MATLAB_i_Simulink_Poradnik_uzytkownika_Wydanie_IV_matsi4.pdf

(1356 KB) Pobierz
Wszelkie prawa zastrzeżone. Nieautoryzowane rozpowszechnianie całości
lub fragmentu niniejszej publikacji w jakiejkolwiek postaci jest zabronione.
Wykonywanie kopii metodą kserograficzną, fotograficzną, a także kopiowanie
książki na nośniku filmowym, magnetycznym lub innym powoduje naruszenie
praw autorskich niniejszej publikacji.
Wszystkie znaki występujące w tekście są zastrzeżonymi znakami firmowymi
bądź towarowymi ich właścicieli.
Autor oraz Wydawnictwo HELION dołożyli wszelkich starań, by zawarte
w tej książce informacje były kompletne i rzetelne. Nie biorą jednak żadnej
odpowiedzialności ani za ich wykorzystanie, ani za związane z tym ewentualne
naruszenie praw patentowych lub autorskich. Autor oraz Wydawnictwo HELION
nie ponoszą również żadnej odpowiedzialności za ewentualne szkody wynikłe
z wykorzystania informacji zawartych w książce.
The MathWorks, Inc. MATLAB and Simulink są zastrzeżonymi znakami towarowymi
The MathWorks, Inc.
Redaktor prowadzący: Małgorzata Kulik
Projekt okładki: Studio Gravite / Olsztyn
Obarek, Pokoński, Pazdrijowski, Zaprucki
Grafika na okładce jest własnością autorów.
Wydawnictwo HELION
ul. Kościuszki 1c, 44-100 GLIWICE
tel. 32 231 22 19, 32 230 98 63
e-mail:
helion@helion.pl
WWW:
http://helion.pl
(księgarnia internetowa, katalog książek)
Drogi Czytelniku!
Jeżeli chcesz ocenić tę książkę, zajrzyj pod adres
http://helion.pl/user/opinie/matsi4
Możesz tam wpisać swoje uwagi, spostrzeżenia, recenzję.
ISBN: 978-83-246-5621-9
Copyright © Helion 2018
Printed in Poland.
•
Kup książkę
•
Poleć książkę
•
Oceń książkę
•
Księgarnia internetowa
•
Lubię to! » Nasza społeczność
Spis tre ci
Przedmowa .................................................................................... 13
Rozdzia 1. Wst p ............................................................................................ 15
1.1. Dlaczego MATLAB odnosi sukcesy? ................................................................... 15
1.1.1. MATLAB dla projektantów i naukowców ............................................... 16
1.1.2. MATLAB rozumie matematyk ............................................................... 16
1.1.3. MATLAB udost pnia narz dzia rozwi zuj ce problemy
matematyczne typowe dla wielu dziedzin nauki i techniki ....................... 16
1.1.4. MATLAB oferuje interaktywne aplikacje App ........................................ 17
1.1.5. MATLAB integruje proces projektowania ............................................... 17
1.1.6. MATLAB jest szybki, atwy i wydajny .................................................... 17
1.1.7. MATLAB jest wiarygodny ....................................................................... 18
1.2. rodowisko MATLAB i Simulink ........................................................................ 18
1.2.1. Interaktywna mapa rodowiska MATLAB i Simulink ............................. 19
1.2.2. Rozszerzenia dost pne poprzez Add-On Explorer .................................... 20
1.2.3. Wybór licencji MATLAB-a ...................................................................... 20
1.2.4. MATLAB w chmurze ............................................................................... 22
1.2.5. MATLAB Distributed Computing Server ................................................ 23
1.3. MATLAB i Simulink w internecie ........................................................................ 24
1.3.1. Witryna producenta www.mathworks.com ............................................... 24
1.3.2. MathWorks Account i logowanie do strony www.mathworks.com .......... 25
1.3.3. Listy dyskusyjne i wyszukiwarki .............................................................. 25
1.4. MATLAB i Simulink w ksi kach ........................................................................ 26
Rozdzia 2. Pierwsze kroki w programie MATLAB .............................................. 27
2.1. Pierwsza sesja w programie MATLAB ................................................................. 27
2.1.1. Rozpocz cie i zako czenie pracy z MATLAB-em ................................... 27
2.1.2. Pulpit MATLAB-a i jego okna ................................................................. 28
2.1.3. Przyk ad grafiki 3-D — funkcja peaks ...................................................... 29
2.1.4. Przyk ady polece MATLAB-a ................................................................ 29
2.1.5. System pomocy doc i help — informacje wst pne ................................... 30
2.1.6. Zapisanie przebiegu sesji MATLAB-a ..................................................... 30
2.2. Matematyka i proste wykresy ................................................................................ 30
2.2.1. Wyra enia matematyczne, zmienne, zmienna ans .................................... 31
2.2.2. Funkcje arytmetyczne i trygonometryczne ............................................... 31
2.2.3. Obliczanie warto ci wyra e matematycznych ........................................ 33
2.2.4. B dy w zapisie polece i wyra e matematycznych ............................... 33
2.2.5. Powtórne u ycie wcze niejszych polece ................................................. 34
2.2.6. Formaty wypisywania liczb ...................................................................... 34
2.2.7. Wizualizacja danych i wyników oblicze bez programowania ................. 35
2.2.8. Wykresy funkcji dwu- i trójwymiarowej z u yciem fplot i fplot3 ............ 36
Kup książkę
Poleć książkę
6
MATLAB i Simulink. Poradnik u ytkownika
