เริ่มต้นใช้งาน matlab: คำแนะนำสั้น ๆ

MATLAB (Matrix Laboratory) เป็นแพลตฟอร์มการเขียนโปรแกรมที่พัฒนาโดย MathWorks ซึ่งใช้ภาษาโปรแกรม MATLAB ที่เป็นกรรมสิทธิ์ ภาษาการเขียนโปรแกรม MATLAB เป็นภาษาที่ใช้เมทริกซ์ซึ่งอนุญาตให้มีการจัดการเมทริกซ์การวางแผนฟังก์ชันและข้อมูลการใช้อัลกอริทึมการสร้างส่วนต่อประสานผู้ใช้และการเชื่อมต่อกับโปรแกรมที่เขียนในภาษาอื่น ๆ รวมถึง C, C ++, C #, Java, Fortran และ Python ใช้ในแอปพลิเคชันโดเมนที่หลากหลายตั้งแต่ระบบฝังตัวไปจนถึง AI โดยส่วนใหญ่จะวิเคราะห์ข้อมูลพัฒนาอัลกอริทึมและสร้างโมเดลและแอปพลิเคชัน

MATLAB หน้าต่างหลัก

เมื่อคุณเปิดใช้งานซอฟต์แวร์ MATLAB เดสก์ท็อป MATLAB จะปรากฏขึ้นพร้อมเครื่องมือตัวแปรและแอปพลิเคชันที่เกี่ยวข้องกับ MATLAB เดสก์ท็อปจะมีลักษณะเหมือนภาพด้านล่าง คุณยังสามารถปรับแต่งการจัดเรียงเครื่องมือและเอกสารตามความต้องการของคุณ สามส่วนหลักจะปรากฏขึ้นบนหน้าจอที่มีคำสั่งหน้าต่างพื้นที่ทำงานและประวัติศาสตร์

เครื่องมือเดสก์ท็อปของ MATLAB

เครื่องมือเดสก์ท็อปของ MATLAB ได้แก่ หน้าต่างคำสั่งประวัติคำสั่งพื้นที่ทำงานตัวแก้ไขวิธีใช้ตัวแก้ไขอาร์เรย์และเบราว์เซอร์ไดเรกทอรีปัจจุบัน ที่นี่เราจะอธิบายเครื่องมือทั้งหมดทีละรายการ

1. หน้าต่างคำสั่ง

หน้าต่างคำสั่งใช้เพื่อป้อนตัวแปรและเรียกใช้ฟังก์ชันและสคริปต์ M-file ปุ่มลูกศรขึ้น (↑) ใช้สำหรับเรียกคืนคำสั่งที่ป้อนไว้ก่อนหน้านี้ หลังจากจำได้คุณสามารถแก้ไขฟังก์ชั่นนั้นและกด Enter เพื่อเรียกใช้

การทำงานพื้นฐานบางอย่างที่สามารถทำได้ในหน้าต่างคำสั่ง:

สำหรับการสร้างเวกเตอร์แถวที่มีหมายเลข 1, 2, 3, 4, 5 และกำหนดให้กับตัวแปร 'x'

» x = x = 1 2 3 4 5

ในการสร้างเวกเตอร์คอลัมน์ด้วยหมายเลข 6, 7, 8, 9 และกำหนดให้กับตัวแปร 'y'

» y = y = 6 7 8 9

นอกจากนี้เรายังสามารถสร้างเวกเตอร์คอลัมน์โดยใช้เวกเตอร์แถว (คุณสมบัติของเมทริกซ์)

» y = y = 6 7 8 9 » y ' ans = 6 7 8 9

ถ้าเราต้องการสร้างเวกเตอร์แถวจาก 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8เราก็สามารถเขียนเป็น

» a = a = 0 1 2 3 4 5 6 7 8

ถ้าเราต้องการสร้างเวกเตอร์แถวโดยเพิ่มทีละ 2 ให้เขียน

» u = u = 0 2 4 6 8

และลดลง 2

» u = u = 12 10 8 6 4 2

ตอนนี้สำหรับการดำเนินการทางคณิตศาสตร์อย่างง่ายเช่นการบวกและการลบลองใช้ตัวเลขสองตัวใดก็ได้ 12 และ 14

