A.K. EFREMOV

BİRLEŞİK

OTOMASYON SİSTEMİ

MATEMATİKSEL

VE BİLİMSEL VE ​​TEKNİK

HESAPLAMA VE SİMÜLASYON

disiplin tarafından bir öğretim yardımcısı olarak

"Otonom mekatronik kontrol araçları»,

"Otonom mekatronik kontrol cihazlarının modellenmesi"

Yayınevi MSTU im. N.E. Bauman

İnceleyenler: N.P. Rodionov, Yu.S. Saratov

Efremov A.K.

E92 Matematiksel ve bilimsel-teknik hesaplamalar ve modelleme için entegre otomasyon sistemi dinamik sistemler MATLAB 5.x: Ders kitabı. "Otonom mekatronik kontrol cihazları", "Otonom mekatronik kontrol cihazlarının modellenmesi" disiplinleri için el kitabı. - M.: MSTU im. yayınevi. N.E. Bauman, 2003 .-- 80 s.: hasta.

ISBN 5-7038-2301-3

Modern bilgisayar sistemi MATLAB'ın olanakları, nesnelerin kullanımına dayalı araştırma ve tasarım için güçlü araçlardan biri olarak kabul edilir. Matematiksel modeller... Sistemin arayüzü analiz edilir, temel nesneler karakterize edilir ve programlama ve grafik araçları kullanmanın yanı sıra doğrudan ve sembolik hesaplama modlarında çalışma prensipleri sunulur. Simulink paketine çok dikkat edilir. Egzersizler verilir.

"Özerk bilgi ve kontrol sistemleri" uzmanlığına kayıtlı IV-V sınıf öğrencileri için

Sekme. 4. Şek. 13. Bibliyografya. 15 başlık

UDC 681.322

BBK 32.81

ISBN 5-7038-2301-3 Ó MSTU im. N.E. Bauman, 2003

GİRİŞ

Şu anda, üniversite uzmanlarının eğitim sisteminin yapısında, matematiksel yöntemler nesnelerin araştırılması ve tasarımı, matematiksel modellerin yeterliliği sorunu, özelliklerinin analizi ve hesaplama sonuçlarının doğru yorumlanması. Modern formlar organizasyon Eğitim süreci güçlü bilgisayar matematik paketlerinin kullanımına odaklanmıştır.

MATLAB sistemi (MATrix LABoratory'den - "matris laboratuvarı") - en popüler ve kapsamlı testlerden biri bilgisayar sistemleri mühendislik ve bilimsel hesaplamalar yapmak için tasarlanmıştır. Windows ortamı... MATLAB 5.x'in tam (profesyonel) sistemine ek olarak, ana sürümün çekirdeğini ve üç paketi içeren bir "öğrenci" sürümü olan "MATLAB'ın Öğrenci Sürümü" vardır. Uygulama programları(Sembolik Matematik Araç Kutusu, Kontrol Sistemi Araç Kutusu ve Sinyal İşleme Araç Kutusu), sırasıyla sembolik biçimde hesaplamalar gerçekleştirmeye, kontrol sistemlerini simüle etmeye ve sonuçların yüksek kaliteli görselleştirilmesiyle sinyal işlemeyi düzenlemeye izin verir.

MATLAB sistemi aşağıdaki beş ana bölümden oluşur: komut-algoritmik dil yüksek seviye; çalışma ortamı; grafik sistemi; kütüphane matematiksel fonksiyonlar; Uygulama Programlama Arayüzü (API).

MATLAB güçlüdür etkileşimli program, yüksek derecede entegrasyon ile karakterize edilir. Olasılıklar sayesinde kendi dili programlama, sistem uyum sağlama özelliğine sahiptir. özel görevler kullanıcı, yüksek hızda hesaplama ve sonuçların doğal ve kullanışlı sayısal, tablo veya grafik formlarda sunulmasını sağlar.

Yerleşik Defter paketi, aşağıdakilerle oluşturmanıza olanak tanır: kelime editörü metin, MATLAB komutları ve bunların yürütülmesinin sonuçlarını içeren sözde M-kitapları.

Temel set sistem yerleşik özellikleri oldukça geniştir: özel karakterler; aritmetik, cebirsel, trigonometrik ve özel fonksiyonlar; fonksiyonlar Spektral analiz ve filtrasyon; vektör ve matris fonksiyonları; ile çalışmak için araçlar Karışık sayılar; grafikler ve uzamsal yüzeyler ve şekiller oluşturmak için operatörler (çok pencereli grafik modu mümkündür), vb. Program yazarken, yerleşik MATLAB düzenleyicisini kullanabilirsiniz.

MATLAB 5.x, dinamik sistemleri simüle etmek için güçlü bir paket olan Simulink'i de içerir. farklı şekiller(doğrusal ve doğrusal olmayan, analog ve ayrık) ve simülasyon sonuçlarının görselleştirilmesi için.

Mühendislik problemlerinin çözümünde uygulanan sayısal yöntemlerle ve çalışanlarla teorik temel MATLAB komutları ve programları, örneğin içinde bulunabilir. Matrislerin ve vektörlerin dahil olduğu hesaplamaları düzenleme ilkelerini anlamak için yüksek matematik dersi sırasında edinilen bilgiler yeterlidir.