2.2.9. Wektory, tablice i wykresy plot ................................................................ 38
2.2.10. Przyk ad rozwi zania uk adu równa algebraicznych .............................. 39
2.2.11. Konwersja uk adu wspó rz dnych ............................................................ 40
Zmienne w programie MATLAB .......................................................................... 40
2.3.1. Tworzenie wektorów, tablic i macierzy .................................................... 41
2.3.2. Zapisywanie zmiennych w plikach — MAT-plik i plik ASCII ................ 42
2.3.3. Wczytywanie zmiennych z pliku .............................................................. 42
2.3.4. Usuwanie zmiennych z przestrzeni roboczej, czyszczenie ekranu ............ 43
Dwukropek — operator generowania wektorów ................................................... 44
2.4.1. Generowanie wektorów — dwukropek, linspace, logspace ...................... 44
2.4.2. Wybór danych wierszy, kolumn i elementów tablicy ............................ 44
2.4.3. Macierze — przyk ady u ycia notacji dwukropkowej .............................. 45
Operatory arytmetyczne i logiczne ........................................................................ 47
2.5.1. Operatory arytmetyczne dla tablic i macierzy ........................................... 47
2.5.2. Mno enie i dzielenie wektorów i macierzy w MATLAB-ie ..................... 47
2.5.3. Przyk ady operacji macierzowych i tablicowych ...................................... 48
2.5.4. Dzielenie macierzowe i tablicowe ............................................................ 49
2.5.5. Operatory pot gowania macierzy i tablic ................................................. 50
2.5.6. Sprz enie i transponowanie macierzy i wektorów .................................. 50
2.5.7. Operatory relacji i operatory logiczne ....................................................... 51
2.5.8. Relacje i wyra enia logiczne — przyk ady ............................................... 51
2.5.9. Funkcje logiczne ....................................................................................... 53
2.5.10. Priorytety operatorów arytmetycznych ..................................................... 54
Znaki i nazwy specjalne ........................................................................................ 54
System pomocy ..................................................................................................... 56
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
2.7.
Rozdzia 3. Programowanie .............................................................................. 59
3.1. Editor, Live Editor, pliki skryptowe ...................................................................... 60
3.1.1. Editor — rodowisko programistyczne MATLAB-a ................................ 60
3.1.2. Live Editor — nowe rodowisko programistyczne ................................... 61
3.1.3. Uruchomienie skryptu z okna edytora lub Live Editor ............................. 63
3.1.4. Polecenia z okna History .......................................................................... 63
3.1.5. Kotwiczenie edytora w panelu programu MATLAB ................................ 63
3.2. Pliki funkcyjne ...................................................................................................... 64
3.2.1. Przygotowanie nowej funkcji w edytorze ................................................. 64
3.2.2. Wywo anie pliku funkcyjnego .................................................................. 65
3.2.3. Zmienne lokalne, globalne i zmienna persistent ....................................... 66
3.2.4. Funkcje lokalne ......................................................................................... 66
3.2.5. Funkcje zagnie d one ............................................................................... 67
3.2.6. Funkcje prywatne ...................................................................................... 68
3.2.7. Funkcja anonimowa .................................................................................. 69
3.2.8. Podpowiedzi w oknach Command i Editor ............................................... 70
3.2.9. Priorytet wywo ania funkcji ...................................................................... 71
3.2.10. Polecenia i funkcje biblioteczne ............................................................... 72
3.3. Instrukcje steruj ce przebiegiem programu ........................................................... 72
3.3.1. Instrukcje warunkowe if ........................................................................... 73
3.3.2. Instrukcja wyboru switch .......................................................................... 74
3.3.3. Instrukcje iteracyjne: while, for i dwukropek (:) .......................................... 75
3.4. Wykrywanie b dów w MATLAB-ie .................................................................... 77
3.4.1. Lokalizacja b dów w pliku z programem ................................................ 77
3.4.2. B dy syntaktyczne i b dy wykonania ..................................................... 77
3.4.3. Programowa obs uga b dów — try-catch-end ......................................... 78
3.5. Uruchamianie programu — debuger ..................................................................... 79
3.5.1. Rozpocz cie pracy z debugerem, wstawianie pu apki .............................. 79
3.5.2. Debuger — stan wstrzymania oblicze ..................................................... 80
Kup książkę