นอกจากนี้

» u = 12 + 14 ans = 26

สำหรับการลบ

» u = 12-14 ans = -2

2. ประวัติคำสั่ง

ประวัติคำสั่งหมายถึงประวัติของหน้าต่างคำสั่ง

หมายความว่าฟังก์ชันหรือบรรทัดที่คุณป้อนในหน้าต่างคำสั่งจะปรากฏให้เห็นในหน้าต่างประวัติคำสั่ง แม้กระทั่งเราสามารถเลือกฟังก์ชันหรือบรรทัดที่ป้อนไว้ก่อนหน้านี้และดำเนินการได้ นอกจากนี้คุณสามารถสร้างไฟล์ M สำหรับคำสั่งที่เลือก M-File ไม่ใช่อะไรนอกจากไฟล์ข้อความที่มีรหัส MATLAB

3. พื้นที่ทำงาน

พื้นที่ทำงาน MATLAB ประกอบด้วยชุดของตัวแปรที่สร้างขึ้นในช่วงเวลาของการดำเนินการทางคณิตศาสตร์การเรียกใช้ไฟล์ M ที่บันทึกไว้และการโหลดพื้นที่ทำงานที่บันทึกไว้ สำหรับการลบตัวแปรจากพื้นที่ทำงานให้เลือกตัวแปรการคลิกโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการแก้ไขแล้วลบเมื่อคุณออกจาก MATLAB ระบบจะล้างพื้นที่ทำงานโดยอัตโนมัติ สำหรับการบันทึกมันสำหรับเซสชั่น MATLAB ต่อมาคลิกบนพื้นที่ทำงานไอคอนการดำเนินการแล้วประหยัดนี้จะประหยัดพื้นที่ทำงานของคุณให้เป็น MAT ไฟล์ที่มีนามสกุลของ“.mat”สำหรับการอ่านในเซสชั่นถัดไปที่คุณต้องนำเข้าแฟ้มที่โดยคลิกที่ไฟล์แล้วนำเข้าข้อมูล

4. หน้าต่างแก้ไข

Editor เป็นโปรแกรมประมวลผลคำที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการสร้างและแก้ไขจุดบกพร่อง M-files M-file ประกอบด้วยหนึ่งคำสั่งหรือมากกว่าเพื่อดำเนินการ หลังจากบันทึกไฟล์ M แล้วคุณยังสามารถเรียกมันได้โดยตรงโดยพิมพ์ชื่อไฟล์ในประวัติคำสั่ง

5. ความช่วยเหลือ

ในการเปิดเบราว์เซอร์ Help ให้คลิกที่ปุ่ม HELP ในเครื่องมือเดสก์ท็อป MATLAB หรือทางเลือกสำหรับเบราว์เซอร์ HELP คือไปที่หน้าต่างคำสั่งและพิมพ์ help browser ใช้เบราว์เซอร์ HELP สำหรับการค้นหาข้อมูลการจัดทำดัชนีการค้นหาและการสาธิต ขณะอ่านเอกสารคุณสามารถบุ๊กมาร์กหน้าใดก็ได้พิมพ์หน้าค้นหาคำใด ๆ ในหน้าและคัดลอกหรือประเมินสิ่งที่เลือก

6. ตัวแก้ไขอาร์เรย์

ใน Workspace Browser ดับเบิลคลิกที่ตัวแปรเพื่อดูใน Array Editor ตัวแก้ไขอาร์เรย์ใช้สำหรับการดูและแก้ไขการแสดงตัวแปรในพื้นที่ทำงาน

7. เบราว์เซอร์ไดเรกทอรีปัจจุบัน

การดำเนินการไฟล์ MATLAB ใช้เส้นทางการค้นหาและไดเร็กทอรีปัจจุบันเป็นจุดอ้างอิง วิธีที่รวดเร็วในการเรียกดูไฟล์ MATLAB ของคุณคือการใช้ Current Directory Browser เราสามารถใช้ Current Directory Browser เพื่อค้นหาดูและแก้ไขไฟล์ M หรือไฟล์ MATLAB

ตอนนี้ถ้าเราบันทึกไฟล์มากกว่าสองไฟล์ซึ่งไฟล์หนึ่งใช้สำหรับการพล็อตกราฟและอีกไฟล์ใช้สำหรับการจัดการเมทริกซ์ในไฟล์ MATLAB เพื่อให้เราสามารถเข้าถึงไฟล์ที่บันทึกเหล่านี้ได้โดยใช้หน้าต่างคำสั่ง

