsture nozīmē komandu loga vēsturi.

Tas nozīmē, ka funkcija vai rindas, kuras ievadījāt komandu logā, ir redzamas arī komandu vēstures logā. Pat mēs varam izvēlēties jebkuru iepriekš ievadīto funkciju vai līniju un izpildīt to. Jūs varat arī izveidot atlasītā paziņojuma M failu. M-File nav nekas cits kā teksta fails, kas satur MATLAB kodu

3. Darbvieta

MATLAB darbvieta sastāv no mainīgo kopas, kas izveidota matemātisko darbību veikšanas, saglabāto M failu palaišanas un saglabāto darbvietu ielādes laikā. Lai dzēstu mainīgos no darbvietas, atlasiet jebkuru mainīgo, noklikšķiniet uz Rediģēt un pēc tam Dzēst. Izejot no MATLAB, tas automātiski notīra darbvietu. Lai saglabātu to vēlākai MATLAB sesijai, noklikšķiniet uz Darbvietas darbības ikonas un pēc tam SAGLABĀT, tādējādi darbvieta tiks saglabāta MAT failā ar paplašinājumu “.mat”. Lai to lasītu nākamajā sesijā, jums tas jāimportē, noklikšķinot uz FILE, pēc tam IMPORT DATA.

4. Redaktora logs

Redaktors ir vārdu procesors, kas īpaši paredzēts M failu izveidošanai un atkļūdošanai. M fails sastāv no vienas vai vairākām izpildāmām komandām. Pēc M faila saglabāšanas jūs pat varat to tieši izsaukt, ierakstot faila nosaukumu komandu vēsturē.

5. PALĪDZĪBA

Lai atvērtu palīdzības pārlūku, MATLAB darbvirsmas rīkos noklikšķiniet uz pogas PALĪDZĪBA vai pārlūkprogrammas HELP aizstājējs ir doties uz komandu logu un ierakstīt palīdzības pārlūku. Izmantojiet HELP pārlūku, lai atrastu informāciju, indeksētu, meklētu un demonstrētu. Lasot dokumentāciju, jūs varat atzīmēt jebkuru lapu ar grāmatzīmi, izdrukāt lapu, meklēt jebkurā lapā esošo vārdu un kopēt vai novērtēt atlasi.

6. Masīvu redaktors

Darbvietas pārlūkprogrammā veiciet dubultklikšķi uz mainīgā, lai to redzētu masīva redaktorā. Masīva redaktors tiek izmantots mainīgo lielumu vizuāla attēlošanai un rediģēšanai darbvietā.

7. Pašreizējais direktoriju pārlūks

MATLAB failu operācijās kā atskaites punkts tiek izmantots meklēšanas ceļš un pašreizējais direktorijs. Ātrs veids, kā pārlūkot MATLAB failu, ir pašreizējā direktorija pārlūka izmantošana. Mēs varam izmantot Current Directory Browser M faila vai MATLAB faila meklēšanai, apskatei un rediģēšanai.

Tagad, ja mēs saglabājam vairāk nekā divus failus, no kuriem viens ir paredzēts diagrammas uzzīmēšanai, bet otrs ir paredzēts matricas manipulācijām MATLAB failā, lai mēs varētu piekļūt šiem saglabātajiem failiem, izmantojot komandu logu.

Mainīgs MATLAB

MATLAB nav nepieciešami nekāda veida deklarācijas vai izmēru paziņojumi. Kad mēs MATLAB izveidojam jaunu mainīgā nosaukumu, tas automātiski izveido mainīgo un nodrošina atbilstošu krātuves apjomu un saglabāšanu darbvietā. Ja mainīgais ar tādu pašu nosaukumu jau ir, MATLAB maina tā saturu un, ja nepieciešams, piešķir jaunu krātuvi. Mainīgā nosaukums sastāv no burta, kam seko burti, cipari vai pasvītrojums. Turklāt MATLAB ir reģistrjutīgs, un tas atšķir lielos un mazos burtus.

Piemēram:

»X = 0 x = 0 » y = 1 y = 1

Mēs varam arī izveidot vektoru, izmantojot šādu vienkāršu mainīgo

»X = x = 0 1 2 3 4 5 6

M-Files

M faili ir teksta fails, kurā ir lietotāja izveidots MATLAB kods. Lai izveidotu M failu, varat izmantot MATLAB EDITOR vai citu teksta redaktoru. M faili tiek saglabāti ar paplašinājumu “.m”. Piemēram:

»A =

Saglabājiet failu zem nosaukuma test.m , pēc tam komandu logā paziņojuma tests nolasa failu un izveido mainīgo A, kurā ir mūsu matrica vai tajā M failā saglabātie dati.

