Jankowski - Podstawy programowania w języku MATLAB (2002), INNE
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->POLITECHNIKA GDAŃSKAWYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJPODSTAWY PROGRAMOWANIAW JĘZYKU MATLABROBERT JANKOWSKI, IZABELA LUBOWIECKA, WOJCIECH WITKOWSKIGDAŃSK 2002WSTĘP•Niniejszy zeszyt przeznaczony jest dla studentów Wydziału Inżynierii Lądowej Politechniki•••••••Gdańskiej jako pomoc dydaktyczna do laboratorium z programowania w języku MATLAB,prowadzonego w ramach przedmiotu podstawy informatyki.W pierwszej części zeszytu omówiono podstawowe funkcje: operacje na macierzach, działaniatablicowe, operatory logiczne oraz elementy algebry liniowej.W następnej części pokazano pracę w tzw. skryptach wraz z instrukcjami sterującymi orazzastosowaniem funkcji.Kolejną część zeszytu poświęcono grafice dwu- i trójwymiarowej.W ostatniej części pokazano przykładowe programy z dziedziny mechaniki budowli,wytrzymałości materiałów i dynamiki.Działania poszczególnych instrukcji zobrazowano w postaci licznych przykładówprzeznaczonych do samodzielnego wykonania.W zeszycie czcionkącourierwyróżniono komendy języka MATLAB.Niektóre przykłady programów pochodzą z książki A. Zalewskiego i R. Cegieły pt.„MATLAB – obliczenia numeryczne i ich zastosowania”, Wydawnictwo Nakom, Poznań1997.2Środowiskoi programowanie w języku MATLAB•MATLAB - pakiet obliczeniowy firmyMathWorksjest przeznaczony do wykonywania••••••różnorodnych obliczeń numerycznych.Serce pakietu stanowi interpreter języka umożliwiający implementację algorytmównumerycznych oraz biblioteki podstawowych działań na macierzach (odwracanie,dodawanie/odejmowanie, wartości własne itp.).Podstawowym typem danych jest macierz, stąd nazwa MATrix LABoratory.Pakiet posiada obszerne biblioteki dodatkowych procedur umożliwiające rozwiązywanietypowych problemów obliczeniowych.Prosta budowa okienkowa ułatwia korzystanie z programu.Łatwai estetyczna jest wizualizacja wyników w postaci dwu- i trójwymiarowych wykresów.Dodatkową zaletą pakietu MATLAB jest możliwość przeprowadzenia obliczeńsymbolicznych (na wzorach).Wprowadzenie do pracy wśrodowiskujęzyka MATLAB•Praca wśrodowiskujęzyka MATLAB polega na wydawaniu poleceń, które po zatwierdzeniuwykonywane są przez interpreter.•Większą liczbę instrukcji można zapisać w zbiorze tekstowym zwanym skryptem (pliki zrozszerzeniem.m).Przykłady poleceń•Podstawienie:» a=3;powoduje utworzenie zmiennejao wartości 3.UWAGA:Średnikpo poleceniu powoduje,żewartość będąca wynikiem nie będzie wyświetlana naekranie.» b=sin(a)b =0.1411oblicza wartość funkcji sinus dla zmienneja,wynik zapisuje do zmiennejbi wyświetla naekranie.•Jeżeli nie podano nazwy zmiennej to wynik działania jest umieszczany w standardowejzmiennejans,np.:» cos(pi/3)ans =0.5000•Utworzona (zdefiniowana) zmienna jest pamiętana od momentu utworzenia, aż do chwili jejusunięcia. Możliwa jest przy tym nie tylko zmiana wartości, ale również rozmiaru zmiennej.3Nazwy zmiennych i informacje o nich można uzyskać wywołując funkcjewhoiwhos.•Usunięcie zmiennej z pamięci:clear a- usuwa zmiennąa;clear- usuwa wszystkie zmienne znajdujące się w pamięci.•Zapisanie zmiennych na dysku:save nazwa_pliku(domyślnie przyjmowane jest rozszerzenie.mat).•Wczytanie danych z pliku dyskowego:load nazwa_pliku•Korzystanie z podręcznej pomocy podającej opis funkcji:help nazwa_funkcji•Zawartość aktualnego katalogu można wyświetlić używając funkcjidirlubls.•Do zmiany katalogu służy polecenie:cd nazwa_kataloguLiczby rzeczywiste i ich formaty•Podstawowym typem dla elementów macierzy wykorzystywanym przez MATLAB są liczbyrzeczywiste.•Maksymalną i minimalną wartość liczby rzeczywistej dodatniej można poznać za pomocąfunkcjirealmaxirealmin.•Do określenia sposobu, w jaki liczby rzeczywiste są przedstawione na ekranie służy polecenieformat postać_liczby,gdziepostać_liczbyokreśla postać, w jakiej liczby rzeczywistebędą wyświetlane na ekranie (np.short, short e, long).Przykład:Przedstaw liczbę 2,5 w różnej postaci używając funkcjiformat.» format short» 2.5ans =2.5000» format short e» 2.5ans =2.5000e+000» format long» 2.5ans =2.500000000000004Macierze•Definicja macierzy przez wyliczenie elementów:Przykład:» A=[2 2 2 1; 1 2 3 1];lub:» A=[2 2 2 11 2 3 1]A =22211231Poszczególne elementy macierzy oddziela się spacjami, a wiersześrednikamilub umieszczasię je w oddzielnych liniach.•Definicja macierzy przez wygenerowanie elementów:A=[min:krok:max]Polecenie generuje wektor poczynając od elementu o wartościmin,kończąc na elemencie owartościmaxz krokiemkrok.Jeżeli parametrkrokzostanie pominięty, przyjmuje się, iżkrok=1.Przykład:Wygeneruj macierz dwuwierszową o wyrazach od 1 do 10 w pierwszym wierszu i o wyrazachod 2 do 20 (co 2) w wierszu drugim.» A=[1:10; 2:2:20]A =123456789102468101214161820•Definicja macierzy wykorzystując elementy innych macierzy:Przykład:Utwórz macierzDbudując ją ze zdefiniowanych macierzyA, BiC.» A=[1 4 1; 2 0 1];» B=[3 1; 4 1];» C=[1 2 2 0 1; 2 4 7 1 0];» D=[A B; C]D =14131214112212471UWAGA:Przy takim budowaniu macierzy należy pamiętać o zgodności wymiarów.5
[ Pobierz całość w formacie PDF ]