MATLAB i Simulink. Poradnik u ytkownika. Wydanie II

Transkrypt

1 IDZ DO PRZYK ADOWY ROZDZIA KATALOG KSI EK ZAMÓW DRUKOWANY KATALOG Wydawnictwo Helion ul. Chopina Gliwice tel. (32) helion@helion.pl TWÓJ KOSZYK CENNIK I INFORMACJE ZAMÓW INFORMACJE O NOWO CIACH ZAMÓW CENNIK CZYTELNIA SPIS TRE CI KATALOG ONLINE DODAJ DO KOSZYKA FRAGMENTY KSI EK ONLINE MATLAB i Simulink. Poradnik u ytkownika. Wydanie II Autorzy: Bogumi³a Mrozek, Zbigniew Mrozek ISBN: Format: B5, stron: 384 Matlab to najbardziej efektywne rodowisko do rozwi¹zywania z³o onych zagadnieñ matematycznych i ekonomicznych. Obecnie jest niemal standardem i podstawowym narzêdziem pracy naukowca, in yniera i analityka finansowego. Znajduje zastosowanie w ró nych dziedzinach nauki od matematyki, poprzez ekonomiê, a do nauk biologicznych. Dziêki dostêpowi do wydajnych algorytmów obliczeniowych i mechanizmów analizy wyników Matlab umo liwia szybkie i efektywne przeprowadzanie z³o onych kalkulacji. Sprawne korzystanie z Matlaba wymaga opanowania wielu aspektów pracy z tym rodowiskiem. Dziêki tej ksi¹ ce poznasz wszystkie najwa niejsze zagadnienia zwi¹zane ze stosowaniem Matlaba do prac obliczeniowych i programowania. Je li nawet nie mia³e wcze niej kontaktu z tym pakietem, po lekturze staniesz siê jego zaawansowanym u ytkownikiem. W ksi¹ ce znajdziesz: Szczegó³owy opis rodowiska Matlab Zasady tworzenia M-plików Opis funkcji s³u ¹cych do tworzenia wykresów Zestawienie typów danych wykorzystywanych w Matlabie Zaawansowane funkcje graficzne -- tworzenie interfejsów u ytkownika oraz metody analizy obrazu Metody numeryczne rozwi¹zywania równañ ró niczkowych i liniowych, ca³kowania, ró niczkowania, interpolacji i aproksymacji funkcji i wiele innych Opisy bibliotek Control System Toolbox i System Identification Toolbox Szczegó³owy opis pakietu Simulink Autorzy s¹ wieloletnimi pracownikami naukowymi Politechniki Krakowskiej. Ich ksi¹ ki, opisuj¹ce kolejne wersje programu Matlab, od dawna s³u ¹ pomoc¹ wszystkim u ytkownikom tego programu tym bardziej zaawansowanym i tym dopiero rozpoczynaj¹cym z nim pracê.

2 Spis tre ci 1 WST P rodowisko pakietu MATLAB Produkty pakietu MATLAB wed ug zastosowa Student Version MATLAB i Simulink dla studentów MATLAB w internecie MATLAB i Simulink w ksi kach PIERWSZE KROKI w MATLAB-ie Pocz tek i zako czenie pracy z MATLAB-em Pierwsza sesja z MATLAB-em Pulpit MATLAB i jego modyfikowanie Przyk ady polece MATLAB-a Zmienne i wyra enia B dy w zapisie wyra e i ich poprawianie Formaty wyprowadzania liczb Zmienne w przestrzeni roboczej Liczby zespolone Przegl darka przestrzeni roboczej: Workspace Browser Zapisywanie zmiennych wplikach

3 Porz dkowanie przestrzeni roboczej Dwukropek operator generowania wektorów i tablic Generowanie wektorów Wybór danych wierszy,kolumn i elementów tablicy Przyk ady u ycia notacji dwukropkowej System pomocy Druga sesja z MATLAB-em: nazwy i funkcje Znaki i nazwy specjalne Funkcje arytmetyczne i trygonometryczne Funkcje specjalne Trzecia sesja z MATLAB-em: operatory Operatory arytmetyczne Operacje na macierzach i notacja kropkowa Przyk ady operacji macierzowych i tablicowych Priorytety operatorów arytmetycznych Operatory dzielenia macierzy i tablic Operatory pot gowania macierzy i tablic Operatory relacji i operatory logiczne Relacje i wyra enia logiczne Funkcje logiczne PROGRAMOWANIE w MATLAB-ie M-pliki skryptowe M-pliki funkcyjne Subfunkcje Funkcje prywatne Priorytet wywo ania funkcji