Aşağıdaki materyal, "Otonom mekatronik kontrol cihazları" ve "Otonom mekatronik kontrol cihazlarının modellenmesi" disiplinlerinin çalışmasında "Otonom bilgi ve kontrol sistemleri" bölümünde kullanılan yazar tarafından geliştirilen elektronik ders kitabının içeriğini yansıtmaktadır. 1. sınıf öğrencileri için eğitim-teknolojik atölye (USP) çerçevesinde (basitleştirilmiş bir versiyonda).

Elektronik Çalışma Kılavuzu (EPM), ile oluşturulan taşınabilir bir belge formatı (PDF) matlab.pdf dosyasıdır. Metin düzeltici Word ve Adobe Acrobat sistemleri. V benzer dosyalar orijinal belgelerin tüm biçimlendirme seçenekleri, yazı tipi nitelikleri ve grafikleri korunur. PDF dosyaları web tarayıcıları tarafından desteklenir ve Windows ve Macintosh işletim sistemleriyle uyumludur.

EUP yerel bir sunucuya kurulabilir bilgisayar ağı veya bireysel olarak ayrı bilgisayarlar... İşte Windows masaüstü MATLAB sistemini başlatmak ve EPM'yi çağırmak için kısayolların ve ayrıca kullanıcı klasörüne kısayolun yerleştirildiği bir klasör (örneğin, "Lab_MATLAB") oluşturulur. Çalışma iki pencere modunda düzenlenmiştir: EPP dosyası pencerelerden birine yüklenir ve alıştırmaların ve programların komutları ikinci (pencere) (MATLAB sistemleri) yazılır.

Sistem çalışma penceresi Akrobat Okuyucu 4.0 iki büyük bölüme ayrılmıştır. Bunlardan ilki - gezinme çubuğu - yer imlerini kullanarak belgenin bölümleri arasında gezinmeyi düzenlemek için kullanılır ( hiper metin bağlantıları). İkincisi, belge bölmesi, ikincisini görüntülemek için kullanılır. Ayrıca, pencerenin standart Windows öğeleri vardır: ana menünün başlığı ve çubuğu ile komut araç çubuğu.

EUP ile çalışma prosedürü:

1. Lab_MATLAB klasörünü açın.

2. EPM dosyasını arayın ve MATLAB 5.x çalışma penceresini açın.

3. İki pencereli bir çalışma ortamı düzenleyin.

4. Gerekirse geçici olarak kaldırılabilen gezinme panelini kullanarak bunlara atıfta bulunarak EPR bölümlerinin materyallerini tutarlı bir şekilde inceleyin.

M-dosyalarının oluşturulmasının öngörüldüğü durumlarda, ikincisini kaydedin. sadece kullanıcı klasörü (dosyaları klasörlere kaydetme MATLAB programları ve sistem klasörlerinde yasak!).

Çalışmanın sonuçlarını öğretmen tarafından görüntülenmesi için belge paneline kaydedin.

MATLAB ARAYÜZÜ

MATLAB'ı yükledikten sonra, görünür MATLAB Masaüstü MATLAB sistemiyle ilgili dosyaları, değişkenleri ve uygulamaları yönetmek için görsel araçlar içerir (Şekil 4.1). Masaüstü, başlık çubuğu, ana menü çubuğu, araç çubuğu, araç pencerelerini yerleştirme alanı ve Başlat düğmesi olan bir durum çubuğundan oluşur. Aşağıdaki araçların herhangi bir kombinasyonu Masaüstünde görünebilir:

Başlatma Pedi

· Komut penceresi (Komut Penceresi);

· Komut Geçmişi penceresi;

· Yardım Tarayıcı penceresi;

· Geçerli dizini görüntülemek için pencere (Geçerli Dizin Tarayıcısı);

· Çalışma Alanı Tarayıcısı;

· Veri düzenleyici penceresi (Dizi Düzenleyici);

· Editör m - dosyalar (Düzenleyici / Hata Ayıklayıcı);

· Komutların performansını değerlendiren Profiler (Profiler).

Pirinç. 4.1. MATLAB sistem masaüstü.

MATLAB sistemi, belirtilen araçlara ek olarak, hesaplama sonuçlarını görselleştirmek için tasarlanmış, Masaüstü tarafından kontrol edilmeyen grafik pencereleri (Şekiller) içerir.

Menü komutları, araç pencerelerini yönetmek için kullanılır görüş ... Örneğin, komut Masaüstü Düzeni sistem masaüstünde çeşitli araç kombinasyonlarını görüntülemek için komutlar içeren bir menü açar. MATLAB ile çalışırken en sık kullanılan araç penceresi düzeni, varsayılan düzendir. Bu konum, gerekirse komutla ayarlanabilir. Görünüm → Masaüstü Düzeni → Varsayılan .

Dosya düzeyinde işlemleri gerçekleştirmek için menü komutlarını kullanın. Dosya ... Yani alt menüyü kullanarak Yeni yeni bir m - dosyası oluşturmak için uygulamayı açabilirsiniz ( Düzenleyici / Hata Ayıklayıcı ), dinamik model ( SIMULINK ), grafiksel kullanıcı arayüzü ( KILAVUZ ) ve ayrıca yeni bir grafik penceresi oluşturun. Emretmek Çalışma Alanını farklı kaydet... çalışma alanında bulunan verileri formda diske kaydetmenizi sağlar ikili dosyalar uzantılı .mat ... Ekip de aynı amaçlara hizmet eder. kaydetmek ... Örneğin, komutu çağırmak fname X'i kaydet değişkenin değerini yazmaya izin verecek x dosyalamak fname.mat... Komut modunda oluşturulan oturumun tüm metnini kaydetme yeteneğinin, komutun kaydetmek vermiyor, komut bunun için kullanılıyor günlük... Örneğin, komutu çağırmak günlük dosya adı giriş satırlarındaki tüm komutları ve formda elde edilen sonuçları diske yazacaktır. Metin dosyası adı ile dosyaadı.m. Ayrıca sistem, komutu kullanarak bir dosyaya kaydı duraklatma olanağı sağlar. günlük kapalı ve komutu kullanarak daha önce kesintiye uğramış bir kaydı devam ettirin üzerinde günlük.

