A matlab használatának megkezdése: gyors bevezetés

A MATLAB (Matrix Laboratory) a MathWorks által kifejlesztett programozási platform, amely a saját MATLAB programozási nyelvét használja. A MATLAB programozási nyelv egy mátrixalapú nyelv, amely lehetővé teszi a mátrix manipulálását, a funkciók és adatok ábrázolását, algoritmusok megvalósítását, felhasználói felületek létrehozását és más nyelveken írt programokkal való interakciót, beleértve a C, C ++, C #, Java, Fortran és más nyelveket. Piton. Az alkalmazási területek széles körében használják a beágyazott rendszerektől az AI-ig, elsősorban adatok elemzésére, algoritmusok fejlesztésére, valamint modellek és alkalmazások létrehozására.

MATLAB főablak

A MATLAB szoftver indításakor megjelenik a MATLAB asztal, amely a MATLAB-hoz kapcsolódó eszközöket, változókat és alkalmazásokat tartalmaz. Az Asztal valahogy úgy néz ki, mint az alábbi kép. Akár testreszabhatja az eszközök és dokumentumok elrendezését az igényeinek megfelelően. A képernyőn megjelenik a három fő rész: Parancsablak, Munkaterület és Előzmények.

A MATLAB asztali eszközei

A MATLAB asztali eszközei: Parancsablak, Parancselőzmények, Munkahely, Szerkesztő, Súgó, Tömbszerkesztő és az Aktuális könyvtár böngésző. Itt minden eszközt egyesével elmagyarázunk.

1. Parancsablak

A parancsablak a változók bevitelére, valamint egy függvény és M-fájl szkriptek futtatására szolgál. Felfelé (↑) A nyílbillentyű egy korábban bevitt utasítás visszahívására szolgál. A visszahívás után szerkesztheti ezt a funkciót, és az Enter megnyomásával futtathatja azt.

Néhány alapvető művelet, amely a parancsablakban végrehajtható:

A létrehozása sorvektor tetszőleges számú 1, 2, 3, 4, 5, és hogy hozzárendeli változó „x”, »X = x = 1 2 3 4 5

A 6., 7., 8., 9. számmal ellátott oszlopvektor létrehozásához és az „y” változóhoz való hozzárendeléshez

»Y = y = 6 7 8 9

Hozhatunk létre oszlopvektort egy sorvektor segítségével (a mátrix tulajdonságai), »Y = y = 6 7 8 9 » y ' ans = 6 7 8 9

Ha 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 értékből szeretnénk sort vektort készíteni , akkor egyszerűen írhatunk

»A = a = 0 1 2 3 4 5 6 7 8

Ha 2-vel növekszik egy sorvektort, akkor egyszerűen írjon

»U = u = 0 2 4 6 8

És 2-vel való csökkentésre

»U = u = 12 10 8 6 4 2

Az egyszerű matematikai műveletek, például az összeadás és kivonás elvégzéséhez bármelyik 12-es és 14-es számot felvehetjük.

Ezen felül

»U = 12 + 14 ans = 26

Kivonáshoz

»U = 12-14 ans = -2

2. Parancsnokság története

A parancs előzménye a parancsablak történetét jelenti.

Ez azt jelenti, hogy a Parancs ablakban megadott funkció vagy sorok a Parancselőzmények ablakban is láthatók. Még mi is kiválaszthatunk bármelyik korábban bevitt függvényt vagy sort, és végrehajthatjuk. Ezenkívül létrehozhat egy M-fájlt a kijelölt utasításhoz. Az M-File nem más, mint egy szöveges fájl, amely MATLAB kódot tartalmaz

3. Munkaterület

A MATLAB munkaterület változókészletből áll, amelyet matematikai műveletek végrehajtása, mentett M-fájlok futtatása és mentett munkaterületek betöltése közben készítettek. Változók törléséhez a munkaterületről válassza ki az adott változót, kattintson az SZERKESZTÉS, majd a TÖRLÉS gombra. Amint kilép a MATLAB-ból, az automatikusan kitisztítja a munkaterületet. A későbbi MATLAB munkamenethez való mentéshez kattintson a Munkaterület művelet ikonra, majd a MENTÉS gombra. Ezzel a munkaterületet egy MAT-fájlba menti, a kiterjesztése „.mat”. Ha el akarja olvasni a következő munkamenetben, akkor importálnia kell a fájlt a FÁJL, majd az ADATOK IMPORTÁLÁSA gombra kattintva.