4 3.3 Instrukcje Instrukcje warunkowe Instrukcje iteracyjne: while i for Instrukcja wyboru switch Wykrywanie b dów w M-plikach B dy syntaktyczne i b dy wykonania Lokalizacja b dów w M-pliku Praca z debuggerem Polecenia obs ugi plików i folderów Wykonywanie polece systemu operacyjnego Modyfikowanie cie ek dost pu: Set Path Rodzaje plików wmatlab-ie Uwagi dla zaawansowanego u ytkownika Optymalizacja programu z u yciem profilera Funkcje: eval i feval Funkcje o zmiennej liczbie parametrów Zmienne: nargin, nargout, varargin, varargout Zasady poprawnego stylu programowania Przygotowanie rodowiska do pracy w MATLAB-ie GRAFIKA w MATLAB-ie Wykresy dwuwymiarowe Funkcja plot Ezplot i inne podobne funkcje Kolory, rodzaje linii i komentarze na wykresach Wybór osi wykresu Podzia okna i modyfikowanie rysunków

5 4.2 Rysunki trójwymiarowe Wykresy funkcji Wizualizacja wolumetryczna wektorów iskalarów Interaktywne edytowanie rysunków Edytowanie osi rysunku Edytowanie linii wykresu Uwagi dla zaawansowanego Czytelnika Generowanie M-pliku tworz cego rysunek Zapisywanie rysunku do pliku Drukowanie rysunków Zmiana proporcji i wymiarów wydruku Przenoszenie rysunków do innych aplikacji SYSTEMATYKA TYPÓW w MATLAB-ie Typy danych Macierze pe ne Generowanie macierzy Wybrane funkcje macierzowe Macierze rzadkie Definiowanie macierzy rzadkich Operacje na macierzach rzadkich Graficzna wizualizacja macierzy rzadkiej a cuchy i tablice znakowe Tablice wielowymiarowe Tworzenie tablic przez indeksowanie Tworzenie tablic przez doklejanie warstw Tablice komórkowe

6 5.7 Struktury Tworzenie struktury przez przypisanie Tworzenie struktury z u yciem funkcji struct Funkcje obs uguj ce struktury Programowanie obiektowo zorientowane Definiowanie klas konstruktor obiektu Funkcja isa Tworzenie obiektu i jego w a ciwo ci Metody do obs ugi obiektu Funkcje konwersji typów i klas Przeci anie funkcji i operatorów Regu y wyboru operatora lub funkcji Przeci anie w Control System Toolbox Dziedziczenie klas obiektów OBIEKTY GRAFIKI UCHWYTÓW Hierarchia obiektów grafikimatlab-a Struktura obiektów Handle Graphics Interfejs graficzny u ytkownika (GUI) Obiekt Uicontrol Zastosowanie interfejsu GUI: krzywe Lissajous Pole wywo ania zwrotnego: Callback Zastosowanie interfejsu GUI do prezentacji wykresów GUIDE interaktywne tworzenie interfejsu GUI Dodawanie i aran acja obiektów graficznych Programowanie interfejsu GUI atrybuty obiektów Programowanie interfejsu GUI wywo ania zwrotne

7 6.4 wiat o, odbicia i tekstury ród a wiat a i odbicia Tekstura nak adanie obrazu na powierzchni Obrazy i ich barwa Palety barw i obrazy indeksowane Obrazy szare i zabarwione Grafika 24-bitowa (true color) Zapis i odczyt obrazów, liczby 8-bitowe: uint METODY NUMERYCZNE Równania ró niczkowe zwyczajne i cz stkowe Zagadnienie pocz tkowe Posta syntaktyczna algorytmów Modyfikowanie pól struktury options Wp yw parametrów na poprawno oblicze Algorytmy dla uk adów le uwarunkowanych Rozwi zanie analityczne Symbolic Math Toolbox Zagadnienie brzegowe Równania ró niczkowe cz stkowe Ca kowanie i ró niczkowanie Ca kowanie numeryczne Ca kowanie analityczne Symbolic Math Toolbox Ró niczkowanie numeryczne i analityczne Równania algebry liniowej Równania liniowe leuwarunkowane Sprawdzenie poprawno ci rozwi za Dekompozycja macierzy

