Први кораци са матлабом: брзи увод

МАТЛАБ (Матрик Лаборатори) је програмска платформа коју је развио МатхВоркс и користи свој властити програмски језик МАТЛАБ. Програмски језик МАТЛАБ је језик заснован на матрици који омогућава манипулације матрицом, цртање функција и података, имплементацију алгоритама, стварање корисничког интерфејса и повезивање са програмима написаним на другим језицима, укључујући Ц, Ц ++, Ц #, Јава, Фортран и Питхон. Користи се у широком спектру домена апликација, од уграђених система до АИ, углавном за анализу података, развој алгоритама и креирање модела и апликација.

Главни прозор МАТЛАБ-а

Када покренете софтвер МАТЛАБ, појављује се радна површина МАТЛАБ која садржи алате, променљиве и апликације повезане са МАТЛАБ-ом. Десктоп ће некако изгледати као на слици испод. Можете чак прилагодити распоред алата и докумената према вашим потребама. Три главна дела која се појављују на екрану су Цомманд Виндов, Воркспаце и Хистори.

Десктоп алати МАТЛАБ-а

Алати за радну површину МАТЛАБ-а су Цомманд Виндов, Цомманд Хистори, Ворк спаце, Едитор, Хелп, Арраи Едитор и Цуррент Дирецтори Бровсер. Овде ћемо објаснити све алате један по један.

1. Командни прозор

Командни прозор се користи за унос променљивих и покретање скрипти функције и М-датотеке. Горе (↑) Тастер са стрелицом се користи за позивање изјаве која је претходно унета. Након опозива можете уредити ту функцију и притиснути ентер да бисте је покренули.

Неке основне операције које се могу извршити у командном прозору:

За стварање вектора реда са било којим бројем 1, 2, 3, 4, 5 и додељивање променљивој 'к', »Кс = к = 1 2 3 4 5

Да бисте креирали вектор колоне са бројем 6, 7, 8, 9 и доделили га променљивој 'и', »И = и = 6 7 8 9

Такође можемо створити вектор колоне помоћу вектора реда (својство матрице), »И = и = 6 7 8 9 » и ' анс = 6 7 8 9

Ако желимо да направимо вектор реда од 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, онда можемо једноставно написати као

»А = а = 0 1 2 3 4 5 6 7 8

Ако желимо да направимо вектор реда са прираштајем за 2, онда једноставно напишите

»У = у = 0 2 4 6 8

А за смањење за 2

»У = у = 12 10 8 6 4 2

Сада, за извођење једноставних математичких операција попут сабирања и одузимања, узмимо било која два броја 12 и 14.

Поред тога, »У = 12 + 14 и = 26

За одузимање

»У = 12-14 анс = -2

2. Историја команди

Историја наредби значи историју наредбеног прозора.

То значи да су функција или редови које сте унели у прозор наредбе такође видљиви у прозору историје наредби. Чак и ми можемо одабрати било коју претходно унесену функцију или линију и извршити је. Такође, можете креирати М-датотеку за одабрану изјаву. М-датотека није ништа друго до текстуална датотека која садржи МАТЛАБ код

3. Радни простор

МАТЛАБ радни простор састоји се од скупа променљивих направљених током извршавања математичких операција, покретања сачуваних М-датотека и учитавања сачуваних радних простора. За брисање променљивих из радног простора, одаберите било коју одређену променљиву, кликните на ЕДИТ, а затим ИЗБРИШИ. Кад изађете из МАТЛАБ-а, он аутоматски брише радни простор. Да бисте га сачували за каснију МАТЛАБ сесију, кликните на икону Радни простор, а затим САВЕ, ово ће сачувати ваш радни простор у МАТ-датотеку, са наставком „.мат“. Да бисте је прочитали у следећој сесији, морате да увезете ту датотеку, кликом на ФИЛЕ, а затим УВОЗ ПОДАТАКА.

4. Прозор уређивача

Едитор је програм за обраду текста посебно дизајниран за креирање и отклањање грешака у М датотекама. М-датотека се састоји од једне или више наредби за извршавање. Након што сачувате М-датотеку, можете је чак и позвати директно укуцавањем имена датотеке у историји наредби.

5. ПОМОЋ

Да бисте отворили претраживач за помоћ, кликните на дугме ПОМОЋ у алатима за радну површину МАТЛАБ или, уместо претраживача ПОМОЋ, идите у прозор за наредбе и унесите претраживач помоћи. Користите ХЕЛП претраживач за проналажење информација, индексирање, претраживање и демонстрације. Док читате документацију, можете обележити било коју страницу, одштампати страницу, потражити било који појам на страници и копирати или проценити избор.

6. Уређивач низа

У прегледачу Воркспаце двапут кликните на променљиву да бисте је видели у уређивачу низова. Уређивач поља се користи за преглед и уређивање визуелног приказа променљивих у радном простору.

7. Тренутни претраживач директорија

Операције датотека МАТЛАБ користе путању претраживања и тренутни директоријум као референтну тачку. Брзи начин прегледавања ваше МАТЛАБ датотеке је коришћење прегледача Цуррент Дирецтори. Можемо користити Цуррент Дирецтори Бровсер за претрагу, преглед и уређивање М датотеке или МАТЛАБ датотеке.

Сада ако сачувамо више од две датотеке, у којој је једна за цртање графа, а друга за манипулацију матрицом у датотеци МАТЛАБ, тако да тим сачуваним датотекама можемо приступити помоћу командног прозора.

