Основные сведения о системе MATLAB
Использование персональных компьютеров в учебном процессе позволяет облегчить труд преподавателя и дать практические навыки в решении тех или иных задач, возникающих в процессе обучения. Для этих целей используется целый набор интегрированных программных систем и пакетов программ, охватывающих практически весь спектр решаемых задач. В частности, средства для автоматизации математических расчетов: Reduce, Derive, TK Solver, Mathcad, Mathematica, Maple V, MATLAB и многие другие.
Система автоматизации математических расчетов MATLAB является одной из старейших и мощнейших в этой области. Название системы произошло от сокращения – МАТричная ЛАБоратория (MATrix LABoratory), но эта ориентация программы практически не ощущается теми пользователями, которые не интересуются непосредственно матричными вычислениями, вследствие проработанности и продуманности синтаксиса языка программирования системы.
Система MATLAB была разработана фирмой Math Works, Inc. как язык программирования высокого уровня для математических, инженерных, научных и технических вычислений. В процессе развития система “обрастала” различными дополнениями в виде пакетов расширения, с увеличением количества которых росли и возможности системы. Но также несколько увеличилась сложность ее освоения на первых этапах, что несколько компенсируется развитой системой помощи (на английском языке).
Как и всякая компьютерная программа, система MATLAB обладает как достоинствами, так и недостатками. Достоинства системы очевидны и частично описаны выше, лишь необходимо отметить легкость написания программ в данной системе и открытость ее архитектуры, что позволяет легко изменять систему “под себя” и создавать новые пакеты расширений. К недостаткам системы можно отнести: линейную запись выражений и формул, что по сравнению, например, с системой Mathcad выглядит несколько неудобочитаемым; некоторую громоздкость системы, что создает сложности в ее изучении на первых этапах.
|
|
|
В данный момент существует довольно большое количество литературы, посвященной системе MATLAB и ее приложениям, но даже вся эта литература не может охватить все возможности и способности этого программного продукта. В частности, недостаточно освещен вопрос о применении системы MATLAB (а точнее, пакета расширения Simulink) для решения задач анализа и синтеза систем автоматического управления (САУ). Поскольку данное учебное пособие посвящено исключительно этому вопросу, в нем будет использоваться только пакет расширения Simulink и работа непосредственно с системой MATLAB описываться не будет. Но так как пакет расширения Simulink не может функционировать без системы MATLAB, в следующем подразделе даны краткие рекомендации по пользованию системой MATLAB.
|
|
|
Также необходимо отметить, что данное учебное пособие ориентировано на использование версии MATLAB 6.0 Release 12 и версии Simulink 4.0 (далее в тексте - без номера версии).
Вопросы установки системы MATLAB также опускаются.
Предполагается, что MATLAB используется в операционной системе Windows 95 OSR2, Windows 98 или Windows 98 OSR2. Запуск системы MATLAB 6.0 производится из главного меню операционной системы либо двойным щелчком левой кнопки мыши на иконке MATLAB на рабочем столе.
После запуска появляется основное окно системы MATLAB. Это обычное окно приложений Windows, его можно перемещать, изменять его размер, открывать на весь экран и т. д.
Пользовательский интерфейс MATLAB
Интерфейс MATLAB 6.0 использует все возможности операционной системы Windows, следовательно, все окна, появляющиеся во время работы системы, можно перемещать, изменять их размеры, открывать на весь экран, сворачивать и закрывать.
После запуска системы появляется основное окно MATLAB (рис.1.1), которое состоит из пяти частей:
1 – командное меню;
2 – панель инструментов;
3 – панель запуска компонентов системы (Launch Pad) и браузер (редактор) рабочего пространства (Workspace);
|
|
|
4 – окно истории сессии[1] (Command History) и браузер текущей директории (Current directory);
5 – командное окно (Command Window).