8 Dekompozycja LU Rozk ad Cholesky'ego Dekompozycja QR Dekompozycja SVD Równania o nadmiernej lub zbyt ma ej liczbie danych Warto ci i wektory w asne Analiza funkcji Rozwi zywanie równa nieliniowych Równanie nieliniowe le uwarunkowane Wielomian i funkcje wielomianowe Interpolacja i aproksymacja Interpolacja i aproksymacja wielomianowa Funkcja sklejana spline function Przyk ad interpolacji i aproksymacji Okno interfejsu: Basic Fitting Analiza statystyczna Analiza sygna ów Przyk ad analizy przebiegu odkszta conego Interfejs u ytkownika w analizie sygna ów Filtry analogowe i cyfrowe Filtry analogowe Filtry cyfrowe ROZSZERZENIA MATLAB-a BIBLIOTEKI TOOLBOX Biblioteka Control System Toolbox Ci g e i dyskretne modele LTI Model dyskretny irównanie w dziedzinie czasu

9 8.1.3 Przekszta canie modelu ci g ego na dyskretny i odwrotnie Pobieranie danych z modelu LTI Pola obiektu LTI i ich modyfikowanie Zmiana nazwy zmiennej w polu Variable Badanie w a ciwo ci modelu z u yciem LTI Viewer Synteza regulatora z u yciem SISO Design Tool Biblioteka System Identification Toolbox Wczytanie danych Wst pne przetwarzanie danych Modele dyskretne i estymacja odpowiedzi obiektu Operator opó nienia Identyfikacja parametrów modelu dyskretnego Model korelacyjny i cz stotliwo ciowy Modele parametryczne dyskretne Weryfikacja modeli Zapis i wykorzystanie zidentyfikowanego modelu Biblioteka Optimization Toolbox Biblioteka Symbolic Math Toolbox Biblioteka Data Acquisition Toolbox Biblioteka Dials and Gauges INNE ROZSZERZENIA MATLAB-a Interfejs programów u ytkowych Zewn trzne pliki z danymi MEX-pliki, czyli funkcje w C i Fortranie MEX-pliki w systemie Microsoft Windows MEX-plik przyk ad zapisu danych domat-pliku 229

10 Przyk ad tworzenia MEX-pliku MCC automatyczne kompilowanie M-plików Lokalizacja b dów w MEX-pliku U ycie MATLAB-a w innych programach MATLAB Engine ActiveX Automation DDE: Wymiana danych pomi dzy aplikacjami Windows MATLAB Web Server MATLAB Runtime Server Simulink PAKIET DO SYMULACJI Jak pracowa z Simulinkiem? Co zawiera Simulink? Biblioteki bloków Algorytmy numeryczne Jak pracuje Simulink? Budowa modeliiuruchamianie symulacji Edytor graficzny Simulinka Pierwsza sesja z Simulinkiem Druga sesja z Simulinkiem Debugger i inne narz dzia opcji Tools Co to jest S-funkcja? Podsystemy blok Subsystem Przyk ad modelu definiowanego graficznie Zasady tworzenia podsystemów Maskowanie podsystemów Tworzenie w asnych bibliotek bloków

11 10.8 Blocksets dodatkowe biblioteki bloków SimPowerSystems SimMechanics Nonlinear Control Design Blockset Digital Signal Processing (DSP) Blockset Fixed-Point Blockset Stateflow systemy reaktywne SZYBKIE PROTOTYPOWANIE STEROWNIKÓW Wst p Fazy cyklu projektowego Prototypowanie w rodowisku MATLAB-Simulink Przygotowanie modelu Model matematyczny równania Model matematyczny parametry Symulacja off-line Uk ad steruj cy i jego wst pne dostrajanie Weryfikacja eksperymentalna modelu Model do pracy on-line w czasie rzeczywistym Identyfikacja parametrów modelu Metoda HiL (hardware in the loop) Model do pracy w trybie HiL, w czasie rzeczywistym RTW: generowanie kodu czasu rzeczywistego Sprz t wspomagaj cy prototypowanie Produkty dspace do prototypowania ControlDesk wirtualny panel do sterowania i do akwizacji danych Karty pomiarowe z przetwornikami ACCA