Önceden kaydedilmiş bir oturumun çalışma alanını yüklemek için şu komutu kullanın: yük ... Örneğin, önceden kaydedilmiş bir dosyayı yüklemek için myf_1.mat komutu çağırmalısın myf_1.mat'ı yükle... eğer komut yük oturum sırasında kullanılırsa, değişkenlerin mevcut değerleri, daha önce okunan MAT dosyasına kaydedilen değerlerle değiştirilecektir. Bu durumda * işareti, yüklenen dosyaların adlarını belirtmek için kullanılabilir, bu da belirli özelliklere sahip tüm dosyaların indirilmesi anlamına gelir. Örneğin, yükleme laboratuvarı * .mat adının başındaki tüm dosyaları indirmek anlamına gelir laboratuvar, Örneğin laboratuvar_1, laboratuvar_2, laboratuvar_3 vesaire.

Sistemle çalışmayı tamamlamak için komutları kullanabilirsiniz. çıkış , çıkış yapmak veya tuş kombinasyonu Ctrl + S ... Hepsinin değerlerini korumak gerekirse sistem değişkenleri, ardından komutu girmeden önce çıkış bir komut vermeli kaydetmek ... Bu durumda, komut yük sistemi başlattıktan sonra saklanan değişkenlerin değerlerini okur ve kesintiye uğradığı andan itibaren sistemle çalışmaya başlamanızı sağlar.

Menü komutları Düzenlemek iptal etmenize izin verin ( Geri alma ) veya dönüş ( Yeniden yap ) iptal edilen eylem, pano ile bilgi alışverişi ( Kesmek- Kesmek, kopyala - Kopyala, Yapıştırmak - Sokmak, Özel yapıştır - Özel yapıştır), geçerli pencerenin içeriğini tamamen seçin ( Hepsini seç ) ve ayrıca komut penceresini de temizleyin ( ClearCommandWindow ), komut geçmişi penceresi ( Komut Geçmişini Temizle ) ve çalışma alanının içeriği ( ClearWorkspace ).

Menü komutları ağ MATLAB sisteminin şirket geliştiricisinin web sitesine gitmenize izin verir. m - dosya pencereleri, SIMULINK uygulamasının blok kitaplık pencereleri, sistem modellerinin pencereleri arasında geçiş yapmak için menü komutlarını kullanın pencereler ... Erişim referans bilgisi menü komutları sağlamak Yardım .

Komut Penceresi komutları girmek ve metin modunda yürütme sonuçlarının çıktısını almak için tasarlanmıştır. Birlikte çalışmak komut penceresi diyalog modunda gerçekleşir. Kullanıcı komutu girer Komut satırı isteminden sonra >> ve tıklamalar Girmek, ardından komut MATLAB çekirdeğine iletilir. Çekirdek şu komutu kontrol eder: sözdizimi hataları ve yoksa, komutu yürütür ve sonucu döndürür. Aksi takdirde, bir hata mesajı görüntülenir.

Varsayılan olarak, sonuç komut penceresine sayısal biçimde verilir. kısaG... İletişim kutusunu kullanarak sayı çıktısının biçimini değiştirebilirsiniz. Tercihler aynı adı taşıyan menü komutu tarafından çağrılır Dosya ... Bu pencerede, aracı etkinleştirdikten sonra Komut Penceresi alanın açılır listesinden sayısal biçim grup içinde yer alır Metin görüntüleme , seçmelisin gerekli biçim... Ek olarak, şu komutu kullanarak mevcut formatı da değiştirebilirsiniz. biçim ... Sayısal verilerin çıktısı için formatların listesi tablo 4.1'de sunulmuştur.

Tablo 4.1. Sayısal çıktı biçimleri.

Biçim	Açıklama	Örnek
kısa boylu	Sabit noktalı kısa sayı (altında kesirli kısım dört kategori ayrılmıştır)	1.3333
uzun	Sabit noktalı uzun sayı (kesirli kısım için on dört yer vardır)	1.33333333333333
kısaE	Kısa bir kayan noktalı sayı (kesirli kısım için dört basamak ayrılmıştır)	1.3333e + 000
kement	Uzun kayan noktalı sayı (on beş basamak kesirli kısım için ayrılmıştır)	1.333333333333338e + 007
kısaG	Seçildi en iyi şekil kısa ve kısa e biçimlerinden sayıların temsilleri
uzunG	Sayının en iyi temsili uzun ve uzun e biçimlerinden seçilir
altıgen	Sayı onaltılık biçimde görüntülenir	4010SV
banka	Dolar ve sentleri temsil etme biçimi	69.96
+	Bir sayının sembolik tanımı: "+" - pozitif bir sayı; "-" - negatif bir sayı; boşluk - sıfır değer.
akılcı	Sayı kesirli biçimde görüntülenir	1/3

Biçimin ayarlanmasının yalnızca sayıların görüntülenme biçimini etkilediğini ve sayının kendisini değiştirmeyi gerektirmediğini unutmayın.