ตัวแปรใน MATLAB

ไม่จำเป็นต้องมีการประกาศหรือคำสั่งมิติใด ๆ ใน MATLAB เมื่อเราสร้างชื่อตัวแปรใหม่ใน MATLAB มันจะสร้างตัวแปรโดยอัตโนมัติและจัดเตรียมพื้นที่เก็บข้อมูลที่เหมาะสมและบันทึกในพื้นที่ทำงาน หากมีตัวแปรที่มีชื่อเดียวกันอยู่แล้ว MATLAB จะเปลี่ยนเนื้อหาและจัดสรรหน่วยเก็บข้อมูลใหม่หากจำเป็น ชื่อตัวแปรประกอบด้วยตัวอักษรและตามด้วยตัวอักษรตัวเลขหรือขีดล่าง นอกจากนี้ MATLAB ยังพิจารณาตัวพิมพ์เล็กและใหญ่ซึ่งแยกความแตกต่างระหว่างตัวพิมพ์เล็กและตัวพิมพ์ใหญ่

ตัวอย่างเช่น:

» x = 0 x = 0 » y = 1 y = 1

เรายังสามารถสร้างเวกเตอร์โดยใช้ตัวแปรง่ายๆเช่นนี้

» x = x = 0 1 2 3 4 5 6

M- ไฟล์

M-files เป็นไฟล์ข้อความที่มีรหัส MATLAB ที่ผู้ใช้สร้างขึ้น สำหรับการสร้างไฟล์ M คุณสามารถใช้ MATLAB EDITOR หรือโปรแกรมแก้ไขข้อความอื่นได้ M-ไฟล์จะถูกบันทึกไว้ที่มีนามสกุล“.m”ตัวอย่างเช่น:

» A =

เก็บไฟล์ภายใต้ชื่อ test.m จากนั้นการทดสอบคำสั่งในหน้าต่างคำสั่งจะอ่านไฟล์และสร้างตัวแปร A ซึ่งมีเมทริกซ์ของเราหรือข้อมูลที่บันทึกไว้ในไฟล์ M นั้น

การพล็อตกราฟ

MATLAB มีสิ่งอำนวยความสะดวกในการแสดงเวกเตอร์และเมทริกซ์ในรูปแบบของกราฟขึ้นอยู่กับประเภทของข้อมูลอินพุต

ตัวอย่างเช่น:พล็อตกราฟระหว่าง "x" และ "y"

ให้ช่วงของ 'x' คือ 0 (ศูนย์) ถึงπ (pi) และ 'y' คือฟังก์ชันไซน์ของ 'x' ที่มีช่วง 0 ถึงπ (pi)

» x = 0: pi / 5: pi; » y = บาป (x);

คำสั่งด้านล่างใช้สำหรับการพล็อตกราฟระหว่าง x และ y

»พล็อต (x, y);

สำหรับการติดฉลากแกน x และ y

» xlabel ('ช่วงของ y'); » ylabel ('บาปของ x');

และชื่อของกราฟที่กำหนดให้เป็น

» title ('plot of sin (x)');

ผลลัพธ์

อีกตัวอย่างหนึ่งของการสร้างเส้นโค้ง

ให้ตัวแปรสองตัวเป็น x, y สำหรับการพล็อตเส้นตรง y = x อย่างง่าย

» x = 0: 2: 20; » y = x; »พล็อต (x, y); » xlabel ('X'); » ylabel ('Y'); » title ('พล็อตของเส้นตรง y = x');

ผลลัพธ์

นอกจากนี้เรายังสามารถพล็อตกราฟของฟังก์ชันตรีโกณมิติฟังก์ชันพีชคณิตและกราฟของการจัดการเมทริกซ์

ข้อความเงื่อนไขใน MATLAB

เช่นเดียวกับที่เราใช้คำสั่งเงื่อนไขในซอฟต์แวร์ต่างๆในขณะที่เขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์เรายังสามารถใช้มันในการเขียนโปรแกรม MATLAB คำสั่งเงื่อนไขต่างๆที่ใช้ใน MATLAB ได้แก่:

• สำหรับ ห่วง
• ในขณะที่ วนซ้ำ
• ถ้า คำสั่ง
• ยังคง คำสั่ง
• คำสั่ง ทำลาย
• สลับ คำสั่ง