12 Prototypowanie systemów na sprz cie docelowym xpc Target u ycie dodatkowego komputera klasy PC xpc Target Embedded Option RT Windows Target prototypowanie w Windows Generowanie kodu czasu rzeczywistego i testowanie RTWT Tryb zewn trzny Simulinka wrtwt DODATEK ELEMENTY ROZSZERZAJ CE 313 SPIS LITERATURY 327 SKOROWIDZ 331

13 Rozdzia 1 WST P MATLAB jest produktem firmy The Mathworks Inc. z USA. Ksi ka jest przeznaczona dla u ytkowników MATLAB-a w wersji 6.1, 6.5 i wy szych, oferowanych w ramach wydania (ang. release) 12, 13 i pó niejszych tego pakietu. Pakiet MAT- LAB jest ci gle udoskonalany. Mo e si zdarzy, e wersja, któr posiada Czytelnik, ró ni si od opisywanej w niniejszej ksi ce wygl dem okien, elementami interfejsu, opcjami menu itp. U ytkownicy starszych wersji oprogramowania mog pobra z internetu [10] przyk ady programów dla w a ciwej wersji MATLAB-a. MATLAB jest j zykiem wysokiego poziomu. Jego polecenia, operatory i funkcje stosuje si do oblicze numerycznych (w tym na macierzach i na liczbach zespolonych) oraz wizualizacji wyników w grafice dwu- i trójwymiarowej. Ponad 500 funkcji MATLAB-a realizuje podstawowe algorytmynumeryczne, operacje na macierzach, wielomianach, metody interpolacji i aproksymacji, transformacje Fouriera, algorytmy ca kowania równa ró niczkowych, implementacje specjalizowanych algorytmów dla macierzy rzadkich i wiele innych. W sumie w rodowisku pakietu MATLAB jest oko o 2500 funkcji. MATLAB zawiera szeroki zestaw funkcji graficznych obejmuj cy: generowanie wykresów funkcji jednej i dwóch zmiennych, wykresów ko owych, paskowych, konturowych, cieniowanych, wizualizacj odwzorowa dwu- i trójwymiarowych oraz generowanie kodu OpenGL dla akceleratorów sprz towych. Posiada tak e bogate rodki opisu tekstowego: ró ne czcionki, symbole specjalne, strza ki. rodowisko GUIDE umo liwia projektowanie i implementacj w asnych interfejsów graficznych do aplikacji MATLAB-a na podstawie suwaków, przycisków i innych elementów obiektowo zorientowanej grafiki uchwytów (ang. Handle Graphics) oraz technik wywo a zwrotnych (ang. callbacks). U ytkowanie MATLAB-a oraz dodatkowych bibliotek (na przyk ad Neural etwork Toolbox) wymaga posiadania odpowiednich licencji. 17

