Matlabin käytön aloittaminen: nopea esittely

MATLAB (Matrix Laboratory) on MathWorksin kehittämä ohjelmointialusta, joka käyttää sen omaa MATLAB-ohjelmointikieliä. MATLAB-ohjelmointikieli on matriisipohjainen kieli, joka mahdollistaa matriisikäsittelyt, toimintojen ja tietojen piirtämisen, algoritmien toteuttamisen, käyttöliittymien luomisen ja käyttöliittymän muilla kielillä kirjoitettuihin ohjelmiin, mukaan lukien C, C ++, C #, Java, Fortran ja Python. Sitä käytetään monissa sovellusalueissa sulautetuista järjestelmistä tekoälyyn, pääasiassa tietojen analysointiin, algoritmien kehittämiseen sekä mallien ja sovellusten luomiseen.

MATLAB-pääikkuna

Kun käynnistät MATLAB-ohjelmiston, näkyviin tulee MATLAB-työpöytä, joka sisältää MATLABiin liittyviä työkaluja, muuttujia ja sovelluksia. Työpöytä näyttää jotenkin alla olevalta kuvalta. Voit jopa muokata työkalujen ja asiakirjojen järjestystä tarpeidesi mukaan. Näytön kolme pääosaa ovat Komentoikkuna, Työtila ja Historia.

MATLABin työpöytätyökalut

MATLABin työpöytätyökalut ovat komentoikkuna, komentohistoria, työtila, editori, ohje, taulukon muokkausohjelma ja nykyinen hakemistoselain. Tässä kerromme kaikki työkalut yksitellen.

1. Komentoikkuna

Komentoikkunaa käytetään muuttujien syöttämiseen sekä funktion ja M-tiedostojen komentosarjojen suorittamiseen. Ylös (↑) -nuolinäppäintä käytetään aiemmin syötetyn lauseen hakemiseen. Muistamisen jälkeen voit muokata kyseistä toimintoa ja suorittaa sen painamalla Enter.

Jotkut perustoiminnot, jotka voidaan suorittaa komentoikkunassa:

Jos haluat luoda rivivektorin millä tahansa numerolla 1, 2, 3, 4, 5 ja määrittää sen muuttujalle 'x', »X = x = 1 2 3 4 5

Jos haluat luoda sarakevektorin numeroilla 6, 7, 8, 9 ja liittää sen muuttujaan 'y', »Y = y = 6 7 8 9

Voimme myös luoda sarakevektorin rivivektorin avulla (matriisin ominaisuus), »Y = y = 6 7 8 9 » y ' ans = 6 7 8 9

Jos haluamme tehdä rivivektorin 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, voimme yksinkertaisesti kirjoittaa

»A = a = 0 1 2 3 4 5 6 7 8

Jos haluamme tehdä rivivektorin 2: n lisäyksellä, kirjoita yksinkertaisesti

»U = u = 0 2 4 6 8

Ja vähennykseen 2: lla

»U = u = 12 10 8 6 4 2

Nyt yksinkertaisen matemaattisen operaation, kuten yhteenlasku ja vähennyslasku, suorittamiseksi voidaan ottaa mikä tahansa kaksi numeroa 12 ja 14.

Lisäksi

»U = 12 + 14 ans = 26

Vähennykseen

»U = 12-14 ans = -2

2. Komentohistoria

Komentohistoria tarkoittaa komentoikkunan historiaa.

Se tarkoittaa, että komentoikkunaan kirjoittamasi toiminto tai rivit näkyvät myös komentohistoriaikkunassa. Jopa voimme valita minkä tahansa aiemmin syötetyn funktion tai rivin ja suorittaa sen. Voit myös luoda M-tiedoston valitulle käskylle. M-File ei ole muuta kuin tekstitiedosto, joka sisältää MATLAB-koodin

3. Työtila

MATLAB-työtila koostuu joukosta muuttujia, jotka on tehty matemaattisten operaatioiden suorittamisen, tallennettujen M-tiedostojen suorittamisen ja tallennettujen työtilojen lataamisen aikana. Jos haluat poistaa muuttujia työtilasta, valitse mikä tahansa muuttuja napsauttamalla MUOKKAA ja sitten POISTA. Kun poistut MATLABista, se tyhjentää työtilan automaattisesti. Jos haluat tallentaa sen myöhempää MATLAB-istuntoa varten, napsauta Työtilan toimintokuvake ja TALLENNA. Tämä tallentaa työtilan MAT-tiedostoon, jonka tunniste on .mat. Jos haluat lukea sen seuraavassa istunnossa, sinun on tuotava tiedosto napsauttamalla TIEDOSTO ja sitten TUO TIEDOT.

