Komma igång med matlab: en snabb introduktion

MATLAB (Matrix Laboratory) är en programmeringsplattform som utvecklats av MathWorks, som använder sitt eget MATLAB-programmeringsspråk. MATLAB-programmeringsspråket är ett matrisbaserat språk som tillåter matrismanipulationer, plottning av funktioner och data, implementering av algoritmer, skapande av användargränssnitt och gränssnitt med program skrivna på andra språk, inklusive C, C ++, C #, Java, Fortran och Pytonorm. Den används i ett brett spektrum av applikationsdomäner från inbäddade system till AI, främst för att analysera data, utveckla algoritmer och skapa modeller och applikationer.

MATLAB Huvudfönster

När du startar MATLAB-programvaran visas MATLAB-skrivbordet som innehåller verktyg, variabler och applikationer relaterade till MATLAB. Skrivbordet kommer på något sätt att se ut som bilden nedan. Du kan även anpassa arrangemanget av verktyg och dokument enligt dina behov. De tre huvuddelarna visas på skärmen är Command Window, Workspace och History.

Desktop-verktyg för MATLAB

Skrivbordsverktygen för MATLAB är Command Window, Command History, Work space, Editor, Help, Array Editor och Current Directory Browser. Här kommer vi att förklara alla verktygen en efter en.

1. Kommandofönster

Kommandofönstret används för att ange variabler och för att köra en funktion och M-filskript. Uppåt (↑) Piltangenten används för att återkalla ett uttalande som tidigare har skrivits in. Efter att ha återkallat kan du redigera den funktionen och trycka på Enter för att köra den.

Några grundläggande åtgärder som kan utföras i kommandofönstret:

För att skapa en radvektor med valfritt nummer 1, 2, 3, 4, 5 och tilldela den till variabeln 'x', »X = x = 1 2 3 4 5

För att skapa kolumnvektorn med siffran 6, 7, 8, 9 och tilldela den variabeln 'y', »Y = y = 6 7 8 9

Vi kan också skapa en kolumnvektor med hjälp av en radvektor (matrisegenskap), »Y = y = 6 7 8 9 » y ' ans = 6 7 8 9

Om vi ​​vill skapa en radvektor från 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 kan vi helt enkelt skriva som

»A = a = 0 1 2 3 4 5 6 7 8

Om vi ​​vill skapa en radvektor med steg om 2, skriv bara

»U = u = 0 2 4 6 8

Och för minskning med 2

»U = u = 12 10 8 6 4 2

Nu, för att utföra enkel matematisk operation som addition och subtraktion, kan vi ta två siffror 12 och 14.

För tillägg, »U = 12 + 14 år = 26

För subtraktion

»U = 12-14 ans = -2

2. Kommandohistorik

Kommandohistorik betyder kommandofönstrets historik.

Det betyder att funktionen eller raderna du angav i kommandofönstret också syns i fönstret Kommandohistorik. Även vi kan välja vilken som helst tidigare angiven funktion eller rad och utföra den. Du kan också skapa en M-fil för valt uttalande. M-File är inget annat än en textfil som innehåller MATLAB-kod

3. Arbetsyta

MATLAB-arbetsytan består av en uppsättning variabler som gjorts under tiden för matematiska operationer, körning av sparade M-filer och laddning av sparade arbetsytor. För att radera variabler från arbetsytan, välj vilken variabel som helst, klicka på EDIT och sedan DELETE. När du lämnar MATLAB rensar det automatiskt arbetsytan. För att spara den för senare MATLAB-session, klicka på Workspace Action Icon och sedan SPARA, detta sparar din arbetsyta i en MAT-fil med tillägget “.mat”. För att läsa den i nästa session måste du importera den filen genom att klicka på FILE och sedan IMPORT DATA.

4. Editor-fönster

Editor är en ordbehandlare speciellt utformad för att skapa och felsöka M-filer. En M-fil består av en eller flera kommandon att utföra. När du har sparat M-filen kan du även ringa den direkt genom att skriva filnamnet i kommandot.

5. HJÄLP

För att öppna webbläsaren Hjälp, klicka på HJÄLP-knappen i MATLAB-skrivbordsverktygen eller alternativ för HELP-webbläsaren är att gå till kommandofönstret och skriva hjälpbläddraren. Använd webbläsaren HJÄLP för att hitta information, indexering, sökning och demonstrationer. När du läser dokumentationen kan du lägga till bokmärken på vilken sida som helst, skriva ut en sida, söka efter valfri term på sidan och kopiera eller utvärdera ett urval.

6. Array Editor

I Workspace Browser dubbelklickar du på en variabel för att se den i Array Editor. Array editor används för att visa och redigera en visuell representation av variabler i arbetsytan.

7. Aktuell katalogbläddrare

MATLAB-filåtgärder använder sökväg och aktuell katalog som referenspunkt. Ett snabbt sätt att bläddra i din MATLAB-fil är att använda Current Directory Browser. Vi kan använda Current Directory Browser för att söka, visa och redigera M- eller MATLAB-filen.

Om vi ​​nu sparar mer än två filer, där den ena är för plottning av graf och den andra är för matrismanipulation i MATLAB-filen så att vi kan komma åt dessa sparade filer med hjälp av kommandofönstret.