14 Najbardziej istotne cechy pakietu MATLAB to: ffl Przyjazne rodowisko u ytkownika, czyli zestaw narz dzi u atwiaj cych korzystanie z MATLAB-a. Pulpit MATLAB (ang. desktop), czyli okno z nag ówkiem MATLAB, pokazano na rysunku 2.1. Pulpit zawiera kilka mniejszych okien: Command Window, Command History, Launch Pad i inne, otwierane zak adk lub przez menu. Narz dzia nale ce do MATLAB-a, Simulinka lub do bibliotek, maj cz sto w asne okna z interfejsem, dostosowane do specyfiki swego dzia ania. Wykorzystanie menu, przycisków i ikon pozwala (nawet pocz tkuj cym u ytkownikom) pozna szerokie mo liwo ci pakietu MATLAB bez potrzeby stosowania nazw i parametrów u ywanych funkcji. Przyk ady takich okien pokazano na rysunkach 4.12, 8.2, 8.3, 8.4. ffl Otwarta architektura, a wi c rozszerzalno i mo liwo wyboru platformy sprz towej, pozwoli a na niezwykle szybki rozwój tego rodowiska. Istotny wk ad ma oko o 300 firm wspó pracuj cych z producentem MATLAB-a w ramach programu MATLAB Connections, w tym dspace GmbH, Agilent, Motorola, Texas Instruments, Xilinx, ABB Industrial Systems i InTeCo z Krakowa. Firmy te dostarczaj produkty oparte na MATLAB-ie lub interfejsy cz ce MATLAB z ich w asnymi produktami. Wa n cech jest mo liwo wyboru platformy sprz towej w ramach: Windows (wersje 98 do XP), Macintosh OS X i Unix, w tym Linux i Solaris. Nast pne wersje MATLAB-a dla komputerów PC b d wymaga Windows 2000 lub XP. Dla systemów Mac 68000, Mac PowerPC i VMS oferowany jest nadal MATLAB 5.2 lub Programy i dane mo na przenosi na inne komputery z t sam lub wy sz wersj MATLAB-a, niezale nie od zgodno- ci ich systemów operacyjnych. Pozwala to na zachowanie w asnego dorobku przy zmianie platformy sprz towej i systemu operacyjnego. MATLAB mo e wymienia dane z innymi programami oraz wspó pracowa w trybie klient-serwer z innym oprogramowaniem. Wymiana danych i oprogramowania z innymi aplikacjami jest mo liwa poprzez pliki i poprzez sie, wykorzystuj c ró ne protoko y i standardy. Przyk adowo s to: DDE (Windows), ActiveX automation, ActiveX control, ODBC/JDBC (bazy danych i Database Toolbox), cze szeregowe, TCP/IP (sie lokalna, internet, MAT- LAB Web Server i xpc Target). ffl Profesjonalna biblioteka matematyczna i graficzna, oparta w wersji 6 na optymalizowanych pod k tem operacji blokowo-macierzowych bibliotekach FFTW i LAPACK, stanowi baz dla wszystkich elementów sk adowych rodowiska MATLAB. Wbudowano j cz ciowo do j dra MATLAB-a, a w cz ci ma ona posta plików zewn trznych umieszczonych w folderach maj cych pocz tek w matlabntoolboxnmatlab.

15 1.1 rodowisko pakietu MATLAB MATLAB jest niezb dny do wykorzystania ka dego z opisanych poni ej produktów, do przygotowania aplikacji, do pracy MATLAB Web Serwera oraz do wykorzystania Simulinka i jego rozszerze. Wyj tkowo mo na bez MATLAB-a wykorzysta gotowe aplikacje MATLAB-a wymaga to jednak posiadania MATLAB Runtime Serwera lub u ycia specjalnego generatora kodu MATLAB Compiler podczas przygotowywania tych aplikacji. Simulink oraz MATLAB s niezb dne do modelowania i symulacji z wykorzystaniem schematów blokowych i do modelowania fizycznego. MATLAB Biblioteki Toolbox - obliczenia i programowanie -prezentacja wyników - finanse -przetwarzanie sygna ów i grafiki obrazów -sterowanie - pomiary i bazy danych - i wiele innych Simulink Stateflow biblioteki Blockset Modelowanie fizyczne: SimMechanics, SimPowerSystems tworzenie aplikacji generatory kodu C dla czasu rzeczywistego wymiana danych akwizycja danych WEB serwer Run-time serwer wersje studenckie generatory raportów oferta firm wspó pracuj cych Embedded targets (implementacja) Rysunek 1.1. rodowisko pakietu MATLAB

16 W rodowisku MATLAB/Simulink mo na wykorzysta dodatkowe biblioteki bloków Blockset, pakiety do modelowania fizycznego: SimPowerSystems i SimMechanics, opisany poni ej Stateflow oraz narz dzia do prototypowania w czasie rzeczywistym. Poni ej podano biblioteki i rozszerzenia rodowiska pakietu MATLAB, które s oferowane za dop at (porównaj te rozdzia 12): ffl Simulink jest zbudowanym na bazie MATLAB-a interaktywnym pakietem do modelowania i symulacji ci g ych oraz dyskretnych modeli dynamicznych. Umo liwia tworzenie wielopoziomowych systemów w postaci schematów blokowych. MATLAB i Simulink s niezb dne do wykorzystania takich produktów, jak: Stateflow to zintegrowane z Simulinkiem rodowisko symulacji procesów ze zdarzeniami i do symulacji systemów reaktywnych, opisanych graficznie w postaci diagramów stanu (ang.state charts). Blocksets to dodatkowe biblioteki bloków zawieraj ce wyspecjalizowane modele i poszerzerzaj ce zastosowania Simulinka. Cz bibliotek Toolbox (np. Control Systems, System Identification, Fuzzy Logic) zawiera równie dodatkowe bloki Simulinka. SimMechanics i SimPowerSystems s rozszerzeniem Simulinka do modelowania fizycznego dynamiki uk adów bry sztywnych oraz uk adów energetycznych. Mog by one u yte wspólnie w celu modelowania z o onych systemów elektrycznych i mechanicznych wraz z systemami ich sterowania. Narz dzia do generowania kodu czasu rzeczywistego (Real-time Workshop, Stateflow Coder) s wykorzystywane do budowania niezale nych aplikacji na bazie modeli Simulinka i zawartego w nich kodu MATLAB-owskiego. Generuj one kod w j zyku ANSI C, który mo e by wykorzystany do prototypowania. Embedded targets s u ywane do implementacji (tworzenia) specjalizowanych systemów wbudowanych z procesorami Texas Instruments, Motorola, Infineon i innymi. ffl Biblioteki Toolbox (zwane w pracy [48] przybornikami) to oko o 30 wyspecjalizowanych pakietów oprogramowania, które poszerzaj MATLAB o zastosowania z zakresu automatyki, przetwarzania sygna ów i obrazów, optymalizacji, in ynierii finansowej, oblicze symbolicznych, sieci neuronowych, logiki rozmytej i wielu innych (rozdzia 8). ffl Narz dzia do tworzenia aplikacji MATLAB-a to kompilator MATLAB Compiler do M-plików wraz z bibliotekami C, C++ i bibliotek procedur

17 graficznych: MATLAB ComBuilder, Excel Builder oraz wymienione powy ej narz dzia do generowania kodu czasu rzeczywistego. ffl Narz dzia do akwizycji i wymiany danych (Data Access Products) to: Data Acquisition Toolbox i Instrument Control Toolbox, Database Toolbox. Umo liwiaj one dost p do danych i narz dzi pomiarowych w czasie rzeczywistym. W grupie tej mo na tak e umie cic Excel Link. ffl Serwery: MATLAB Runtime Server mo e by u yty zamiast MATLAB-a do uruchomienia oprogramowania przygotowanego w postaci wykonywalnych P-plików (rozdzia 6) lub MEX-plików. Pozwala na dystrybucj oprogramowania, które mo e by u ytkowane bez potrzeby zakupu MATLAB-a. MATLAB Web Server umo liwia udost pnienie mo liwo ci obliczeniowych niektórych elementów rodowiska MATLAB poprzez internet. Pozwala to na uruchamianie oprogramowania poprzez przegl dark internetow (bez MATLAB-a). ffl MATLAB Report Generator mo e pobra dowoln informacj z przestrzeni roboczej MATLAB-a i wyeksportowa j do raportu. Je li wykorzystywany jest Simulink lub Stateflow, mo na dodatkowo u ywa Simulink Report Generator. ffl Wersje studenckie i akademickie MATLAB-a i Simulinka s opisane w rozdziale 1.3. ffl Produkty firm wspó pracuj cych (ang. MathWorks Partner Products) to oko o 300 produktów programowych b d sprz towych wspó pracuj cych z MATLAB-em lub b d cych jego rozszerzeniem. ffl Bezp atne oprogramowanie jest udost pniane przez internet. Spore archiwa plików udost pnione s poprzez MATLAB Central file exchange oraz z wielu innych serwerów, które mo na znale podaj c wyszukiwarkom has a zawieraj ce s owo MATLAB. Na przyk ad, pakiet oprogramowania do tworzenia z o onych rysunków postscriptowych jest oferowany na serwerze Produkty pakietu MATLAB wed ug zastosowa Bardzo szeroka gama rozszerze MATLAB-a utrudnia dokonanie w a ciwego ich wyboru dla konkretnych zastosowa. Podane poni ej przyk ady zosta y uaktualnione do wydania (ang. release) 13SP1. Pomog one wybra w a ciwy zestaw produktów dla typowych zastosowa :