Променљива у МАТЛАБ-у

У МАТЛАБ-у није потребна никаква врста декларације или изјаве о димензијама. Када конструишемо ново име променљиве у МАТЛАБ-у, оно аутоматски креира променљиву и пружа одговарајућу количину простора за складиштење и чување у радном простору. Ако је променљива са истим именом већ присутна, МАТЛАБ мења њен садржај и додељује ново складиште ако је потребно. Назив променљиве састоји се од слова, а иза њега следе слова, цифре или доња црта. Такође, МАТЛАБ разликује велика и мала слова и разликује мала и велика слова.

На пример:

»Кс = 0 к = 0 » и = 1 и = 1

Вектор такође можемо створити помоћу једноставне променљиве попут ове

»Кс = к = 0 1 2 3 4 5 6

М-досијеи

М-датотеке су текстуална датотека која садржи МАТЛАБ код који је креирао корисник. За стварање М-датотеке можете користити МАТЛАБ ЕДИТОР или други уређивач текста. М-датотеке се чувају са наставком „.м“. На пример:

»А =

Спремите датотеку под именом тест.м , затим тест израза у наредбеном прозору чита датотеку и креира променљиву А која садржи нашу матрицу или податке сачуване у тој М-датотеци.

Графичко цртање

МАТЛАБ има могућност приказивања вектора и матрице у облику графикона, у зависности од врсте улазних података.

На пример: Нацртајте графикон између 'к' и 'и'.

Нека је опсег 'к' 0 (нула) до π (пи), а 'и' је синусна функција 'к' у опсегу од 0 до π (пи)

»Кс = 0: пи / 5: пи; »И = син (к);

наредба испод се користи за цртање графа између к и и

»Заплет (к, и);

За означавање к и и осе

»Кслабел ('опсег и'); »Илабел ('грех к');

И наслов графикона дат као

»Наслов ('заплет греха (к)');

Резултат

Још један пример цртања криве

Нека су две променљиве к, и за цртање једноставне праве и = к, »Кс = 0: 2: 20; »И = к; »Заплет (к, и); »Кслабел ('Кс'); »Илабел ('И'); »Наслов ('црта и = к праве линије');

Резултат

Такође можемо уцртати график било које тригонометријске функције, алгебарске функције и график манипулације матрицама.

Изјаве о стању у МАТЛАБ-у

Као што користимо изјаву о стању у разним софтверима док програмирамо наше микроконтролере, можемо их користити и у програмирању МАТЛАБ. Неколико изјава о стању које се користе у МАТЛАБ-у су:

• за петљу
• док петља
• ако изјава
• настави изјаву
• бреак изјава
• прекидач изјава

Ако

За процену логичког израза и извршавање групе израза само када је услов тачан, користи се израз „ако“. 'елсеиф' и 'елсе' користе се за извршавање алтернативних група израза.

»Ако је а> б фпринтф ('већи); елсеиф а == б фпринтф ('једнако'); елсеиф а <б фпринтф ('мање'); Иначе фпринтф ('грешка'); крај

Пребаци

У наредби свитцх група наредби се извршава на основу вредности променљиве или израза.

Пример:

»Кс = инпут ('Унесите не:'); пребаците к случај 1 дисп ('број је негативан') случај 2 дисп ('нула') случај 3 дисп (' број је позитиван') иначе дисп ('друга вредност') крај

Пауза

Изјава Бреак се користи за рани излазак из вхиле петље или за петљу. Док се прекида из најунутарње петље само у угнежђеним петљама.

Пример:

»Кс = 2; вхиле (к <12) фпринтф ('вредност к:% д \ н', к); к = к + 1; иф ('к> 7') бреак; крај крај

Након извршења кода резултат ће бити:

вредност к: 2 вредност к: 3 вредност к: 4 вредност к: 5 вредност к: 6 вредност к: 7

Настави

Ова изјава се користи унутар петљи. Контрола прелази на почетак петље за следећу итерацију, прескакањем извршења израза унутар тела тренутне итерације програма.

Пример:

»Кс = 2; док је (к <12) ако је к == 7 к = к + 1; Настави; крај фпринтф ('вредност к:% д \ н', к); к = к + 1; крај

Дакле, резултат ће бити:

вредност к: 2 вредност к: 3 вредност к: 4 вредност к: 5 вредност к: 6 вредност к: 8 вредност к: 9 вредност к: 10 вредност к: 11

За

Петља ФОР понавља групу изјава у фиксном бр. пута. Синтакса ФОР петље је следећа: -

за ………………. крај

Пример:

»За к = дисп (к) крај 2 1 3 4 5

Док

Када је наведени услов тачан, вхиле петља више пута извршава израз

Синтакса вхиле петље је следећа: -

док крај

Пример:

»Кс = 2; вхиле (к <18) фпринтф ('вредност к:% д \ н', к); к = к + 1; крај

Резултат ове петље када се код извршава

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

Ово је само увод у МАТЛАБ, има веома широке и сложене примене. Почетник може започети МАТЛАБ са доњим основним пројектима:

• Повезивање Ардуина са МАТЛАБ-ом - трепћућа ЛЕД диода
• ГУИ заснован систем кућне аутоматизације који користи Ардуино и МАТЛАБ
• Управљање серво мотором помоћу МАТЛАБ-а