Matlab'a başlarken: hızlı bir giriş

MATLAB (Matrix Laboratory), MathWorks tarafından geliştirilmiş ve kendine ait MATLAB programlama dilini kullanan bir programlama platformudur. MATLAB programlama dili, matris manipülasyonlarına, fonksiyonların ve verilerin çizilmesine, algoritmaların uygulanmasına, kullanıcı arayüzlerinin oluşturulmasına ve C, C ++, C #, Java, Fortran ve dahil olmak üzere diğer dillerde yazılmış programlarla arayüz oluşturmaya izin veren matris tabanlı bir dildir. Python. Gömülü Sistemlerden AI'ya kadar çok çeşitli uygulama alanlarında, esas olarak verileri analiz etmek, algoritmalar geliştirmek ve modeller ve uygulamalar oluşturmak için kullanılır.

MATLAB Ana Penceresi

MATLAB yazılımını başlattığınızda, MATLAB masaüstü, MATLAB ile ilgili araçlar, değişkenler ve uygulamaları içeren görünür. Masaüstü bir şekilde aşağıdaki resme benzeyecek. Hatta ihtiyaçlarınıza göre araçların ve belgelerin düzenini özelleştirebilirsiniz. Ekranda görünen üç ana bölüm Komut Penceresi, Çalışma Alanı ve Geçmiştir.

MATLAB'ın masaüstü araçları

MATLAB'ın masaüstü araçları Komut Penceresi, Komut Geçmişi, Çalışma alanı, Düzenleyici, Yardım, Dizi Düzenleyici ve Geçerli Dizin Tarayıcısı'dır. Burada tüm araçları tek tek açıklayacağız.

1. Komut Penceresi

Komut penceresi, değişkenleri girmek ve bir işlevi ve M dosyası komut dosyalarını çalıştırmak için kullanılır. Yukarı (↑) Ok tuşu, önceden girilmiş bir ifadeyi geri çağırmak için kullanılır. Geri çağırdıktan sonra bu işlevi düzenleyebilir ve çalıştırmak için enter tuşuna basabilirsiniz.

Komut penceresinde gerçekleştirilebilecek bazı temel işlemler:

İçin bir sıra vektör yaratmak herhangi bir sayı 1, 2, 3, 4, 5, ve x 'değişkeni atamadan, »X = x = 1 2 3 4 5

6, 7, 8, 9 numaralı sütun vektörünü oluşturmak ve onu 'y' değişkenine atamak için, »Y = y = 6 7 8 9

Ayrıca bir satır vektörü (matrisin özelliği) yardımıyla sütun vektörü oluşturabiliriz, »Y = y = 6 7 8 9 » y ' ans = 6 7 8 9

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8'den bir satır vektörü yapmak istersek, o zaman şöyle yazabiliriz:

»A = a = 0 1 2 3 4 5 6 7 8

2 artırımlı bir satır vektörü yapmak istiyorsak, basitçe şunu yazın:

»U = u = 0 2 4 6 8

Ve 2 düşürmek için

»U = u = 12 10 8 6 4 2

Şimdi, toplama ve çıkarma gibi basit matematiksel işlemleri gerçekleştirmek için, 12 ve 14 numaralı herhangi iki sayıyı alalım.

Ek olarak, »U = 12 + 14 ans = 26

Çıkarma için

»U = 12-14 ans = -2

2. Komut Geçmişi

Komut geçmişi, komut penceresinin geçmişi anlamına gelir.

Bu, Komut penceresine girdiğiniz işlev veya satırların Komut Geçmişi penceresinde de görülebileceği anlamına gelir. Hatta daha önce girilen herhangi bir işlevi veya satırı seçip çalıştırabiliriz. Ayrıca, seçilen ifade için bir M dosyası oluşturabilirsiniz. M-Dosyası, MATLAB kodunu içeren bir metin dosyasından başka bir şey değildir

3. Çalışma alanı

MATLAB çalışma alanı, matematiksel işlemlerin gerçekleştirilmesi, kaydedilmiş M dosyalarının çalıştırılması ve kaydedilmiş çalışma alanlarının yüklenmesi sırasında yapılan değişkenler kümesinden oluşur. Değişkenleri çalışma alanından silmek için, belirli bir değişkeni seçin, DÜZENLE'ye ve ardından SİL'e tıklayın. MATLAB'dan çıktığınızda, çalışma alanını otomatik olarak temizler. Daha sonraki MATLAB oturumuna kaydetmek için, Çalışma Alanı Eylem Simgesine tıklayın ve ardından KAYDET'e tıklayın, bu çalışma alanınızı ".mat" uzantısıyla bir MAT dosyasına kaydedecektir. Bir sonraki oturumda okumak için, DOSYA'ya ve ardından VERİ AKTAR'a tıklayarak bu dosyayı içe aktarmanız gerekir.

