Matlab pamati: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 11:00

Šī pamācība aptvers dažas no matlab pamatfunkcijām. Jūs uzzināsit, kā panākt, lai Matlab iekšēji palaistu periodisku funkciju un uzzīmētu grafiku, kā arī izvilkt to pašu periodisko funkciju no Excel faila un uzzīmēt to. Šīs funkcijas ir dažas no visvienkāršākajām un plaši izmantotajām Matlab. Šī pamācība ir paredzēta tiem no jums, kuri nekad iepriekš nav izmantojuši matlab un kuriem vienkārši jāveic daži vienkārši uzdevumi. Katrā attēlā iezīmētais kods ir iekļauts kā komentārs, lai jūs varētu kopēt un ielīmēt kodu. Jūtieties brīvi ņemt šo kodu un pārveidot to atbilstoši savai lietojumprogrammai.

1. darbība: palaidiet Matlab

Pirmais solis ir sākt lietot Matlab, lai mēs varētu sākt ar to strādāt. Pirmoreiz palaižot matlab, tam vajadzētu izskatīties zemāk esošajā ekrānuzņēmumā. Pirmais solis ir piešķirt direktoriju matlab darbam. Šeit programma izvilks visus failus, un jums vajadzētu saglabāt visu savu matlab darbu. Es iesaku izveidot jaunu mapi kaut kur, kur to atcerēsities, un nosauciet to par kaut ko, ko atpazīsiet. Kad esat izveidojis jaunu mapi, noklikšķiniet uz "…", kas atrodas ekrāna augšējā labajā stūrī, kā iezīmēts otrajā attēlā. Tas parādīs pārlūkošanas lodziņu, kā redzams trešajā attēlā. Atrodiet jauno mapi, kuru izveidojāt savā datorā, un atlasiet to. Šajā piemērā failu sauc par "370" un tas atrodas darbvirsmā.

2. darbība: izveidojiet M-failu

Tagad mums ir jāizveido jauns M fails. M fails darbojas tieši tāpat kā, ierakstot kodu tieši Matlab, bet jūs varat saglabāt un modificēt kodu un to atkārtoti palaist. Ievadot kodu tieši Matlab, katru koda rindu ierakstiet atsevišķi. M failā jūs rakstāt visu savu kodu un pēc tam palaidiet to uzreiz. Lai atvērtu jaunu M failu, noklikšķiniet uz faila. Novietojiet kursoru uz "Jauns", pēc tam noklikšķiniet uz "Tukšs M fails", kā parādīts pirmajā attēlā. Atvērtajam vajadzētu izskatīties kā otrajam attēlam. Tā kā šo kodu var palaist atkārtoti, pirms katras palaišanas ieteicams aizvērt visu un notīrīt visus mainīgos. Tas tiek paveikts, izmantojot divas koda rindas: aizvērt visu notīrīt visu Kā redzams trešajā attēlā, nodrošina, ka viss ir notīrīts un aizvērts.

3. solis: laika vektora izveide

Pirmā lieta, ko mēs darīsim, ir izveidot funkcijas grafiku Matlab. Pirmais solis ir izveidot neatkarīgu mainīgo. Šajā gadījumā mēs to laiku sauksim par "t". Metode, ko izmantosim, lai izveidotu šo mainīgo, ir vektora izveide. Vektors būtībā ir skaitļu virkne. Piemēram, 1, 2, 3, 4 būtu īss vektors. Šī vektora izveides kods ir: t = 0,1: 0,01: 10; Pirmais skaitlis 0,1 attiecas uz sākuma punktu. Otrais skaitlis, 0.01, attiecas uz soļa lielumu. Trešais skaitlis 10 norāda uz beigu punktu. Tātad šis vektors atbilst 0,1, 0,11, 0,12… līdz pat 10. Lai redzētu, vai vektora izveide ir darbojusies, noklikšķiniet uz zaļās palaišanas pogas, kas iezīmēta otrajā attēlā. Tas palaiž programmu. Lai redzētu mūsu vektoru, dodieties uz galveno matlab logu. Noklikšķiniet uz darbvirsmas, pēc tam novietojiet peles kursoru virs darbvirsmas izkārtojuma un pēc tam noklikšķiniet uz noklusējuma, kā norādīts trešajā attēlā. Tagad jūsu ekrānam vajadzētu izskatīties kā ceturtajam attēlam. Labajā pusē redzēsit mūsu jaunizveidoto mainīgo, t. Veiciet dubultklikšķi uz tā un tāpat kā piektajā attēlā redzēsit izveidoto skaitļu sēriju.

