Лабораторные работы Лабораторная работа №1. Изучение пакетов моделирования

Цель работы: приобретение навыков работы в программных средах Matlab и Scilab:

- изучение среды Matlab, знакомство с языком программирования Matlab, создание и запуск m-файлов, создание массивов, построение графиков функций;

- изучение среды Scilab, знакомство с языком программирования Scilab, создание и запуск файлов сценариев, создание массивов, построение графиков;

- решение обыкновенных дифференциальных уравнений, отображение результатов.

1. Краткие сведения о среде Matlab

MATLAB - это популярная система компьютерной математики, которая предназначена для выполнения инженерных и научных вычислений, таких как:

• простейшие расчеты по формулам;

• решение нелинейных уравнений и систем;

• решение задач линейной алгебры;

• решение задач оптимизации;

• задачи обработки экспериментальных данных;

• решение обыкновенных дифференциальных уравнений и систем;

Кроме того, MATLAB предоставляет широкие возможности по созданию и редактированию различных видов графиков и поверхностей.

Программа Simulink является приложением к пакету MATLAB. При моделировании с использованием Simulink реализуется принцип визуального программирования, в соответствии с которым, пользователь на экране из библиотеки стандартных блоков создает модель устройства и осуществляет расчеты. При этом, в отличие от классических способов моделирования, пользователю не нужно досконально изучать язык программирования и численные методы математики, а достаточно общих знаний, требующихся при работе на компьютере и, естественно, знаний той предметной области, в которой он работает.

2. Описание среды Scilab

Scilab — это система компьютерной математики, предназначенная для решения вычислительных задач.

Scilab выпускается для операционных систем Windows, наиболее популярных Unix/Linux и не нуждается в больших системных ресурсах. Scilab является типичным командным интерпретатором и структурно состоит из интерпретирующей системы, принимающей команды пользователя и возвращающей результаты, и двух библиотек: собственных функций и дополнительных -- на языках С и Fortran.

Как и Matlab, Scilab имеет развитые инструменты для создания и манипулирования массивами (векторами, матрицами и пр.), поддерживаются и другие сложные структуры (списки), объединяющие последовательности данных произвольного типа.

3. Задание на лабораторную работу

Задание 1

Сформировать матрицы указанной размерностью и заполнить произвольными значениями. Вывести элементы указанного столбца (столбцов) или/и строки (строк) на печать.

Задание 2.

Решить дифференциальное уравнение(я), отобразить результаты решения в графическом представлении. Для графика вывести легенду, название графика, подписи осей. Графики построить в двух вариантах: 1. в одном графическом окне на одном поле, 2. в одном графическом окне в двух полях.

Таблица 1. Варианты дифференциальных уравнений.

№ пп	Дифференциальное уравнение	Начальные условия
1
2
3
4
5