4. Düzenleyici Penceresi

Düzenleyici, özellikle M dosyaları oluşturmak ve hata ayıklamak için tasarlanmış bir kelime işlemcidir. Bir M dosyası, yürütülecek bir veya daha fazla komuttan oluşur. M dosyasını kaydettikten sonra, komut geçmişine dosya adını yazarak doğrudan çağırabilirsiniz.

5. YARDIM

Yardım tarayıcısını açmak için, MATLAB masaüstü araçlarındaki YARDIM düğmesine tıklayın veya HELP tarayıcısının alternatifi, komut penceresine gidip yardım tarayıcısı yazmaktır. Bilgileri bulmak, indekslemek, aramak ve Demolar için HELP tarayıcısını kullanın. Belgeleri okurken, herhangi bir sayfaya yer imi koyabilir, bir sayfa yazdırabilir, sayfada herhangi bir terimi arayabilir ve bir seçimi kopyalayabilir veya değerlendirebilirsiniz.

6. Dizi Düzenleyici

Çalışma Alanı Tarayıcısında, bir değişkeni Dizi Düzenleyicide görmek için üzerine çift tıklayın. Dizi düzenleyici, çalışma alanındaki değişkenlerin görsel temsilini görüntülemek ve düzenlemek için kullanılır.

7. Mevcut Dizin Tarayıcısı

MATLAB dosya işlemleri, arama yolunu ve geçerli dizini referans noktası olarak kullanır. MATLAB dosyanıza göz atmanın hızlı bir yolu, Geçerli Dizin Tarayıcısını kullanmaktır. M dosyasını veya MATLAB dosyasını aramak, görüntülemek ve düzenlemek için Mevcut Dizin Tarayıcısını kullanabiliriz.

Şimdi, biri grafiğin çizilmesi ve diğeri MATLAB dosyasındaki matris manipülasyonu için olmak üzere ikiden fazla dosya kaydedersek, bu kaydedilen dosyalara komut penceresini kullanarak erişebiliriz.

MATLAB'da değişken

MATLAB'da herhangi bir beyana veya boyut ifadesine gerek yoktur. MATLAB'de yeni bir değişken adı oluşturduğumuzda, değişkeni otomatik olarak oluşturur ve uygun miktarda depolama alanı sağlar ve çalışma alanında tasarruf sağlar. Aynı isimli değişken zaten mevcutsa, MATLAB içeriğini değiştirir ve gerekirse yeni depolama alanı tahsis eder. Değişken adı, bir harf ve ardından gelen harfler, rakamlar veya alt çizgiden oluşur. Ayrıca, MATLAB büyük / küçük harfe duyarlıdır, küçük ve büyük harf arasında ayrım yapar.

Örneğin:

»X = 0 x = 0 » y = 1 y = 1

Bunun gibi basit bir değişken yardımıyla vektörü de oluşturabiliriz

»X = x = 0 1 2 3 4 5 6

M Dosyaları

M dosyaları, kullanıcı tarafından oluşturulan MATLAB kodunu içeren metin dosyasıdır. M-dosyası oluşturmak için MATLAB EDITOR veya başka bir metin düzenleyiciyi kullanabilirsiniz. M dosyaları ".m" uzantısıyla kaydedilir. Örneğin:

»A =

Dosyayı test.m adı altında saklayın , ardından komut penceresindeki test ifadesi dosyayı okur ve matrisimizi veya bu M dosyasına kaydedilen verileri içeren bir A değişkeni oluşturur.

Grafik Çizimi

MATLAB, giriş verilerinin türüne bağlı olarak vektörü ve matrisi grafik biçiminde görüntüleme olanaklarına sahiptir.