Grafika uzzīmēšana

MATLAB ir iespējas vektoru un matricu parādīt grafika veidā atkarībā no ievades datu veida.

Piemēram: uzzīmējiet diagrammu starp “x” un “y”.

Ļaujiet 'x' diapazonam būt no 0 (nulle) līdz π (pi) un 'y' ir 'x' sinusfunkcija ar diapazonu no 0 līdz π (pi)

»X = 0: pi / 5: pi; »Y = grēks (x);

zemāk komanda tiek izmantota diagrammas uzzīmēšanai starp x un y

»Sižets (x, y);

X un y ass marķēšanai

»Xlabel ('diapazons y'); »Ylabel ('grēks x');

Un diagrammas nosaukums norādīts kā

»Nosaukums ('grēka sižets (x)');

Rezultāts

Vēl viens līknes uzzīmēšanas piemērs

Ļaujiet diviem mainīgajiem būt x, y, lai uzzīmētu vienkāršo y = x taisni, »X = 0: 2: 20; »Y = x; »Sižets (x, y); »Xlabel ('X'); »Ylabel ('Y'); »Nosaukums ('y = x taisnas līnijas grafiks');

Rezultāts

Mēs varam arī uzzīmēt jebkuras trigonometriskās funkcijas grafiku, algebrisko funkciju un manipulāciju ar matricām grafiku.

Stāvokļa paziņojumi MATLAB

Tāpat kā mēs izmantojam nosacījumu paziņojumu dažādās programmatūrās, programmējot savus mikrokontrollerus, mēs varam tos izmantot arī MATLAB programmēšanā. Vairāki MATLAB izmantotie nosacījumu paziņojumi ir:

• par cilpu
• kamēr cilpa
• ja paziņojums
• turpināt paziņojumu
• pārtraukuma paziņojums
• slēdzis paziņojums

Ja

Lai novērtētu loģisku izteiksmi un izpildītu paziņojumu grupu tikai tad, ja nosacījums ir patiess, tiek izmantots paziņojums “ja”. 'elseif' un 'else' tiek izmantoti alternatīvu paziņojumu grupu izpildei.

»Ja a> b fprintf ('lielāks); elseif a == b fprintf ('vienāds'); elseif a <b fprintf ('mazāk'); Else fprintf ('kļūda'); beigas

Slēdzis

Pārslēguma paziņojumā izraksta grupa tiek izpildīta, pamatojoties uz mainīgā vai izteiksmes vērtību.

Piemērs:

»X = ievade ('Ievadiet nr:'); slēdzis x gadījums 1 disp (“skaitlis ir negatīvs”) gadījums 2 disp (“nulle”) gadījums 3 disp (“ skaitlis ir pozitīvs”) citādi disp (“cita vērtība”) beigas

Pārtraukums

Pārtraukuma paziņojums tiek izmantots, lai izietu no kāda brīža cikla, vai arī priekšlaicīgi. Kamēr tā no iekšējās cilpas plīst tikai ligzdotās cilpās.

Piemērs:

»X = 2; while (x <12) fprintf ('x vērtība:% d \ n', x); x = x + 1; ja ('x> 7') pārtraukums; beigu beigas

Pēc koda izpildes rezultāts būs:

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

Turpināt

Šis paziņojums tika izmantots cilpu iekšpusē. Vadība pāriet uz nākamā atkārtojuma cikla sākumu, izlaižot priekšraksta izpildi programmas pašreizējās iterācijas pamattekstā.

Piemērs:

»X = 2; kamēr (x <12), ja x == 7 x = x + 1; Turpināt; end fprintf ('x vērtība:% d \ n', x); x = x + 1; beigas

Tādējādi rezultāts būs:

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

Priekš

FOR cilpa atkārto paziņojumu grupu fiksētajā Nr. reizes. FOR cilpas sintakse ir šāda: -

priekš ………………. beigas

Piemērs:

»X = disp (x) gals 2 1 3 4 5

Kamēr

Kad norādītais nosacījums ir patiess , cilpa while tiek atkārtoti izpildīta

Laika cikla sintakse ir šāda: -

kamēr beigas

Piemērs:

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

Šīs cilpas rezultāts, izpildot kodu

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

Tas ir tikai MATLAB ievads, tam ir ļoti plašas un sarežģītas lietojumprogrammas. Iesācējs var sākt MATLAB ar šādiem pamata projektiem:

• Arduino saskarne ar MATLAB - mirgo gaismas diode
• GUI balstīta mājas automatizācijas sistēma, izmantojot Arduino un MATLAB
• Servomotora vadība, izmantojot MATLAB