Рис.1.1. Основное окно системы MATLAB
1.2.1. Командное меню
Командное меню (рис.1.2) предназначено для управления и настройки системы и содержит следующие пункты:
· File – операции открытия нового файла, загрузки, сохранения и печати файлов, стандартные для операционной системы Windows;
· Edit – операции редактирования сессии и работы с буфером обмена (команды Cut, Copy и Paste), стандартные для операционной системы Windows;
· View – управление внешним видом окон MATLAB;
· Web – доступ к интернет-ресурсам;
· Window – переключение между открытыми окнами MATLAB;
· Help – доступ к справочной системе и демонстрационным примерам MATLAB.
Рис.1.2. Командное меню системы
MATLAB
Стандартный способ открытия меню мышью - это выбор пункта меню и щелчок по нему левой кнопки мыши. Кроме того, для открытия какой-либо позиции главного меню можно воспользоваться “горячими клавишами” – при нажатой клавише Alt нажать клавишу символа, подчеркнутого в названии позиции. Например, чтобы открыть позицию Window, надо, удерживая клавишу Alt, нажать клавишу W.
|
|
|
Рис.1.3. Подменю командного меню системы MATLAB
Открытая позиция главного меню выглядит как подменю (рис.1.3), содержащее различные операции и команды. Выделенная команда или операция исполняется при нажатии клавиши Enter. Выполнение команды можно также осуществить двойным щелчком мыши.
1.2.2. Панель инструментов
Панель инструментов (рис.1.4) системы MATLAB предназначена для быстрого доступа к основным функциям интерфейса, что осуществляется с помощью кнопок, выполняющих следующие функции:
1 – New M-file - выводит пустое окно редактора m-файлов;
2 – Open file - открывает окно для загрузки m-файла;
3 – Cut - вырезает выделенный фрагмент и помещает его в буфер обмена;
4 – Сору - копирует выделенный фрагмент в буфер;
5 – Paste - вставляет фрагмент из буфера в текущую строку ввода;
6 – Undo - отменяет предшествующую операцию;
7 – Redo - восстанавливает последнюю отмененную операцию;
8 – Simulink - открывает окно браузера библиотек Simulink;
9 – Help - открывает окно справки;
10 – Current Directory - выбор рабочего каталога системы.
О назначении кнопок говорят и всплывающие подсказки, появляющиеся, когда стрелка мыши устанавливается и некоторое время удерживается на соответствующей кнопке.
Рис.1.4. Панель инструментов системы MATLAB
Наиболее важной кнопкой (для целей данного учебного пособия) является кнопка открытия окна браузера библиотек Simulink (см. рис.1.4, поз.8).
1.2.3. Панель запуска компонентов системы и браузер
Рабочего пространства
Панель запуска (рис.1.5) предназначена для быстрого доступа к компонентам системы MATLAB (в том числе и к Simulink) и к их описаниям, а также к ссылкам Internet.
Рис.1.5. Панель запуска компонентов
системы MATLAB
Браузер рабочего пространства (рис.1.6) предназначен для удобного просмотра хранящихся в оперативной памяти переменных, используемых системой при своей работе (пакет расширения Simulink также создает переменные в рабочей области).
Рис.1.6. Браузер рабочего пространства
системы MATLAB
1.2.4. Окно истории сессии и браузер текущей директории
В окне истории сессии (рис.1.7) отображаются все команды, выполненные при предыдущих запусках системы, которые хранятся до перезагрузки компьютера. При необходимости сессию можно сохранить.
Рис.1.7. Окно истории сессии системы MATLAB
Рис.1.8. Браузер текущей директории системы MATLAB
Браузер текущей директории (рис.1.8) отображает содержимое текущей директории (рабочего каталога) системы (см. рис.1.4, поз.10), а также указывает тип файла и время его последнего изменения.
2. ПАКЕТ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ
СИСТЕМ SIMULINK
Дата добавления: 2019-11-25; просмотров: 166; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!