4. Editori-ikkuna

Editor on tekstinkäsittelyohjelma, joka on erityisesti suunniteltu M-tiedostojen luomiseen ja virheenkorjaukseen. M-tiedosto koostuu yhdestä tai useammasta suoritettavasta komennosta. M-tiedoston tallentamisen jälkeen voit jopa soittaa siihen suoraan kirjoittamalla tiedostonimen komentohistoriaan.

5. OHJE

Voit avata Ohje-selaimen napsauttamalla MATLAB-työpöytätyökalujen HELP-painiketta tai vaihtoehtoinen HELP-selain on mennä komentoikkunaan ja kirjoittaa ohjeselain. Käytä HELP-selainta tietojen etsimiseen, indeksointiin, hakemiseen ja esittelyihin. Asiakirjoja lukiessasi voit merkitä minkä tahansa sivun kirjanmerkkeihin, tulostaa sivun, etsiä mitä tahansa termiä sivulta ja kopioida tai arvioida valinnan.

6. Taulukkoeditori

Kaksoisnapsauta muuttujaa työtilan selaimessa nähdäksesi sen Array Editorissa. Taulukkoeditoria käytetään muuttujien visuaalisen esityksen tarkastelemiseen ja muokkaamiseen työtilassa.

7. Nykyinen hakemistoselain

MATLAB-tiedostotoiminnot käyttävät hakupolua ja nykyistä hakemistoa viitepisteenä. Nopea tapa selata MATLAB -tiedostoa on käyttää nykyistä hakemistoselainta. Voimme käyttää nykyistä hakemistoselainta M-tiedoston tai MATLAB-tiedoston etsimiseen, katseluun ja muokkaamiseen.

Jos nyt tallennamme enemmän kuin kaksi tiedostoa, joista toinen on kaavion piirtämistä varten ja toinen matriisin käsittelyä varten MATLAB-tiedostossa, jotta voimme käyttää näitä tallennettuja tiedostoja komentoikkunalla.

Vaihtelee MATLABissa

MATLABissa ei tarvita minkään tyyppisiä ilmoituksia tai ulottuvuuslausekkeita. Kun rakennamme uuden muuttujan nimen MATLAB: iin, se luo muuttujan automaattisesti ja tarjoaa sopivan määrän tallennustilaa ja tallennuksen työtilaan. Jos muuttuja, jolla on sama nimi, on jo läsnä, MATLAB muuttaa sen sisältöä ja varaa tarvittaessa uuden tallennustilan. Muuttujan nimi koostuu kirjaimesta ja sen jälkeen kirjaimista, numeroista tai alaviivasta. Lisäksi MATLAB erottaa isot ja pienet kirjaimet isoista ja pienistä kirjaimista.

Esimerkiksi:

»X = 0 x = 0 » y = 1 y = 1

Voimme myös luoda vektorin tällaisen yksinkertaisen muuttujan avulla

»X = x = 0 1 2 3 4 5 6

M-Files

M-tiedostot ovat tekstitiedostoja, jotka sisältävät käyttäjän luoman MATLAB-koodin. Voit luoda M-tiedoston käyttämällä MATLAB EDITORia tai muuta tekstieditoria. M-tiedostot tallennetaan tunnisteella.m. Esimerkiksi:

»A =

Tiedosto tallennetaan nimellä test.m , niin selvitys testin komennossa ikkunassa lukee tiedoston ja luo muuttujan, joka sisältää meidän matriisin tai tallennetut tiedot, että M-tiedosto.

Kuvaajan piirtäminen

MATLAB: lla on valmiudet näyttää vektori ja matriisi kaaviona, syötetietojen tyypistä riippuen.

Esimerkiksi: Piirrä kaavio 'x': n ja 'y: n väliin.

Olkoon 'x': n alue 0 (nolla) - π (pi) ja 'y' on 'x': n sinifunktio alueella 0 - π (pi)

»X = 0: pi / 5: pi; »Y = synti (x);

alla olevaa komentoa käytetään kuvaajan piirtämiseen x: n ja y: n välillä

»Juoni (x, y);

X- ja y-akselin merkitsemiseksi

»Xlabel ('alue y'); »Ylabel ('x: n synti');

Ja kaavion otsikko annetaan muodossa

»Otsikko ('synnin juoni (x)');

Tulos

Toinen esimerkki käyrän piirtämisestä

Olkoon kaksi muuttujaa x, y piirtämään yksinkertainen y = x suora viiva, »X = 0: 2: 20; »Y = x; »Juoni (x, y); »Xlabel ('X'); »Ylabel ('Y'); »Otsikko ('y = x suoran juoni');

Tulos

Voimme myös piirtää minkä tahansa trigonometrisen funktion, algebrallisen funktion ja matriisien manipuloinnin kaavion.

Ehtoilut MATLAB: ssa

Kuten käytämme ehtolausetta eri ohjelmistoissa ohjelmoidessamme mikrokontrollereitamme, voimme käyttää niitä myös MATLAB-ohjelmoinnissa. Useat MATLABissa käytettävät ehtoilmoitukset ovat:

• ja silmukka
• samalla silmukka
• jos lausunto
• jatka lausuntoa
• break lausuma
• kytkin selvitys

Jos

Loogisen lausekkeen arvioimiseksi ja lausejoukon suorittamiseksi vain, jos ehto on tosi, käytetään lausetta 'jos'. 'elseif' ja 'else' käytetään vaihtoehtoisten lausekeryhmien suorittamiseen.

»Jos a> b fprintf ('suurempi); elseif a == b fprintf ('sama'); elseif a <b fprintf ('vähemmän'); Muut fprintf ('virhe'); loppuun

Vaihtaa

Switch-lauseessa lausejoukko suoritetaan muuttujan tai lausekkeen arvon perusteella.

Esimerkki:

»X = input ('Syötä no:'); kytkin x tapaus 1 disp ('luku on negatiivinen') tapaus 2 disp ('nolla') tapaus 3 disp (' luku on positiivinen') muuten disp ('muu arvo') loppu

Tauko

Break-lauseketta käytetään poistumiseen hetkellisestä silmukasta tai silmukan alkuvaiheesta. Vaikka se irtoaa sisimmästä silmukasta vain sisäkkäisissä silmukoissa.

Esimerkki:

»X = 2; while (x <12) fprintf ('x: n arvo:% d \ n', x); x = x + 1; jos ('x> 7') rikkoutuu; end end

Koodin suorittamisen jälkeen tulos on:

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

Jatkaa

Tätä lausetta käytettiin silmukoiden sisällä. Ohjaus hyppää seuraavan iteroinnin silmukan alkuun ohittamalla lauseen suorittamisen ohjelman nykyisen iteraation rungossa.

Esimerkki:

»X = 2; kun (x <12), jos x == 7 x = x + 1; jatkaa; end fprintf ('x: n arvo:% d \ n', x); x = x + 1; loppuun

Siksi tulos on:

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

Sillä

FOR-silmukka toistaa lausejoukon kiinteässä nro. kertaa. FOR-silmukan syntaksit ovat seuraavat: -

varten ………………. loppuun

Esimerkki:

»X: lle = disp (x) pää 2 1 3 4 5

Sillä aikaa

Kun määritetty ehto on tosi, while- silmukka suorittaa toistuvasti käskyn

Hetken silmukan syntaksi on seuraava: -

sillä aikaa loppuun

Esimerkki:

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

Tämän silmukan tulos, kun koodi suoritetaan

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

Tämä on vain MATLAB-esittely, sillä on erittäin laajoja ja monimutkaisia ​​sovelluksia. Aloittelija voi aloittaa MATLABin seuraavilla perusprojekteilla:

• Arduinon ja MATLABin yhdistäminen - vilkkuu LED
• GUI-pohjainen kotiautomaatiojärjestelmä, joka käyttää Arduinoa ja MATLABia
• Servomoottorin ohjaus MATLAB: n avulla