ОСНОВЫ ВЫЧИСЛЕНИЙ В MATLAB
Министерство образования и науки РФ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«МАТИ»-Российскийгосударственный технологический университет имени К. Э. Циолковского
Кафедра «Технология производства двигателей летательных аппаратов»
Лабораторный практикум
MATLAB. Занятие 1
НАУЧНАЯ ГРАФИКА. АППРОКСИМАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
Составитель:
Курицына В.В.
2
ВВЕДЕНИЕ
При подготовке инженеров необходимо, чтобы выпускаемые техническими вузами специалисты обладали умениями в многогранном использовании не только классических навыков профиля своей специальности, но и прогрессивных технологий информационного сопровождения разработок, а также методологии организации научных исследований и принятия стратегических решений.
С целью органичного сквозного встраивания в учебный процесс научноисследовательского лабораторного практикума были использованы возможности программной среды MATLAB.
Система MATLAB предлагается разработчиками (фирма Math Works, Inc.) как лидирующий на рынке, в первую очередь в системе военно-промышленногокомплекса, в аэрокосмической отрасли и автомобилестроении, язык программирования высокого уровня для технических вычислений с большим числом стандартных пакетов прикладных программ.
Система MATLAB вобрала в себя не только передовой опыт развития и компьютерной реализации численных методов, накопленный за последние десятилетия, но и весь опыт становления математики за всю историю человечества.
Среда MATLAB (Matrix Laboratory) с пакетами специализированных дополнений нашла широкое применение в промышленности, научно-исследовательскихлабораториях, образовании. Систему используют в своих научных проектах ведущие университеты и научные центры мира.
Основные преимущества данной системы, которые отличают ее от других математических пакетов, заключаются в ориентации на инженерные расчеты, опирающиеся на векторы, матрицы и комплексные величины. Язык общения со средой программирования предельно приближен к естественному языку сопровождения инженерной деятельности. Специализированные модули позволяют изучить разноплановые инструменты и методы.
Популярности системы способствует ее мощное расширение Simulink, предоставляющее удобные и простые средства, в том числе визуальное объектноориентированное программирование, для моделирования линейных и нелинейных динамических систем, а также множество других пакетов расширения системы.
Способы задания векторов и матриц данных:
Если задано:
Х=10,
то это значит, что X —этовектор с единственным элементом, имеющим значение 10.
Если надо задать вектор из нескольких элементов, то их значения следует
перечислить в квадратных скобках, разделяя пробелами или запятыми:
X=[5 25 4 17 2]
После ввода вектора система выводит его на экран дисплея, показывая
результат.
Задание матрицы требует указания нескольких строк. Для разграничения
строк используется знак – точка с запятой:
X=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]
задает квадратную матрицу, которую можно вывести:
3
X =
Очень часто необходимо произвести формирование упорядоченных числовых
последовательностей. Такие последовательности нужны для создания векторов или значений абсциссы при построении графиков. Для этого в MATLAB используется
оператор — двоеточие:
X = Начальное_значение:Шаг:Конечное_значение
X =0:5:100
Данная конструкция порождает возрастающую последовательность чисел, которая начинается с начального значения, идет с заданным шагом и завершается конечным
значением. Если Шаг не задан, то он принимает значение 1.
Особенности вычисления
Принадлежность MATLAB к матричным системам вносит особенности в вычисления.
Операции взаимодействия матрицы с числами и математическими функциями проходят адекватно, почленно.
Y1=sin(X)
Y2=5*X
Z=X+Y1
Для операций почленного деления, умножения, возведения в степень векторов и матриц (если они одинакового размера) используется оператор с точкой
(./ .* .^):
Z=X.*Y
Перенос строки в длинной команде
В некоторых случаях вводимое математическое выражение может оказаться настолько длинным, что для него не хватит одной строки. В этом случае часть
выражения можно перенести на новую строку с помощью знака многоточия «…» (3 или более точек), например:
Очистка памяти от переменных
В памяти компьютера переменные занимают определенное место, называемое рабочей областью (workspace). Для очистки рабочей области
используется функция clear в разных формах, например:
•clear — уничтожение определений всех переменных;
•clear x — уничтожение определения переменной х;
•clear a, b, с — уничтожение определений нескольких переменных.
studfiles.net
Продолжение на следующей строке длинных строк при вводе и выводе
Иногда вам требуется ввести в окне Command Window (Командное окно) или в М-файле команду, которая слишком длинна, чтобы уместиться на одной строке.
В этом случае при приближении к концу строки вы можете ввести … (три последовательные точки), затем нажать клавишу «Enter» и продолжить ввод команды наследующей строке. Если вы сделаете это в окне Command Window (Командное окно), то не увидите на новой строке приглашение командной строки.