Değişkenler ve yeni fonksiyon tanımları MATLAB sistemi adı verilen özel bir bellek alanında saklanır. çalışma alanı (çalışma alanı ). İçin hızlı Görünümçalışma alanında bulunan nesnelerin nitelikleri, bunların düzenlenmesi, kaydedilmesi ve silinmesi amaçlanmaktadır. Çalışma Alanı Tarayıcısı (incir. 2). Bu pencerede değişkenin adını, boyutunu, değişkenin bellekte kapladığı bayt sayısını ve sınıfını görebilirsiniz.

İş bitimi -

Bu konu şu bölüme aittir:

MATLAB Temelleri

Çalışmanın temelleri MATLAB ortamı.. Çalışmanın amacı .. uuml MATLAB sistem arayüzünün temel elemanları ile çalışma becerisi kazandırmak ..

Bu konuyla ilgili ek materyale ihtiyacınız varsa veya aradığınızı bulamadıysanız, çalışma veritabanımızdaki aramayı kullanmanızı öneririz:

Alınan malzeme ile ne yapacağız:

Bu materyalin sizin için yararlı olduğu ortaya çıktıysa, sosyal ağlarda sayfanıza kaydedebilirsiniz:

MATLAB. GRAFİK UYGULAMALARIN OLUŞTURULMASI.

Grafik nesneler. Grafik uygulamalar menüler, butonlar, metin giriş alanları, anahtarlar, grafikler içerir.

Bir nesneye işaretçi. Grafik uygulamalarını oluşturan öğeler nesnelerdir. İşaretçi, bir nesnenin adresini (bilgisayar belleğinde) saklayan bir değişkendir. Kullanıcı değişken olarak işaretçiler kullanır. Yani, bir grafik elemanı üzerinde bir eylem gerçekleştirmek için, karşılık gelen komuttaki kullanıcı, bu grafik elemanı anlamına gelen bir değişkenin adını belirtir (bu grafik elemanına bir işaretçi).

İşaretçi almak için işlevler vardır: gcf grafik penceresine bir işaretçi döndürür, gca koordinat eksenine bir işaretçi döndürür, gco bir grafik nesnesine bir işaretçi döndürür.

Grafik nesnelerinin özellikleri. Nesnelerin özelliklerini ayarlamak için set işlevi vardır (pointer_to_object, 'modified_property', 'its_new_value', 'modified_property_2', 'its_new_value_2').

Bir nesnenin özelliklerini almak için bir get işlevi vardır (pointer_to_object, 'property').

Görsel arayüzlü programların oluşturulması. Komut Penceresinde, kılavuz yazın ve ardından görsel bir arayüz oluşturmak için bir pencere açılacaktır.

İçinde hem mevcut (Open Existing GUI) hem de yeni bir arayüz oluşturmayı seçebilirsiniz. Bunun için, en yaygın standart boşluklardan birkaçının yanı sıra önce tüm arabirimi oluşturma yeteneği (Boş GUI Varsayılanı) sunulmaktadır.

Örneğin, arayüzün bir varyantını oluşturalım. Birkaç başlangıç ​​değeri (argüman) girmek ve kullanıcının ilgisini çeken birkaç cevabı (sonuçlar veya başka bir deyişle girilen argümanlardan gelen işlevler) hesaplamak için tasarlanmıştır. Ayrıca, kullanıcının takdirine bağlı olarak herhangi bir değişkenden herhangi bir fonksiyonun bir grafiğinin oluşturulması için de sağlanmıştır, ayrıca argümanın minimum ve maksimum değerlerini ve değişiklik adımını da belirtir.

Arayüz öğelerinin özelliklerini düzenlemek için belirli bir öğeye çift tıklayın (sol düğme). Özellik Denetçisi açılır. İçinde, örneğin, (bilgisayarda göründüğü) öğenin adı Etiket olarak adlandırılır. Etiket kelimesini sol sütunda bulduktan sonra, sağ sütunda adın kendisini göreceğiz (örneğin, metin1). Arayüz penceresinde görünen eleman üzerindeki metne Dize denir. Sol sütunda String kelimesini bulduktan sonra, yazıtın kendisi sağ sütunda ona karşılık gelir (örneğin, argüman x).

Arayüz dosyası .fig uzantısına sahiptir.

Oluşturulan arayüze karşılık gelen bir M-dosyasının hazırlanması.

Arayüzün gerekli eylemlerin performansı ile ilişkilendirilmesi için (örneğin, Hesapla düğmesine basıldığında, fonksiyonlar hesaplanır ve değerleri ilgili pencerelerde görüntülenir), öncelikle açıklanması gerekir. M-file yapılması gereken her şeyi.

Arayüz düzenleyici ekranının üst kısmındaki düğmeler sırasında ilgili (sağdan dördüncü) düğmeye tıkladıktan sonra M-dosyası ekranda görünecektir. Arayüz dosyası ile aynı ada sahip olan M-dosyasında metin, kullanıcı tarafından seçilen arayüz elemanlarına göre otomatik olarak oluşturulur. Arayüzün her öğesi, arayüz öğesinin adından (Tag) bahsedilmesiyle başlayan bir metin paragrafına karşılık gelir.