Variabel i MATLAB

Det finns inget behov av någon typ av deklaration eller dimension uttalanden i MATLAB. När vi konstruerar ett nytt variabelnamn i MATLAB skapar det automatiskt variabeln och ger lämplig mängd lagring och spara i arbetsytan. Om variabeln med samma namn redan finns, ändrar MATLAB innehållet och tilldelar nytt lagringsutrymme om det behövs. Variabelnamn består av bokstav och följt av bokstäver, siffror eller understrykning. MATLAB är också skiftlägeskänslig, det skiljer mellan gemener och versaler.

Till exempel:

»X = 0 x = 0 » y = 1 y = 1

Vi kan också skapa vektorn med hjälp av en enkel variabel som denna

»X = x = 0 1 2 3 4 5 6

M-filer

M-filer är en textfil som innehåller MATLAB-kod skapad av användaren. För att skapa M-fil kan du använda MATLAB EDITOR eller en annan textredigerare. M-filer sparas med tillägget “.m”. Till exempel:

»A =

Lagra filen under namnet test.m , då uttalandet testet i kommandofönstret läser filen och skapar en variabel A, som innehåller vår matris eller data sparas i den M-fil.

Diagramplanering

MATLAB har möjligheter att visa vektorn och matrisen i form av diagram, beroende på typen av indata.

Till exempel: Rita en graf mellan 'x' och 'y'.

Låt intervallet för 'x' är 0 (noll) till π (pi) och 'y' är sinusfunktionen för 'x' med intervallet 0 till π (pi)

»X = 0: pi / 5: pi; »Y = sin (x);

nedan kommando används för att plotta diagram mellan x och y

»Tomt (x, y);

För märkning av x- och y-axeln

»Xlabel ('intervall för y'); »Ylabel ('synd av x');

Och titeln på diagrammet ges som

»Title ('plot of sin (x)');

Resultat

Ett annat exempel på kurvan

Låt två variabler vara x, y för att plotta den enkla y = x raka linjen, »X = 0: 2: 20; »Y = x; »Tomt (x, y); »Xlabel ('X'); »Ylabel ('Y'); »Titel ('plot av y = x rak linje');

Resultat

Vi kan också plotta diagrammet för vilken trigonometrisk funktion som helst, algebraisk funktion och grafen för matrismanipulation.

Villkor i MATLAB

Precis som vi använder villkor i olika programvaror när vi programmerar våra mikrokontroller kan vi också använda dem i MATLAB-programmering. De flera tillståndsuttalanden som används i MATLAB är:

• för loop
• medan loop
• if uttalande
• fortsätt uttalande
• bryta uttalande
• byta uttalande

Om

För utvärdering av ett logiskt uttryck och exekvering av en grupp påståenden endast när villkoret är sant används 'if' -uttrycket. 'elseif' och 'else' används för att utföra alternativa grupper av uttalanden.

»Om a> b fprintf ('större); elseif a == b fprintf ('lika'); elseif a <b fprintf ('less'); Annars fprintf ('fel'); slutet

Växla

I växlingsuttalandet körs gruppgruppen utifrån värdet på variabeln eller uttrycket.

Exempel:

»X = input ('Ange nr:'); växla x fall 1 disp ('numret är negativt') fall 2 disp ('noll') fall 3 disp (' numret är positivt') annars disp ('annat värde') slut

Ha sönder

Break-uttalande används för utgång från en while-loop eller för loop tidigt. Medan den bryter från den innersta slingan endast i kapslade öglor.

Exempel:

»X = 2; medan (x <12) fprintf ('värde av x:% d \ n', x); x = x + 1; om ('x> 7') bryta; end end

Efter körning av kod blir resultatet:

värde av x: 2 värde av x: 3 värde av x: 4 värde av x: 5 värde av x: 6 värde av x: 7

Fortsätta

Detta uttalande används i öglorna. Kontrollen hoppar till början av slingan för nästa iteration genom att hoppa över utförandet av uttalandet inuti den aktuella iterationen av programmet.

Exempel:

»X = 2; medan (x <12) om x == 7 x = x + 1; Fortsätta; slut fprintf ('värde av x:% d \ n', x); x = x + 1; slutet

Följaktligen blir resultatet:

värde av x: 2 värde av x: 3 värde av x: 4 värde av x: 5 värde av x: 6 värde av x: 8 värde av x: 9 värde av x: 10 värde av x: 11

För

FOR-slingan upprepar en grupp av uttalanden i fast nr. gånger. Syntaksen för FOR-slingan är som följer: -

för ………………. slutet

Exempel:

»För x = disp (x) ände 2 1 3 4 5

Medan

När ett angivet villkor är sant utför while- loop upprepade gånger uttalandet

Syntaxen för en stundslinga är som följer: -

medan slutet

Exempel:

»X = 2; medan (x <18) fprintf ('värde av x:% d \ n', x); x = x + 1; slutet

Resultatet av den här slingan när koden körs

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

Detta är bara en introduktion av MATLAB, den har mycket stora och komplexa applikationer. En nybörjare kan starta MATLAB med nedan grundläggande projekt:

• Gränssnitt Arduino med MATLAB - Blinkande LED
• GUI-baserat hemautomationssystem med Arduino och MATLAB
• Servomotorstyrning med MATLAB