Числовой вывод форматируется программой MATLAB так, чтобы подходить к вашему экрану, но символьные выражения обычно отображаются в одной строке, независимо от того, насколько они длинны. Если s является символьным выражением, тогда при введении pretty (s) это выражение будет отображаться в формате, удобном для распечатки, который использует на экране несколько строк, имитируя вычисления на бумаге. При этом результаты зачастую читаются гораздо легче, чем в формате по умолчанию. Важной функцией команды prettyявляется то, что эта команда продолжает на следующей строке длинные выражения, чтобы подогнать их к полю ввода (шириной в 80 символов) стандартного окна. Если ваша информация вывода настолько длинна, что выходит за правый край рабочего окна, она может быть усечена при распечатке, поэтому следует использовать команду pretty, чтобы вся информация вывода была видна.
Эта статья из раздела-взаимодействие с программой matlab, которая посвящена теме-продолжение на следующей строке длинных строк при вводе и выводе. Надеюсь вы по достоинству оцените ее!
Поэтому из выше всего сказанного можно сделать вывод, что вам необходимо просмотреть много дополнительной информации и альтернатив!
| ←Предыдущая Matlab интерфейс | Распечатка и сохранение графики Следующая→ |
|---|
xn—-itbabpc0acaivro5j.xn--p1ai
О переносе строки в сессии MatLab
Урок 2. Установка системы и первые навыки работы
Установка и файловая система MATLAB
Новый и старый облик системы MATLAB 6.0
Операции строчного редактирования
Команды управления окном
MATLAB в роли суперкалькулятора
О переносе строки в сессии
Основные объекты MATLAB
Понятие о математическом выражении
Действительные и комплексные числа
Константы и системные переменные
Текстовые комментарии
Переменные и присваивание им значений
Уничтожение определений переменных
Операторы и функции
Применение оператора : (двоеточие)
Сообщения об ошибках и исправление ошибок
Форматы чисел
Формирование векторов и матриц
Особенности задания векторов и матриц
Объединение малых матриц в большую
Удаление столбцов и строк матриц
Операции с рабочей областью и текстом сессии
Дефрагментация рабочей области
Сохранение рабочей области сессии
Загрузка рабочей области сессии
Завершение вычислений и работы с системой
Завершение вычислений
Завершение работы с системой
Что нового мы узнали?
В некоторых случаях вводимое математическое выражение может оказаться настолько
длинным, что для него не хватит одной строки. В этом случае часть выражения
можно перенести на новую строку с помощью знака многоточия «…»
(3 или более точек), например:
s = 1-1/2 + 1/3- 1/4 + 1/5 — 1/6 + 1/7 … 1/8 + 1/9 — 1/10 + 1/11 — 1/12:
Этот прием может быть весьма полезным для создания наглядных документов, у которых
предотвращается заход строк в невидимую область окна. Вообще говоря, максимальное
число символов в одной строке командного режима — 4096, а в m-файле — не ограничено,
но со столь длинными строками работать неудобно. В ранних версиях в одной строке
было не более 256 символов.
radiomaster.ru
Самоучитель Matlab (ч.1)
Матрица задается в виде ряда векторов, представляющих ее строки и заклю
ченных в квадратные скобки. Для разделения элементов векторов используется
пробел или запятая, а для отделения одного вектора от другого – точка с запятой.
Для выделения отдельного элемента матрицы M используется выражение вида
M(j,i), где M – имя матрицы, j – номер строки и i – номер столбца.
Для просмотра содержимого массивов удобно использовать браузер рабочего
пространства Workspace. Каждый вектор и матрица в нем представляются в виде
квадратика с ячейками, справа от которого указывается размер массива. Двойной
щелчок по квадратику мышью ведет к появлению окна редактора массивов Array
видна – возможен не только просмотр элементов массивов, но и их редактирова
ние и замена.
52
Первое знакомство с MATLAB
Простые вычисления в MATLAB
>> sin(V)
ans =
0.8415 0.9093 0.1411 -0.7568
>> 3*V
ans =
3
6
9
12
>> V^2
??? Error using ==> ^
Matrix must be square.
>> V.^2
ans =
1
4
9
16
>> V+2
ans =
3
4
5
6
>>
53
Обратите внимание на форму ответов при выполнении простых операций без
указания переменной, которой присваивается результат. В таких случаях
MATLAB сам назначает переменную ans, которой присваивается результат и
значение которой затем выводится на экран.
Рис. 1.4. Работа с редактором массивов
1.3.2. Форма вывода и перенос строки в
сессии
Следует отметить особенности вывода в системе MATLAB. Вывод начинается
с новой строки, причем числовые данные выводятся с отступом, а текстовые – без
него. Для экономии места в данной книге в дальнейшем вывод будет даваться без
перевода на новую строку. Например, вывод вектора строки
ans =
3
ans = 3
4
4
5
6
5
6
Как видно из приведенных примеров, ввод исходных выражений для вычисле
ний в системе MATLAB осуществляется в самом обычном текстовом формате.
В этом же формате выдаются результаты вычислений, за исключением графиче
ских.
reactivmen.narod.ru