Hesapla düğmesine tıkladıktan sonra gerçekleştirilecek eylemleri açıklayarak başlamanız tavsiye edildiğinden, M dosyasında bunları açıklayan bir metin paragrafı düşünün. Bunu yapmak için arayüz dosyasında Hesapla düğmesine tıklayın, Özellik Denetçisini açın ve bu düğmenin Etiketini bulun. Örneğin, buton1 olduğu ortaya çıktı diyelim. Daha sonra M dosyasında pushbutton1_Callback (hObject, eventdata, tanıtıcılar) işlevi başlıklı bir paragraf bulacağız.

Bu paragrafta (yani başlık satırının altında) tıklandıktan sonra ne olması gerektiğini belirteceğiz.

Argüman giriş işlevi çağrılmalı, ilgili metin kutularından orijinal argümanlar okunmalı ve bir argüman vektörü (dizisi) döndürülmelidir. Ardından, sonuç değerlerini hesaplama problemini çözen bir fonksiyon çağrılmalıdır. Bir argüman değerleri vektörü alır ve bir sonuç değerleri vektörü döndürür. Bundan sonra, sonuç vektöründen gelen değerleri arayüzün ilgili pencerelerinde görüntülemek için işlev çağrılmalıdır.

Komut x = str2double (get (handles.edit1, "Dize")); str2double işlevi tarafından döndürülen sayının, bir rakam dizisini sayıya dönüştüren x değişkenine yazılacağı anlamına gelir. Bu işlevin argümanı, get işlevinin dönüş değeridir (handles.edit1, "Dize")); Hands.edit1 arayüz elemanına atıfta bulunan, tutamaçlar görsel arayüze atıfta bulunan anlamına gelir, edit1 belirli bir arayüz elemanının tanımıdır.

Komut S = sprintf ("% g", f1); sprintf ("% g", f1) operatörü tarafından S değişkenine bir karakter dizisinin yazılacağı anlamına gelir; bu, f1 argümanına atıfta bulunur ve "% g", argümanın gerçek bir sayı olduğunu gösterir.

Set komutu (handles.edit4, "String", S); S değişkeninde bulunan karakter dizisinin edit4 arayüz elemanına (metin çıkış penceresi) gönderileceği anlamına gelir.

Grafik oluşturma. Plot arabirim düğmesi, çizim için kullanılır. Çizim mantığı şu şekildedir. Kullanıcı giriş kutularına NumFun (fonksiyon numarası 1, 2 veya 3), NumArg (argüman numarası), MinArg (argümanın minimum değeri, yatay eksendeki etiketler onunla başlar) değişkenlerinin değerlerini girer. , MaxArg (argümanın maksimum değeri, ondan önce yatay eksene etiketler vardır), StepArg (argüman değiştirme adımı). Daha sonra kullanıcı Plot butonuna tıklar ve girilen verilere göre arsa çizilir.

M-dosyasında bu butona karşılık gelen metin paragrafını anlatacağız. Düğmeye tıkladıktan sonra, orijinal argümanları okuyan ve değerlerinin bir vektörünü döndüren VvodArg işlevi çağrılır. Sonra PostrGraf işlevi çağrılır. Bir argüman vektörü ona iletilir. Bir program oluşturuyor. Bir grafik oluşturmak için PostrGraf işlevi, arayüzün metin giriş pencerelerinden karşılık gelen değişkenleri okur. Ardından, minimumu maksimumdan çıkararak ve adım boyutuna bölerek adım sayısını hesaplar. Bu durumda, round komutu bölme sonucunu bir tamsayı değerine yuvarlar. NumberSteps = yuvarlak ((MaxArg-MinArg) / StepArg); bundan sonra, yatay koordinatlar dizisinin her bir elemanı için grafik noktalarının yatay ve dikey koordinatlar dizisinin her bir elemanı için grafik noktalarının vert değeri belirlenir. Her şey hazır olduğunda, çizim komutu bir grafik çizer ve ardından grafiğin üzerine bir koordinat ızgarası eklenir.

Sonuçları hesaplayın ve kaydedin. Sonuçları hesaplamak ve hemen bir dosyaya kaydetmek için Hesapla ve Kaydet düğmesi amaçlanmıştır.

Bu butona karşılık gelen program metninde dosya açılır.

Uiputfile ("Dosya yolu \ Dosya adı.uzantısı", "Seçim penceresi");

Döndürülen değerler arasında p yol, f ise dosya adıdır. uiputfile işlevinden bu dönüş değerlerini aldıktan sonra, bu verileri KudaZapisat = strcat (p, f) komutunu kullanarak birleştirin; diğer eylemler, dosyalarla çalışma hakkında daha önce ele alınan alıştırmalarla aynıdır.

Bir program oluşturun ve kaydedin. Bir grafik oluşturmak ve hemen kaydetmek için Plot & Save butonunu kullanın. Bu düğmeye karşılık gelen program metninde önce grafik oluşturulur. Yukarıda açıklanan, grafiği çizen fonksiyona basitçe bir çağrı yapılabilir. Ancak burada tüm değişkenlerin hesaplanması yine de öğrenme açısından daha anlaşılır olacaktır. Kontrol için, programın kendisi de oluşturulmuştur.

Ardından grafiği tanımlayan tüm değişkenler tanımlandığında dosyayı açıyoruz. uiputfile işlevi, dosya yolunu ve dosya adını döndürür. Sonra bunları tek bir değişkende birleştiriyoruz. Dosyaya yatay ve dikey koordinat dizilerinin eleman sayısını yazıyoruz (belli ki aynı boyuttalar). Sonra grafiğin kendi noktalarının koordinatlarının dizilerini yazarız. Sonra argümanları, ayrıca grafiğin oluşturulduğu fonksiyon numarası ve argüman numarasını yazıyoruz. Ardından dosyayı kapatın.

