200 likes | 621 Views
MATLAB. Wykonała: Izabela Kosińska. Plan prezentacji. Co to jest MATLAB? Zastosowanie MATLAB-a Typy danych Jak pracować z MATLAB-em? Struktury, klasy i obiekty Grafika w MATLABI-ie Co to jest SIMULINK? Przykład Wnioski. Co to jest MATLAB? (1). MATrix LABoratory
E N D
MATLAB Wykonała: Izabela Kosińska
Plan prezentacji • Co to jest MATLAB? • Zastosowanie MATLAB-a • Typy danych • Jak pracować z MATLAB-em? • Struktury, klasy i obiekty • Grafika w MATLABI-ie • Co to jest SIMULINK? • Przykład • Wnioski MATLAB
Co to jest MATLAB? (1) • MATrix LABoratory • Język programowania wysokiego poziomu • Typ danych – tablica o elementach rzeczywistych lub zespolonych • Pierwowzór – lata siedemdziesiąte • S. Bangert i J. Little – założyli firmę The Mathworks, Inc. MATLAB
Co to jest MATLAB? (2) • Wygodny dostęp do poleceń, funkcji i bibliotek pakietu MATLAB (5 elementów): • Język MATLAB i jego funkcje zewnętrzne • Obiektowo zorientowana grafika Handle Graphics • Środowisko użytkownika – narzędzia ułatwiające korzystanie z MATLAB-a • Biblioteki matematyczne • API – interfejs umożliwiający współpracę MATLAB-a z innym oprogramowaniem • Toolbox-y • SIMULINK MATLAB
Zastosowanie MATLAB-a • Obliczenia naukowe i inżynierskie • Testowanie algorytmów, modelowanie i symulacja, analiza i wizualizacja danych, sygnałów oraz wyników obliczeń • Dziedziny nauki i techniki, medycyna, a nawet muzyka: • „Projektowanie układów sterowania robotów” • „Analiza i wizualizacja przebiegów EKG” MATLAB
Typy danych • Format zmiennych - wyłącznie macierze • Zapis zarówno zmiennych numerycznych jak i logicznych czy tekstowych • Szczególnym przypadkiem sąwektory – macierze jednokolumnowe lub jednowierszowe i liczby – macierze o wymiarze 1×1. • Nie stosuje się deklaracji zmiennych • Automatycznie rozpoznaje typ zmiennej MATLAB
Jak pracować z MATLAB-em? (1) • Command Window (okno poleceń) MATLAB-a: • tour • helpdesc • bench • Command History, Current Directory, Work-space, Launch Pad, Profiler, Help MATLAB
Jak pracować z MATLAB-em? (2) • Nie zadeklarowana zmienna wynikowaans - zapis wyniku • Wprowadzenie zmiennej a do przestrzeni roboczej: • >> a = [1 2 3 4 5 6 7 8 9] • >> A = [1 2 0; 2 5 –1; 4 10 –1] • >> s = ‘Odkryj urok MATLAB-a’ MATLAB
Jak pracować z MATLAB-em? (3) • Zapisywanie zmiennych z przestrzeni roboczej do plików: • Zewnętrznych w kodzie ASCII (*.dat) • Binarnych – MAT-pliki (*.mat) • Definiowanie własnych poleceń i algorytmów obliczeniowych - M-pliki (*.m) • Skryptowe • Funkcyjne MATLAB
Jak pracować z MATLAB-em? (4) • Funkcje matematyczne • Funkcje do konstruowania macierzy • Funkcje wykresów i grafiki dwu- i trójwymiarowej • Operacje wektorowe MATLAB
Struktury, klasy i obiekty • struct – tablica, której zawartość jest uporządkowana poprzez umieszczenie jej elementów składowych w polach • >> auto=struct(‘model’,‘golf’,’zuzycie’,6) auto = model: ‘golf’ zuzycie: 6 >> auto(2)=stuct(‘model’,‘pick-up’,zuzycie’,8.6) >> auto(2).model %sprawdzenie ans = pick-up MATLAB
Grafika w MATLAB-ie (1) • Podział funkcji: • 2- lub 3-wymiarowe • tworzące wykresy ciągłe i dyskretne • wyświetlające grafikę rastrową i wektorową • Obiektowy system graficzny oddaje programiście pełną kontrolę nad tworzonym obrazem MATLAB
Grafika w MATLAB-ie (2) • plot(x,y) - rysujekrzywą określoną punktami, których współrzędne to elementy wektora x i y • subplot(m,n,p)- w ramach jednego okna graficzne utworzyć można wiele obszarów (np. dla kilku wykresów) MATLAB
Grafika w MATLAB-ie (3) • plot3(x,y,z,s) -rysuje linię opisaną punktami o współrzędnych x, y, z; parametr s decyduje o wyglądzie linii (kolor, styl, znaczniki) • t=0:pi/50:6*pi;x=sin(t);y=cos(t);z=t; plot3(x,y,z)axis square; grid on; MATLAB
Grafika w MATLAB-ie (4) • meshgrid- funkcja ta zamienia wektorowy opis dziedziny funkcji dwóch zmiennych (x,y) na postać macierzową(X,Y). Przykład: • x=-2:.2:2;y=-2:.2:2;for i=1:size(x,2)for j=1:size(y,2)z(i,j)=x(i)*exp(-x(i)^2-y(j)^2);endend • [X,Y] = meshgrid(-2:.2:2, -2:.2:2)Z = X .* exp(-X.^2 - Y.^2);surf(X,Y,Z) • surf(x,y,z,c)- analogicznie do mesh, z tym że tym razem rysowana jest kolorowa powierzchnia „dachowa” MATLAB
Co to jest SIMULINK? (1) • Rozszerzenie MATLAB-a • Narzędzie z własnym interfejsem graficznym, które wykorzystuje MATLAB jako silnik obliczeniowy • Służy do szeroko pojętej analizy systemów dynamicznych • Wielopoziomowe systemy w postaci schematów blokowych MATLAB
Co to jest SIMULINK? (2) • Jest to system graficzny, w którym użytkownik buduje model łącząc bloki zebrane w bibliotece (Simulink Library Browser) MATLAB
Przykład MATLAB
Wnioski • Szybkie uzyskanie rezultatów skomplikowanych obliczeń i przedstawienie ich w postaci wykresów dwu- lub trójwymiarowych • Otwartość i łatwość rozbudowy przez użytkownika MATLAB
Bibliografia • Mrozek B., Mrozek Z., MATLAB 5.x SIMULINK 2.x. Poradnik użytkownika, Wydawnictwo PLJ, Warszawa 1998 • Kamińska A., Pańczyk B., MATLAB. Przykłady i zadania, Wydawnictwo MIKOM, Warszawa 2002 • Stachurski M., Podstawy Informatyki. Programowanie w MATLAB-ie, materiały z zajęć prowadzonych na PW MATLAB