33

М

ИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Филиал в г. Сызрани

Основы работы в matlab

Методические указания к лабораторной работе

Составители: Митришкина М.Е.,

Тамьярова М.В., Тамьяров А.В.

Сызрань 2006

ОСНОВЫ РАБОТЫ В MATLAB

Цель работы – изучение функциональных возможностей математического пакета MATLAB и приобретение навыков практической работы по вводу и редактированию формул и выполнению элементарных вычислений.

Окно программы

Запуск программы MATLAB производится нажатием кнопки Пуск/Программы/MATLAB Release 12/MATLAB R 12.

!! Запустите программу MATLAB.

При запуске MATLAB на экране появляется командное окно MATLAB Command Window.Окно MATLAB Command Window состоит из следующих основных элементов:

• меню;

• панели с кнопками;

• рабочей области с командной строкой, в которой находится мигающий вертикальный курсор;

• строки состояния.

Рабочее пространство и численные расчеты в МАТLАВ

Рабочее пространство МАТLАВ

Общение пользователя с программой происходит с помощью команд, набираемых в командной строке. Командная строка системы МАТLАВ начинается со знака приглашения »(рrоmpt), после которого можно записать любое алгебраическое выражение, т.е. выражение, состоящее из чисел, имен переменных и знаков операций. Для того чтобы увидеть результат вычисления математического выра­жения, которое вводится после знака », нужно нажать клавишу Еntеr. После вычисления в нижней части экрана появится строка для ввода новых данных, которая также начи­нается со знака приглашения.

!! Введите на поле нового документа 3+5 и нажмите Еntеr.

Что сделала программа MATLAB? Сначала она вычислила сумму 3+5, затем записала результат в специальную системную переменную ans и вывела ее значение, равное 8, в командное окно. Ниже ответа расположена командная строка с мигающим курсором, обозначающая, что MATLAB готова к дальнейшим вы­числениям. Можно набирать в командной строке новые выражения и нахо­дить их значения.

Если требуется продолжить работу с предыдущим выражением, например, вычислить (3+5)/4, то проще всего воспользоваться уже имеющимся ре­зультатом, который хранится в переменной ans.

!! Наберите в командной строке ans/4 и нажми­те Enter.

!! Присвойте переменной a полученный результат.

Для того чтобы ввести в строке ввода значения нескольких пе­ременных подряд, между выражениями ставится знак ";". Необ­ходимо отметить, что знак ";" используется также для того, что­бы система не выводила на экран результат после нажатия кла­виши Enter.

!! Введите в одной строке b=5, c=10, k=2.

Вся информация, которая набирается в строке ввода, запоми­нается в специальной области памяти, называемой стеком команд. С помощью нажатия клавиш управления курсором ↑или ↓ можно вернуть в строку ввода ранее набранные команды.

!! Попробуйте просмотреть ранее введенные команды с помощью этих клавиш, а затем вернитесь к чистой командной строке.

Расположение информации, которая отображена в рабочем окне МАТLАВ, можно условно разделить на две зоны: зону просмотра и зону ввода (или редактирования) информации. В зоне просмотра мож­но выделять (с помощью мыши) любую информацию и копиро­вать ее в буфер обмена, однако в ней ничего нельзя ис­правлять. В свою очередь, зона ввода занимает последнюю строку рабочего окна. В ней можно вводить и редактировать набранные выражения.

Для просмотра рабочей области удобно использовать полосы скроллинга или клавиши Ноmе, Еnd для перемещения влево или вправо и Page Up и Page Down для перемещения вверх или вниз. Если вдруг после перемещения по рабочей области командного окна пропала командная строка с мигающим курсором, просто нажмите Еnter.

Важно запомнить, что набор любой команды или выражения должен закан­чиваться нажатием на Enter, для того, чтобы программа MATLAB выполни­ла эту команду или вычислила выражение.

Иногда работа в системе МАТLАВ существенно замедляется. Это происходит из-за того, что в специальной области памяти компьютера запоминается огромное количество значений всех переменных, вычисленных в течение текущего сеанса работы. Данная область называется рабочим пространством системы МАТLАВ. Для того чтобы скорость работы не замедлялась, пере­менные, которые уже не нужны для работы, необходимо стирать из памяти компьютера. Это делается с помощью команды сlеаr, имеющей следующий синтаксис:

сlеаг('имя1' ,'имя2' ,...) .

Указанная команда удаляет из рабочего пространства пере­менные с именами имя1, имя2 и т.д.

Выполнив команду who, можно узнать, какие переменные ос­тались в рабочем пространстве.

!! Выполните команду who.

!! Удалите из памяти переменные b и c.

!! Проверьте результат.

Команда whos позволяет получить более подробную информацию о пере­менных в виде таблицы.

Первый столбик Name состоит из имен используемых переменных. То, что со­держится в столбике Size, по существу, определяется основным принципом работы MATLAB. Программа MATLAB все данные представляет в виде массивов. Переменные а1, а2 и а3 являются двумерными массивами размера один на один. Каждая из переменных занимает по восемь байтов, как указано в стол­бике Bytes. Наконец, в последнем столбике Class указан тип переменных — double array, т. е. массив, состоящий из чисел двойной точности. В строке под таблицей написано, что в итоге три элемента, т. е. переменные, занимают двадцать четыре байта. Оказывается, что представление всех данных в виде массивов дает определенные преимущества.

Удалить из памяти компьютера все ранее использованные пе­ременные можно, выполнив команду clear без указания их имен и без скобок.

Команда сlс очищает видимую часть рабочего пространства.

Для просмотра значения какой-либо переменной, содержа­щейся в рабочем пространстве, достаточно набрать ее имя и на­жать кнопку Еntеr.

!! Попробуйте просмотреть значение переменной b.

Система MATLAB выведет сообщение о неопределенности переменной.

В MATLAB имеется другое удобное средство для просмотра переменных рабочей среды – окно Workspace, для перехода к которому следует активизировать одноименную закладку в меню Veiw.

!! Откройте окно Workspace.

Двойной щелчок по строке соответствующей, каждой переменной приводит к отображению её содержимого в отдельном окне, что особенно полезно при работе с массивами. Панель инструментов окна Workspace позволяет удалить лишние переменные, сохранить и открыть рабочую среду.