Dosyadan hesaplama sonuçlarını açın. Hesaplamaların sonuçlarını içeren bir dosyayı açmak için Veri Aç düğmesini kullanın. Programın ilgili yerinde, açıklıyoruz gerekli eylemler... uigetfile işlevi, okunmak üzere açılan dosya hakkındaki verileri hazırlar. Bu, dosya adının ve yolunun tanımlandığı bir seçim penceresi açar. Bu veri, uigetfile işlevinin dönüş değeridir. Onları aldıktan sonra, onları bir OtkudaChitat değişkeninde birleştiriyoruz. Ardından dosyayı açıyoruz. Dosyayı açtıktan sonra bizi ilgilendiren verileri dosyadan uygun isimlerle değişkenlere okuyoruz. Artık bu değişkenlerin değerlerini arayüzde karşılık gelen metin çıkış kutularında görüntülemek gerekiyor. Bunu yapmak için, düğme açıklamasının üzerinde açıklanması gereken VivodRes işlevini ve daha önce kullanılmayan VivodArgumentovNaEkran işlevini kullanıyoruz.

Dosyadan grafiği ve verileri açın. Bir dosyadan çizim yapmak için gerekli olan verilerin açılması, Open Data & Plot butonu ile gerçekleştirilir. İlgili program metninde, eylemlerin mantığı, bir dosyadan hesaplamaların sonuçlarını açarken olduğu gibi yaklaşık olarak aynıdır. Dosyadan gerekli tüm verileri aldıktan sonra grafik çizilir. Ek olarak, ilk argümanlar ve ek olarak, fonksiyonun numarası ve grafiğin çizildiği argümanın numarası hakkında bilgiler görüntülenir. Dilerseniz bu alıştırmayı da değiştirebilir ve argüman ve fonksiyonların isimlerine göre çizim eksenlerine etiketler yapabilirsiniz.

Matlab'da bir Grafik kullanıcı arabirimi (GUI) oluşturmanın iki yolu vardır:

1. GUI Düzen Düzenleyici aracını kullanarak bir GUI oluşturmanın yarı otomatik yolu (komut kılavuz Matlab konsolunda)
2. "Manuel" programlı yol GUI oluşturma (programlı GUI)

Her yöntemin kendine göre dezavantajları ve avantajları vardır. GUI Layout Editor, acemi kullanıcılar için daha uygundur, GUI yazılımı oluşturma ise profesyoneller için daha uygundur.

GUI Düzen Düzenleyicisi

GUI Düzen Düzenleyicisinde (Matlab konsolundaki kılavuz komutu), tüm arabirim öğelerini manuel olarak oluşturabilirsiniz: paneller, düğmeler, onay kutuları, vb.

Arayüzü oluşturmanın bir sonucu olarak, iki dosya elde edeceğiz: arayüzün kendisinin "şekli" olan bir incir dosyası ve Matlab'ın kendisi tarafından oluşturulan ve aşağıdakileri içeren bir m dosyası. program kodu tüm arayüz öğeleri.

Kılavuzun ana avantajı, basit bir GUI oluşturmanın kolay olmasıdır, çünkü arayüzün tüm kodu Matlab'ın kendisi tarafından üretilir. GUI'nin yazılım kısmı ile çalışmak için, setappdata ve getappdata komutlarını (arasında veri alışverişi için standart bir teknik olan) kullanarak veri alışverişi ilkesini incelemek yeterlidir. çeşitli unsurlar GUI).

Ama daha fazla profesyonel yaklaşım Bir kılavuz kullanmadan programlı bir GUI oluşturmaktır.

GUI programlı olarak

Yazılım GUI oluşturmanın faydaları:

• GUI kodunu yönetmek daha kolay (daha iyi yapılandırılmış kod, yeni öğeler oluşturmak, eskileri kaldırmak vb.)
• Arayüz için ayrı bir fig dosyası ve ayrı bir program m dosyası yoktur (çünkü kılavuzdaki fig dosyasının herhangi bir güncellemesi m dosyasının ilgili bir güncellemesini gerektirir ve istenmeyen etkilere yol açabilir).

Tabii ki, Matlab'da GUI'yi daha iyi anlamak için ilk önce kılavuza aşina olmanız gerekir, ancak bence, GUI'yi programlı olarak oluşturmaya devam etmeye değer, daha iyi.

Ve işte madalyonun diğer yüzü. MATLAB'da programlı bir GUI oluşturmanın ana zorluğu, tüm arayüz elemanlarının (4 elemanlı "Konum" parametresi) konumunu manuel olarak belirtmeniz gerekmesidir: x, y koordinatları+ genişlik ve uzunluk). Bu çok rahatsız edici. Kılavuz bu sorunu çok basit bir şekilde çözüyor - aracı kullanarak Araçlar-> Nesneleri Hizala.

Basit arayüzler programlı olarak oldukça basit bir şekilde oluşturulabilir, ancak ne ile daha fazla düğme, kutular - bu görev ne kadar zorlaşır.

yani biri önemli konular programlı bir GUI oluştururken, öğelerin düzenlenmesidir. İyi bir genel bakış Matlab düzen yöneticileri bağlantısında bu sorunu çözmeye yardımcı olan araçlar vardır. Ne yazık ki, yalnızca incelemeye yapılan yorumlarda bağlantıdan bahsedildi. Bu, bu araç kutusuyla ilgili ve bir konuşma olacak daha uzak.