ถ้า

สำหรับการประเมินนิพจน์เชิงตรรกะและดำเนินการกลุ่มของคำสั่งเมื่อเงื่อนไขเป็นจริงเท่านั้นคำสั่ง'if'จะถูกใช้ "elseif"และ"else"ใช้สำหรับการดำเนินการของกลุ่มคำสั่งทางเลือก

»ถ้า a> b fprintf ('มากกว่า); elseif a == b fprintf ('เท่ากับ'); elseif a <b fprintf ('น้อยกว่า'); อื่น fprintf ('ข้อผิดพลาด'); จบ

สวิตซ์

ในคำสั่ง switch กลุ่มของคำสั่งจะดำเนินการตามค่าของตัวแปรหรือนิพจน์

ตัวอย่าง:

» x = input ('Enter the no:'); สลับ x case 1 disp ('the number is negative') case 2 disp ('zero') case 3 disp ('the number is positive') หรือdisp ('other value') end

หยุดพัก

คำสั่ง Break ใช้สำหรับออกจาก while loop หรือสำหรับ loop ในช่วงต้น ในขณะที่มันแตกจากวงในสุดในลูปที่ซ้อนกันเท่านั้น

ตัวอย่าง:

» x = 2; ในขณะที่ (x <12) fprintf ('ค่าของ x:% d \ n', x); x = x + 1; ถ้า ('x> 7') แตก; ปลาย ปลาย

หลังจากการเรียกใช้รหัสผลลัพธ์จะเป็น:

ค่า x: 2 ค่า x: 3 ค่า x: 4 ค่า x: 5 ค่า x: 6 ค่า x: 7

ดำเนินการต่อ

คำสั่งนี้ใช้ภายในลูป การควบคุมจะข้ามไปที่จุดเริ่มต้นของลูปสำหรับการวนซ้ำครั้งต่อไปโดยข้ามการดำเนินการของคำสั่งภายในเนื้อหาของการวนซ้ำปัจจุบันของโปรแกรม

ตัวอย่าง:

» x = 2; ในขณะที่ (x <12) ถ้า x == 7 x = x + 1; ดำเนินการต่อ; สิ้นสุด fprintf ('ค่าของ x:% d \ n', x); x = x + 1; จบ

ดังนั้นผลลัพธ์จะเป็น:

ค่า x: 2 ค่า x: 3 ค่า x: 4 ค่า x: 5 ค่า x: 6 ค่า x: 8 ค่า x: 9 ค่า x: 10 ค่า x: 11

สำหรับ

FOR ลูปซ้ำกลุ่มของคำสั่งในหมายเลขคงที่ ครั้ง. ไวยากรณ์ของ FOR loop มีดังต่อไปนี้: -

สำหรับ ………………. จบ

ตัวอย่าง:

»สำหรับ x = disp (x) end 2 1 3 4 5

ในขณะที่

เมื่อเงื่อนไขที่ระบุเป็นจริง while ลูปจะรันคำสั่งซ้ำ ๆ

ไวยากรณ์ของ while loop มีดังต่อไปนี้: -

ในขณะที่ จบ

ตัวอย่าง:

» x = 2; ในขณะที่ (x <18) fprintf ('ค่าของ x:% d \ n', x); x = x + 1; จบ

ผลลัพธ์ของลูปนี้เมื่อเรียกใช้โค้ด

ค่า x: 2 ค่า x: 3 ค่า x: 4 ค่า x: 5 ค่า x: 6 ค่า x: 7 ค่า x: 8 ค่า x: 9 ค่า x: 10 ค่า x: 11 ค่า x: 12 ค่า x: 13 ค่า x: 14 ค่า x: 15 ค่า x: 16 ค่า x: 17

นี่เป็นเพียงการแนะนำ MATLAB ซึ่งมีแอพพลิเคชั่นที่กว้างใหญ่และซับซ้อนมาก ผู้เริ่มต้นสามารถเริ่ม MATLAB ด้วยโครงการพื้นฐานด้านล่าง:

• การเชื่อมต่อ Arduino กับ MATLAB - LED กะพริบ
• ระบบอัตโนมัติภายในบ้านที่ใช้ GUI โดยใช้ Arduino และ MATLAB
• การควบคุมเซอร์โวมอเตอร์โดยใช้ MATLAB