4. darbība. Funkcijas palaišana un attēlošana

Tagad mēs grafiski izveidosim funkciju, kas izveidota matlab. Pirmais solis ir izveidot funkciju. Tas ir tik vienkārši, kā izrakstīt vēlamo matemātisko funkciju. Piemērs ir parādīts pirmajā attēlā. Šai funkcijai izmantotais kods ir: y = sin (t)+4*cos (5.*t).^2; Periods pirms reizināšanas kosinusā un pirms kosinusa kvadrāta liek matlabam veikt šīs funkcijas vienkārši uz laika vektora vērtslietām, nevis apstrādāt laika vektoru kā matricu un mēģināt tajā veikt matricas funkcijas. Nākamais solis ir izveidot pašu skaitli. Tas tiek darīts, izmantojot kodu, kas parādīts otrajā attēlā. Mainīgo lielumu secība diagrammas komandā ir ļoti svarīga, tāpēc noteikti iestatiet kodu tieši tā, kā tas ir norādīts zemāk. xlabel ('Laiks (-i)') ylabel ('Y Value') Title ('Y Value vs Time') režģis ieslēgts Visbeidzot, vienkārši vēlreiz noklikšķiniet uz zaļās palaišanas bultiņas, un skaitlim vajadzētu parādīties tāpat kā trešajā attēlā.

5. darbība. Datu izvilkšana no Excel

Tagad mēs izveidosim tādu pašu diagrammu kā iepriekš, bet importējot funkciju datus no Excel izklājlapas. Pirmais attēls ir Excel izklājlapas ekrānuzņēmums, kas tiks izmantots. Tie ir tie paši datu punkti, kas izveidoti Matlab iepriekšējās darbībās, tikko izveidoti programmā Excel. Lai sāktu, mēs varam izdzēst kodu, izveidojot mūsu laika vektoru, un mūsu funkcijas kodu no iepriekšējām darbībām. Jūsu kodam tagad vajadzētu izskatīties kā otrajam attēlam. Ievietojiet kodu, kā parādīts trešā attēla augšējā sarkanajā lodziņā. Šis ir kods Excel faila lasīšanai. "A" attiecas uz matricu, kurā tiks iekļauti visi izklājlapas skaitļi, un "B" ietver visu tekstu no izklājlapas. Mainīgie t un y tiek izvilkti no pirmās un otrās kolonnas, kā parādīts kodā. [A, B] = xlsread ('excelexample.xlsx'); t = A (:, 1); y = A (:, 2); Ciparu kodu var arī mainīt, kā parādīts trešā attēla apakšējā sarkanajā lodziņā. Tas faktiski izvilks diagrammas nosaukumu un asu etiķetes no izklājlapas un ievietos tās grafikā. Xlabel (B (2)) ylabel (B (3)) Title (B (1)) atkal, un jūs redzēsiet to pašu skaitli, kas parādās galīgajā attēlā.

6. darbība. Specifikācijas izveide

Šajā solī mēs izmantosim matlab, lai izveidotu specgrammu, lasot wav skaņas failu. Specifikāciju dažreiz sauc par "2.5D grafiku", jo tā izmanto divdimensiju grafiku, pievienojot krāsu, lai parādītu amplitūdu. Krāsa sniedz sīkāku informāciju nekā vienkāršs 2D grafiks, bet ne 3D grafika detaļas, līdz ar to termins "2.5D". Matlab specgrammas funkcija ņem datu punktu kopu no wav faila un veic Furjē transformāciju punktus, lai noteiktu signālā esošās frekvences. Šai pamācībai nav svarīgi zināt, kā darbojas Furjē transformācija, tikai ziniet, ka specgrammā tiks attēlots, kuras frekvences ir sastopamas un cik spēcīgas tās ir attiecībā pret laiku. Funkcija attēlo laiku uz X ass un frekvenci uz Y ass. Katras frekvences stiprums tiek parādīts pēc krāsas. Šajā gadījumā wav fails ir skaņu ieraksts, kas skar metāla gabalu, un pēc tam metāla vibrācijas tiek ierakstītas kā skaņa. Izmantojot specgrammu, mēs varam viegli noteikt metāla gabala rezonanses frekvenci, jo tā būs frekvence, kas ar laiku saglabājas visilgāk. Lai veiktu šo uzdevumu, vispirms ļaujiet matlab lasīt wav failu, izmantojot šādu kodu: [x, fs] = wavread ('flex4.wav'); Šajā gadījumā flex4.wav ir mūsu wav faila nosaukums, mainīgais x ir datu punkti failā, un fs attiecas uz paraugu ņemšanas biežumu., vienkārši ierakstiet šādu kodu: specgram [x (:. 1), 256, fs]; 256 atbilst frekvencei, kādā FFT tiek veikta, analizējot datus. Matlab būtībā sasmalcina skaņas failu gabalos un ņem FFT uz katru gabalu. 256 norāda, cik lielam jābūt katram gabaliņam. Sīkāka informācija par to nav svarīga, un 256 ir droša vērtība, ko izmantot lielākajā daļā lietojumprogrammu. Tagad, palaižot kodu, redzēsit uznirstošu skaitli, kā redzams otrajā attēlā. No tā ir viegli redzēt, ka rezonanses frekvence atbilst sarkanajai virsotnei attēla apakšējā labajā stūrī. Šī ir virsotne, kas laika ziņā saglabājas visilgāk.