Yardımla, GUI'nin görsel tasarımıyla ilgili sorun tamamen çözüldü (ana Matlab Haftanın Seçimi portalında haftanın programının seçimine girmem boşuna değildi).

GUI Düzeni Araç Kutusu ile GUI

Bu araç kutusunun ana fikri adından alınmıştır - ana GUI penceresindeki öğelerin düzenlenmesini basitleştiren düzenler oluşturmaktır. Bu araç kutusunun çok iyi talimat(yalnızca İngilizce).

Çalışmak için genel talimatlar çok basittir:

1. Bir ızgara oluşturun (uiextras.Grid) (veya bu adımı atlayabilirsiniz)

2. Panelleri (uiextras.Panel) ızgaraya yerleştirin,

3. Kutuları panele yerleştirin (uiextras.Box)

4. Kontrolleri kutulara yerleştirin: düğmeler, eksenler veya başka bir şey.

Şimdi tüm arayüz öğelerinin konumuyla ilgileniyoruz.

Açıklayıcı örnek Yorumlarımı içeren GUI 29 numaralı bağlantıdan indirilebilir.

Örneğimde, işlevler ve arabirim öğeleri arasındaki veri alışverişi, Değişkenleri Üst Öğe ve Yuvalanmış Arasında Paylaşma adlı bir teknik kullanılarak gerçekleşir - içinde bildirilen bir değişken ana işlev, tüm iç içe işlevlerde görünür. Bu teknik, standart setappdata ve getappdata yerine kullanılabilir.

Sonuç yerine

Önceden, GUI'ye nadiren programlar getirdim ve eğer yaptıysam, o zaman sadece rehber yardımıyla. Ancak GUI Düzen Araç Kutusu ile, bu araç kutusunun geliştiricileri sayesinde bu görev çok daha kolay hale geldi.

Bu kategoride ele alacağımız etkili eylem ile çalışmak için gerekli
MATLAB programının yanı sıra oturum sonuçlarının hazırlanması ve sunumu için
bu program. Arayüz yetenekleri burada tartışılacaktır
MATLAB programları ve M-dosyalarının kullanımı. Sizi yeni bir ürünle tanıştıracağız
MATLAB 7 komutu ile, yayınlama komutu ile
biçimlendirilmiş çıktı Biz de size biraz basit ipuçları hata ayıklamada
M-dosyalarınız.

Matlab arayüzü programlar

Sürüm 6'dan beri MATLAB,
MATLAB programı masaüstü (bundan böyle Masaüstü olarak anılacaktır). Bu arayüze
Bölüm 2'de tartışılan Komut Penceresini içerir.

masaüstü

Varsayılan olarak, Masaüstünde dört pencere bulunur:
Masaüstünün sağ tarafında Komut Penceresi, pencereler
Geçerli Dizin ve Çalışma Alanı en üstte
solda ve Komut Geçmişi penceresi sol altta.
Geçerli Dizin pencereleri arasında geçiş yapmayı unutmayın.
(Geçerli Dizin) ve Çalışma Alanında sekmeler bulunur,
pencerenin adını tekrarlamak. ile pencerelerin görüntüsünü kontrol edebilirsiniz.
en üstte bulunan Masaüstü menüsü (Görünüm menüsünün 6. sürümünde)
Masaüstünün bölümlerine ek olarak, pencerelerin boyutunu ayarlayabilirsiniz.
fare ile pencerelerin kenarlarını sürükleyerek. Komut Penceresi
(Komut Penceresi) komutları girdiğiniz ve
MATLAB programını hesaplamak, çizmek ve
burada açıklanan diğer birçok etkileyici şeyi yapın
kitap. Bu eğitimde daha sonra özel bir bölümde pencerelerin geri kalanına bakacağız.
Masaüstünde bir menü çubuğu ve bir araç çubuğu bulunur. Panel
araçlar, bazı öğelere erişim sağlayan simgeler (kısayollar) içerir.
menüden seçebileceğiniz programın öğeleri. Birçok
menü öğeleri ayrıca sağda görünen klavye kısayollarına sahiptir
menü öğesinden. Bu klavye kısayollarından bazıları,
işletim sistemi, temelde onlardan bahsetmeyeceğiz. Sen yine de
bu özelliği faydalı bulabilir ve klavye kısayollarını kullanabilirsiniz.
En sık kullandığınız menü öğelerini aramak için işinizde kombinasyonlar
uygulamak.

Masaüstündeki her pencere, sağ üstte iki küçük düğme içerir.
köşe. Bunlardan biri, [x] formuna sahip olmak, pencereyi kapatmanıza izin verir, diğeri ise formda
kavisli ok, bir pencereyi Masaüstünden ayırmanıza izin verir (pencereyi geri
Masaüstüne geri döndüğünüzde, Masaüstü => Dock (Masaüstü) menü komutunu seçebilirsiniz.
tablo => Dock) sabitlenmiş bir pencerede veya kavisli oka tıklayarak,
menü çubuğunda bulunur).

• Masaüstü, MATLAB'ın hem Windows hem de Unix sürümleri için bazı yeni özellikler ve ortak bir arabirim sunsa da, açık Masaüstüne sahip bir program, özellikle eski bilgisayarlarda, temel Komut Penceresi arabiriminden çok daha yavaş çalışabilir. Eski arayüz ile bir MATLAB programında çalışmak için programı matlab -nodesktop komutuyla başlatmanız gerekir.