Örneğin: 'x' ve 'y' arasında bir grafik çizin.

'X' aralığı 0 (sıfır) ila π (pi) ve 'y', 0 ila π (pi) aralığında 'x'in sinüs fonksiyonu olsun

»X = 0: pi / 5: pi; »Y = günah (x);

Aşağıdaki komut, x ve y arasında grafik çizmek için kullanılır

»Arsa (x, y);

X ve y eksenini etiketlemek için

»Xlabel ('y aralığı'); »Ylabel ('x'in günahı');

Ve grafiğin başlığı şu şekilde verilmiştir:

»Başlık ('günahın planı (x)');

Sonuç

Eğri çizmenin başka bir örneği

Basit y = x düz çizgisini çizmek için iki değişken x, y olsun, »X = 0: 2: 20; »Y = x; »Arsa (x, y); »Xlabel ('X'); »Ylabel ('Y'); »Başlık ('y = x düz çizginin grafiği');

Sonuç

Ayrıca herhangi bir trigonometrik fonksiyonun, cebirsel fonksiyonun ve matris manipülasyonunun grafiğini çizebiliriz.

MATLAB'da Durum İfadeleri

Mikrodenetleyicilerimizi programlarken çeşitli yazılımlarda koşul ifadesini kullandığımız gibi, bunları MATLAB programlamada da kullanabiliriz. MATLAB'da kullanılan birkaç koşul ifadesi şunlardır:

• için döngü
• döngü sırasında
• eğer ifadesi
• devam ifadesi
• break ifadesi
• anahtar deyimi

Eğer

Mantıksal bir ifadeyi değerlendirmek için ve yalnızca koşul doğru olduğunda bir ifade grubunu yürütür, 'if' ifadesi kullanılır. 'elseif' ve 'else', alternatif ifade gruplarının yürütülmesi için kullanılır.

»Eğer a> b fprintf ('büyük); elseif a == b fprintf ('eşittir'); elseif a <b fprintf ('daha az'); Else fprintf ('hata'); son

Değiştirmek

Switch deyiminde ifade grubu, değişken veya ifadenin değerine göre yürütülür.

Misal:

»X = input ('Hayır'ı girin:'); switch x case 1 disp ('sayı negatif') case 2 disp ('sıfır') case 3 disp (' sayı pozitif') aksi takdirde disp ('diğer değer') end

Break

Break ifadesi, while döngüsünden çıkmak veya for döngüsünden erken çıkmak için kullanılır. Yalnızca iç içe döngülerde en içteki döngüden koparken.

Misal:

»X = 2; while (x <12) fprintf ('x'in değeri:% d \ n', x); x = x + 1; eğer ('x> 7') kırılır; son sonu

Kodun yürütülmesinden sonra sonuç şöyle olacaktır:

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

Devam et

Bu ifade döngülerin içinde kullanılır. Denetim, programın geçerli yinelemesinin gövdesi içindeki ifadenin yürütülmesini atlayarak bir sonraki yineleme için döngünün başlangıcına atlar.

Örnek:

»X = 2; while (x <12) eğer x == 7 x = x + 1; devam et; end fprintf ('x'in değeri:% d \ n', x); x = x + 1; son

Dolayısıyla sonuç şu şekilde olacaktır:

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

İçin

FOR döngüsü, sabit no. kez. FOR döngüsünün sözdizimi aşağıdaki gibidir: -

için ………………. son

Misal:

»X = disp (x) uç 2 1 3 4 5 için

Süre

Belirtilen bir koşul doğru olduğunda while döngüsü ifadeyi tekrar tekrar yürütür

While döngüsünün sözdizimi aşağıdaki gibidir: -

süre son

Misal:

»X = 2; while (x <18) fprintf ('x'in değeri:% d \ n', x); x = x + 1; son

Kod çalıştırıldığında bu döngünün sonucu

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

Bu sadece MATLAB'ın bir girişidir, çok geniş ve karmaşık uygulamalara sahiptir. Yeni başlayanlar MATLAB'a aşağıdaki temel projelerle başlayabilir:

• MATLAB ile Arduino'nun Arayüzü - Yanıp Sönen LED
• Arduino ve MATLAB kullanan GUI Tabanlı Ev Otomasyon Sistemi
• MATLAB kullanarak Servo Motor Kontrolü