4. Szerkesztő ablak

A Editor egy szövegszerkesztő, amelyet kifejezetten M-fájlok létrehozására és hibakeresésére terveztek. Az M-fájl egy vagy több végrehajtandó parancsból áll. Az M-fájl mentése után akár közvetlenül is felhívhatja, ha beírja a fájl nevét a parancsok előzményeibe.

5. SEGÍTSÉG

A Súgó böngésző megnyitásához kattintson a SEGÍTSÉG gombra a MATLAB asztali eszközökben, vagy a HELP böngésző helyett a parancsablakba lép, és írja be a súgó böngészőt. Használja a HELP böngészőt az információk kereséséhez, indexeléshez, kereséshez és bemutatókhoz. A dokumentáció elolvasása közben bármelyik oldalt könyvjelzővel láthatja el, kinyomtathat egy oldalt, kereshet bármely kifejezést az oldalon, és átmásolhatja vagy értékelheti a választást.

6. Tömbszerkesztő

A Munkaterület-böngészőben kattintson duplán egy változóra, hogy megtekinthesse a tömbszerkesztőben. A tömbszerkesztő a változók vizuális megjelenítésének megtekintésére és szerkesztésére szolgál a munkaterületen.

7. Aktuális könyvtárböngésző

A MATLAB fájlműveletek a keresési útvonalat és az aktuális könyvtárat használják referenciapontként. A MATLAB fájl böngészésének gyors módja az Current Directory Browser használata. Az Aktuális könyvtár böngészőt használhatjuk az M fájl vagy a MATLAB fájl keresésére, megtekintésére és szerkesztésére.

Ha kettőnél több fájlt mentünk, amelyek közül az egyik a grafikon ábrázolására szolgál, a másik pedig a MATLAB fájl mátrix manipulálására szolgál, így ezeket a mentett fájlokat a parancsablak segítségével tudjuk elérni.

Változó a MATLAB-ban

A MATLAB-ban nincs szükség semmilyen típusú deklarációra vagy dimenzió-utasításra. Amikor a MATLAB-ban új változónevet állítunk össze, az automatikusan létrehozza a változót, és megfelelő mennyiségű tárhelyet biztosít, valamint elmenti a munkaterületet. Ha az azonos nevű változó már jelen van, a MATLAB megváltoztatja annak tartalmát, és szükség esetén új tárhelyet oszt ki. A változó neve betűből áll, amelyet betűk, számjegyek vagy aláhúzások követnek. A MATLAB megkülönbözteti a kis- és nagybetűket, megkülönbözteti a kis- és nagybetűket.

Például:

»X = 0 x = 0 » y = 1 y = 1

A vektort ilyen egyszerű változó segítségével is létrehozhatjuk

»X = x = 0 1 2 3 4 5 6

M-Files

Az M-fájlok olyan szöveges fájlok, amelyek a felhasználó által létrehozott MATLAB kódot tartalmazzák. Az M-fájl létrehozásához használhatja a MATLAB EDITOR programot vagy egy másik szövegszerkesztőt. Az M-fájlokat „.m” kiterjesztéssel menti. Például:

»A =

Tárolja a fájlt a test.m név alatt , majd a parancsablakban található utasítás teszt beolvassa a fájlt, és létrehoz egy A változót, amely tartalmazza a mátrixunkat vagy az M-fájlba mentett adatokat.

Grafikon ábrázolása

A MATLAB rendelkezik a vektor és a mátrix grafikonos megjelenítésével, a bemeneti adatok típusától függően.

Például: Rajzoljon grafikont az 'x' és az 'y' közé.

Legyen az 'x' tartománya 0 (nulla) és π (pi) között, az 'y' pedig az 'x' szinuszfüggvénye 0 és π (pi) tartományban

»X = 0: pi / 5: pi; »Y = bűn (x);

Az alábbi paranccsal gráfot rajzolhatunk x és y közé

»Cselekmény (x, y);

Az x és y tengely jelölésére

»Xlabel ('y tartománya'); »Ylabel ('x bűne');

És a grafikon címe

»Cím ('bűn cselekménye (x)');

Eredmény

Egy másik példa a görbe ábrázolására

Legyen két változó x, y az egyszerű y = x egyenes felrajzolásához, »X = 0: 2: 20; »Y = x; »Cselekmény (x, y); »Xlabel ('X'); »Ylabel ('Y'); »Cím ('az y = x egyenes vonala');

Eredmény

Ábrázolhatjuk továbbá bármely trigonometrikus függvény, algebrai függvény grafikonját és a mátrixok manipulációjának grafikonját.

Állapotnyilatkozatok a MATLAB-ban

Mint ahogy a mikrovezérlőink programozása közben is használjuk a feltételmeghatározást különböző szoftverekben, a MATLAB programozásában is felhasználhatjuk őket. A MATLAB-ban használt számos feltétel-állítás a következő:

• a hurok
• míg hurok
• ha állítás
• folytassa a nyilatkozatot
• szünet nyilatkozat
• kapcsoló nyilatkozat

Ha

Egy logikai kifejezés kiértékeléséhez és az utasítások egy csoportjának végrehajtásához csak akkor, ha a feltétel igaz, a „ha” állítást használjuk. Az 'elseif' és az 'else' kifejezéseket alternatív utasításcsoportok végrehajtására használják.

»Ha a> b fprintf ('nagyobb); elseif a == b fprintf ('egyenlő'); elseif a <b fprintf ('kevesebb'); Else fprintf ('hiba'); vége

Kapcsoló

A switch utasításban az utasításcsoport a változó vagy a kifejezés értéke alapján hajt végre.

Példa:

»X = input ('Írja be a no:'); kapcsoló x eset 1 disz ('a szám negatív') eset 2 disz ('nulla') eset 3 disz ('a szám pozitív') egyébként disz ('egyéb érték') vég

Szünet

A Break utasítás egy bizonyos ciklusból való kilépéshez vagy a ciklus korai kilépéséhez használható. Míg a legbelső huroktól csak beágyazott hurokban szakad meg.

Példa:

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

A kód végrehajtása után az eredmény a következő lesz:

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

Folytatni

Ez az állítás a hurkok belsejében használt. A vezérlés a hurok elejére ugrik a következő iterációhoz, a program aktuális iterációjának testén belüli utasítás végrehajtásának kihagyásával.

Példa:

»X = 2; míg (x <12), ha x == 7 x = x + 1; folytatni; fprintf vége ('x értéke:% d \ n', x); x = x + 1; vége

Ezért az eredmény a következő lesz:

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

Mert

A FOR ciklus megismétli egy állításcsoportot a fix számon. sokszor. A FOR ciklus szintaxisa a következő: -

mert ………………. vége

Példa:

»X-hez = disp (x) vége 2 1 3 4 5

Míg

Ha egy megadott feltétel igaz, a while ciklus ismételten végrehajtja az utasítást

A while ciklus szintaxisa a következő: -

míg vége

Példa:

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

Ennek a ciklusnak az eredménye a kód végrehajtásakor

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

Ez csak a MATLAB bevezetése, nagyon széles és összetett alkalmazásokkal rendelkezik. Egy kezdő a következő alapprojektekkel indíthatja a MATLAB-ot:

• Az Arduino és a MATLAB összekapcsolása - villogó LED
• GUI alapú otthoni automatizálási rendszer, Arduino és MATLAB használatával
• Szervomotor vezérlés a MATLAB segítségével