Poleć książkę
Spis tre ci
7
3.5.3. Debuger — zmienne lokalne funkcji ze stosu ........................................... 81
3.5.4. Debuger — ledzenie kolejnych linii programu ....................................... 81
Obs uga plików i folderów .................................................................................... 82
3.6.1. Wykonywanie polece systemu operacyjnego ......................................... 82
3.6.2. Folder aktualny i cie ki dost pu — path ................................................. 82
3.6.3. Pliki w MATLAB-ie ................................................................................. 84
3.6.4. Zewn trzne pliki z danymi — pliki ASCII i MAT-pliki ........................... 84
3.6.5. Binarne MEX-pliki wykonywalne ............................................................ 85
Poprawa wydajno ci MATLAB-a ......................................................................... 86
3.7.1. Sposoby poprawiania wydajno ci programu ............................................. 86
3.7.2. Wektoryzacja, operacje macierzowe i tablicowe ...................................... 87
3.7.3. Rezerwowanie pami ci na macierze i wektory ......................................... 87
3.7.4. Programowanie zorientowane obiektowo ................................................. 88
Uwagi dla zaawansowanego u ytkownika ............................................................ 88
3.8.1. Podzia programu na sekcje (%% cell) ..................................................... 88
3.8.2. Wielokrotne wykorzystanie tworzonych funkcji ...................................... 91
3.8.3. Raporty TODO/FIXME i inne .................................................................. 92
3.8.4. Shortcuts, czyli skróty .............................................................................. 93
3.8.5. Preferencje — przygotowanie rodowiska do pracy ................................. 93
3.8.6. Mysz czy klawiatura? ............................................................................... 93
3.8.7. Funkcje eval, feval i podobne ................................................................... 94
3.8.8. Funkcje o zmiennej liczbie parametrów ................................................... 96
Optymalizacja programu z u yciem profilera ....................................................... 97
Jaja wielkanocne ................................................................................................... 98
3.6.
3.7.
3.8.
3.9.
3.10.
Rozdzia 4. Wykresy w MATLAB-ie .................................................................... 99
4.1. Wykresy plot, fplot i inne .................................................................................... 100
4.1.1. Funkcja plot ............................................................................................ 100
4.1.2. Fplot, ezplot i inne funkcje graficzne ...................................................... 101
4.1.3. Kolory, rodzaje linii i opisywanie wykresów .......................................... 102
4.1.4. Dwie osie pionowe y, jedna o pozioma x .............................................. 103
4.1.5. Podzia okna i modyfikowanie rysunków ............................................... 104
4.1.6. Funkcje do opisywania i modyfikowania wykresów .............................. 105
4.2. Wykresy trójwymiarowe ..................................................................................... 106
4.2.1. Mapy dla funkcji trójwymiarowych ........................................................ 107
4.3. Interaktywne tworzenie i edycja rysunków ......................................................... 108
4.3.1. Przyk ad — przygotowanie danych do wykresu ..................................... 109
4.3.2. Wykonanie wykresu z u yciem myszy ................................................... 109
4.3.3. Interaktywna edycja wykresów ............................................................... 109
4.3.4. Narz dzia interaktywne — Plot Tools .................................................... 110
4.3.5. Przygotowanie programu tworz cego grafik ......................................... 113
4.3.6. Przenoszenie rysunków i zapisywanie do pliku ...................................... 114
Rozdzia 5. Typy danych i programy obiektowo zorientowane ........................... 115
5.1. Fundamentalne typy danych ................................................................................ 115
5.1.1. Numeryczne typy danych ....................................................................... 116
5.1.2. Nienumeryczne typy danych ................................................................... 117
5.1.3. Funkcje konwersji typów i klas .............................................................. 117
5.2. Macierze pe ne .................................................................................................... 117
5.2.1. Sposoby tworzenia macierzy .................................................................. 118
5.2.2. Wybrane funkcje i operacje macierzowe ................................................ 120
5.3. Macierze rzadkie ................................................................................................. 122
5.3.1. Tworzenie macierzy rzadkich ................................................................. 122
5.3.2. Operacje na macierzach rzadkich ........................................................... 123
5.3.3. Uwagi dotycz ce stosowania macierzy rzadkich .................................... 124
Kup książkę
Poleć książkę

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin