Начальное_значение: Шаг: Конечное_значение
Необходимые сведения о системе MATLAB
Общие сведения о системе Matlab
Matlab(Matrix Laboratory – матричная лаборатория) – универсальная интегрированная система, предлагаемая ее разработчиками как язык программирования высокого уровня для технических вычислений.
Язык программирования Matlab является интерпретатором. Это значит, что каждая инструкция программы распознается и тут же исполняется. Этап ком-пиляции полной программы отсутствует. Интерпретация означает, что Matlab не создает исполняемых конечных программ. Они существуют лишь в виде m-файлов (файлов с расширением m). Для выполнения программ необходимо находиться в среде Matlab. Однако для программ на языке Matlab созданы компиляторы, транслирующие программы на языке Matlab в коды языков программирования C и C++. Это решает проблему создания исполняемых программ, изначально написанных в среде Matlab.
Запуск системы Matlab
Matlab запускается нажатием левой клавиши мыши на ярлыке Matlab в ра-бочем меню операционной системы Windows. После этого появляется командное окно системы Matlab, и система готова к проведению вычислений в командном режиме. Полезно знать, что в начале запуска автоматически выполняется команда matlabrc, которая исполняет загрузочный файл matlabrc.mи файл startup.m, если таковой существует. Эти файлы выполняют начальную настройку терминала системы и задают ряд ее параметров. Для сохранения собственных m-файлов рекомендуется создать пользовательский каталог, например, каталог с именем USER на диске D. Доступ к этому каталогу необходимо обеспечить с помощью команды path, которая будет иметь вид:path(path,'D:\USER').Эту команду целесообразно включить в файл startup.m,который в свою очередь нужно создать и записать в один из каталогов системы Matlab, например в каталог, в котором размещается файл matlabrc.m.
|
|
|
Сеанс работы с Matlab
Сеанс работы с Matlab принято именовать сессией. Сессия, в сущности, является текущим документом, отражающим работу пользователя с системой Matlab. В ней имеются строки ввода, вывода и сообщений об ошибках. Строка ввода указывается с помощью приглашающего символа >>. В строке вывода символ >>отсутствует. Строка сообщений об ошибках начинается символами???. Входящие в сессию определения переменных и функций располагаются в рабочей области памяти (workspace). Команды набираются на клавиатуре с помощью обычных операций строчного редактирования. Особое назначение имеют клавиши ↑ и ↓ . Они используются для подстановки после приглашения>>ранее введенных строк, например, для их дублирования, исправления или дополнения. Полезно сразу усвоить следующие команды: clc –очищает экран и размещает курсор в левом верхнем углу пустого экрана; clear– уничтожает в рабочем пространстве определения всех переменных; clear x– уничтожает в рабочем пространстве определение переменной x; clear a,b,c– уничтожает в рабочем пространстве определения переменных списка. Уничтоженная (стертая в рабочем пространстве) переменная становится неопределенной. Использовать такие переменные нельзя, такие попытки сопровождаются выдачей сообщений об ошибке. По мере задания одних переменных и уничтожения других рабочая область перестает быть непрерывной и содержит «дыры» и всякий «мусор». Во избежание непроизводительных потерь памяти при работе с объемными данными следует использовать команду pack, осуществляющую дефрагментацию рабочей области.
|
|
|
Элементы программирования на языке Matlab
Система Matlab ориентирована на работу с матричными переменными. По умолчанию предполагается, что каждая заданная переменная – это матрица. Даже обычные константы и переменные рассматриваются в Matlab как матрицы размером 1×1. Простейшей конструкцией языка программирования является оператор присваивания:
Имя_переменной = Выражение
Типы переменных заранее не декларируются. Они определяются выражением, значение которого присваивается переменной. Так, если это выражение – вектор или матрица, то переменная будет векторной или матричной. После набора оператора в командной строке и нажатия клавиши ENTER на экран дисплея выводится вычисленное значение переменной. Для блокировки вывода результата вычислений на экран оператор нужно завершить символом ; (точка с запятой).
|
|
|
Пример
>> x=2;
>> y=2;
>> r=sqrt(x^2+y^2)
r=
2.8284
Возможна также конструкция, состоящая только из выражения. В этом случае для результата вычислений Matlab назначает переменную с именем ans.
Пример
>> x=2;
>> y=2;
>> sqrt(x^2+y^2)
ans=
2.8284
Для выполнения арифметических операций в системе Matlab применяются обычные символы: +(сложение), – (вычитание), * (умножение), / (деление), ^ (возведение в степень). Эти операции называются матричными, так как применяются и при работе с матрицами. Наряду с матричными операциями над массивами можно выполнять и поэлементные операции. Для обозначения поэлементных операций используется . (точка), предшествующая обычной (матричной) операции. Для присваивания значений массиву необходимо значения элементов массива перечислить в квадратных скобках, разделяя их пробелами.
|
|
|
Пример
>> v=[1 5 3]
v=
1 5 3
В этом примере мы задали вектор v (одномерный массив) со значениями элементов 1,5,3. Задание матрицы (двухмерного массива) требует указания различных строк. Для различения строк используется ; (точка с запятой).
Пример
>> m=[1 3 2; 5 6 4; 6 7 8]
m=
1 3 2
5 6 4
6 7 8
Для указания отдельного элемента массива используется имя массива и круглые скобки, внутри которых указываются индексы, разделенные запятыми.
Пример
>> m=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9];
>> m(1,1)=5;
>> m(3,3)=m(1,1)+m(3,3);
>> m
m=
5 2 3
4 5 6
7 8 14
Matlab допускает максимум 4096 символов в строке. Если для выражения не хватает одной строки или мы не желаем заходить в невидимую область окна, то выражение можно перенести на новую строку с помощью многоточия … (3 или более точек). Комментарий в строке должен начинаться символом %.
Пример
>> % Пояснение переноса выражения и комментариев
>> x=2;
>> y=2;
>> r=sqrt(x^2+ … % перенос выражения в следующую строку y^2)
r=
2.8284
Для формирования упорядоченных числовых последовательностей в Matlabприменяется оператор : (двоеточие):
Начальное_значение: Шаг: Конечное_значение
Данная конструкция порождает последовательность (массив) чисел, которая начинается с начального значения, идет с заданным шагом и завершается конечным значением. Если шаг не задан, то он принимает значения 1 или -1.
Пример
>> i=1:6
i=
1 2 3 4 5 6
>>x=0: 0.5: 3
x=
0 0.5000 1.0000 1.5000 2.0000 2.500 3.0000
>> x=3: -0.5: 0
x=
3.000 2.5000 2.0000 1.5000 1.0000 0.5000 0
Справочная система Matlab
Matlab имеет справочную систему, которая активизируется щелчком левой клавиши мыши на пункте ?главного меню Matlab. Справочная система позволяет ознакомиться с языком программирования Matlab, имеющимися в системе функциями, их назначением и описанием.
Создание m-файлов-сценариев
В Matlab имеется возможность написать программу и сохранить ее в виде m-файла с целью последующего многократного выполнения. m-файл-сценарий, именуемый также script-файлом, представляет собой, в отличие от m-файлов-функций, последовательность команд без входных и выходных параметров. Он имеет следующую структуру:
% Основной комментарий
%Дополнительный комментарий
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 1073; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!