çalışma alanı

Bölüm 2'de, kullanabileceğiniz clear ve whos komutlarını öğrendiniz.
oturum sırasında ayarladığınız değişkenleri takip etmek için arayın
MATLAB programları. Tüm değişkenler bilgisayarın bellek alanında bulunur,
"Çalışma Alanı" olarak adlandırılır. Tam liste set değişkenleri görüntülenir
aynı adı taşıyan Çalışma Alanı penceresinde. Bu pencereyi göster
çalışma alanı komutunu girerek veya Masaüstü açıkken
Geçerli pencerenin altındaki Çalışma Alanı sekmesinde fare
dizin Çalışma Alanı penceresi aşağıdakilerin bir listesini içerir:
geçerli değişkenler ve boyutları (ancak değişken değerler değil). Eğer sen
değişkene çift tıklayın, değişkenin değeri
yapabileceğiniz Dizi Düzenleyici adlı yeni bir pencere
düzenlemek için kullan bireysel elemanlar vektörlerde ve matrislerde.
(Bu pencere ayrıca openvar komutu girilerek de açılabilir.
değişken.) Vurgulayarak "çalışma alanından" bir değişkeni kaldırabilirsiniz.
Çalışma Alanı penceresinde ve Düzenle => Sil menü komutunu seçerek
(Düzenle => Sil).
Oturumu sonlandırmanız gerekiyorsa ve daha sonra hesaplamak istemiyorsanız
her şey tekrarlanır, ardından mevcut olanı kaydedebilirsiniz " çalışma alanı" kullanarak
komutları kaydedin. Örneğin, komutu girdikten sonra save xnyfile kaydedilecektir.
myfile.mat adlı bir dosyada ayarlanan tüm geçerli değişkenlerin değerleri. NS
yalnızca X ve Y değişkenlerinin değerlerini saklayın, aşağıdakileri girin:

>> dosyamı kaydet X Y

Yeni bir oturum başlattığınızda ve bunların değerlerini geri yüklemek istediğinizde
değişkenler için load komutunu kullanın. Örneğin, load myfile komutunun tanıtımı
myfile.mat dosyasına kaydedilen tüm değişkenlerin değerlerini geri yükleyecektir.

• Varsayılan olarak, değişkenler MATLAB programları için yaygın olan ikili biçimde kaydedilir, ancak aynı zamanda verileri kaydedebilir ve yükleyebilirsiniz (kaydetme ve yükleme komutları) Metin formatı ASCII. Ayrıntılar için bu komutların çevrimiçi yardımına bakın. Bu özellik, diğer programlarla veri alışverişi için faydalı olabilir.

Geçerli dizin ve arama yolu

MATLAB programında oluşturduğunuz yeni dosyalar
geçerli dizininiz. Bu dizinin adı panelde görüntülenir.
Masaüstü araçları ve geçerli dizinin içerdiği dosyalar ve alt dizinler,
Geçerli Dizin penceresinde görüntülenir. Ekran adı
geçerli dizinde, pwd ("yazdırma çalışıyor" komutunu da kullanabilirsiniz.
dizin ”) Komut Penceresinde.
penceresi) ve geçerli dizinin içeriğini yazarak da listeleyebilirsiniz.
dir veya Is komutu.

• "Klasör" terimi artık "dizin"den daha geniş olarak kullanılmaktadır; için dosya sistemi bilgisayar arasında fark yoktur. MATLAB programı dokümantasyonunda bu terimi kullandığı için "dizin" terimini kullanacağız. Ancak, program arayüzü bazen örneğin Geçerli Dizin penceresindeki Dosya Türü sütununda "klasör" terimini kullanır.

Geçerli varsayılan dizini değiştirmek isteyebilirsiniz veya
farklı projeler için ayrı dizinler tutmak istiyorum. Yapabilirsiniz
MATLAB programında mevcut dizini cd komutunu kullanarak değiştirin, Geçerli pencere
Dizin veya Geçerli Dizin açılır listesi
(Geçerli Dizin) Masaüstü Araç Çubuğunda. Bir isim girebilirsiniz
dizini bu alana girin ve (Enter) tuşuna basın. sen dizini seç
alanın sağ tarafındaki ok düğmesine tıklayarak daha önce kullanılmış veya
(...) Klasöre gözat simgesine tıklayarak bir dizin seçin,
alanın sağında bulunur.
Örneğin, ameliyathane çalıştıran bir bilgisayarda Windows sistemleri
varsayılan geçerli dizin, work adlı bir alt dizindir,
MATLAB programının kurulum dizininde bulunur; örneğin olabilir
dizini C:\MATLAB7\iş. oluşturabilirsiniz yeni katalog, ProjectA deyin,
içine mkdir ProjectA komutunu girerek. Ayrıca sağ tıklayabilirsiniz
Geçerli Dizin penceresine tıklayın ve komutu seçin
menü Yeni => Klasör veya üzerine tıklayın Yeni simge dosya
(yeni dosya) bu pencerenin araç çubuğunda bulunur. Sonra
cd ProjectA komutunu girin veya Geçerli pencerede üzerine çift tıklayın
Bu dizini mevcut yapmak için dizin
dizin. Bundan sonra, mevcut dizindeki bu dizindeki dosyalarla çalışabileceksiniz.
MATLAB programının oturumları.

Bu nedenle, yukarıdan, çok fazla görüntülemeniz gerektiği sonucuna varabiliriz. ek bilgi ve alternatifler!