18 ffl produkty finansowe to mi dzy innymi: Financial Toolbox, Financial Derivatives Toolbox, Financial Time Series Toolbox, GARCH Toolbox, Statistics Toolbox, Database Toolbox, Fixed-Income Toolbox, Datafeed Toolbox, Excel Link. Spo ród innych produktów, zalecane s : MATLAB Compiler, MATLAB Report Generator, Optimization Toolbox, Genetic Algorithm and Direct Search Toolbox, MATLAB Runtime Server, MATLAB Web Server. ffl do oblicze in ynierskich u ywa si mi dzy innymi: MATLAB-a, Simulinka, Signal Processing Toolbox, Control Systems Toolbox, Statistics Toolbox, Curve Fitting Toolbox, Spline Toolbox, Mapping Toolbox, Optimization Toolbox, Genetic Algorithm and Direct Search Toolbox, Bioinformatics Toolbox, MATLAB Compiler oraz opisanych wcze niej narz dzi do tworzenia aplikacji i do generowania kodu czasu rzeczywistego. Spo ród innych produktów nale y rozwa y mo liwo u ycia: MATLAB Report Generator, Simulink Report Generator, MATLAB Web Server, Image Processing Toolbox, Wavelet Toolbox, Symbolic Math Toolbox. Dok adniej omówiono je w rozdziale ffl do testowania i pomiarów u ywa si mi dzy innymi: Data Acquisition Toolbox, Signal Processing Toolbox, Image Acquisition, Instrument Control Toolbox, Excel Link Toolbox, Database Toolbox oraz opisanych wcze niej narz dzi do akwizycji i wymiany danych oraz narz dzi do tworzenia aplikacji i do generowania kodu czasu rzeczywistego. Spo ród innych produktów nale y zwróci uwag na: Statistics Toolbox, Wavelet Toolbox, System Identification Toolbox, Filter Design Toolbox i Simulink Report Generator, Database Toolbox. ffl systemy automatycznego sterowania mo na projektowa wykorzystuj c MATLAB-a i odpowiednie biblioteki Toolbox oraz Simulink i jego rozszerzenia. W szczególno ci mo na u y Control System Toolbox, Signal Processing Toolbox, System Identification Toolbox, Robust Control Toolbox, Micro (mu)-analysis and Synthesis Toolbox, LMI Control Toolbox, Model Predictive Control Toolbox, Model-Based Calibration Toolbox, Nonlinear Control Design Blockset, Fuzzy Logic Toolbox, Neural Network Toolbox, Stateflow, Fixed-Point Blockset, Model Predictive Control Toolbox, SimPowerSystems Blockset, Optimization Toolbox, Genetic Algorithm and Direct Search Toolbox. Spo ród innych produktów nale y zwróci uwag na opisane wcze niej narz dzia do tworzenia aplikacji i do generowania kodu czasu rzeczywistego, narz dzia do akwizycji i wymiany danych oraz Dials and Gauges Blockset, DSP Blockset, Developer's Kit for Texas Instruments DSP, LMI Control Toolbox, MATLAB and Simulink Report Generator, Real-Time Windows Target, Requirements Management Interface, Simulink Performance Tools, Statistics

19 Toolbox, Virtual Reality Toolbox, xpc Target, xpc Target Embedded Option oraz prawie wszystkie pozosta e produkty rodowiska MATLAB. ffl do projektowania systemów dla telekomunikacji i innych, wykorzystuj cych procesory sygna owe u ywa si MATLAB, Simulink, Signal Processing Toolbox, Image Processing Toolbox, Image Acquisition Toolbox, Wavelet Toolbox, System Identification Toolbox, MATLAB Link for Code Composer, Real-time Workshop, DSP Blockset, Communications Toolbox, Communications Blockset, Stateflow, Stateflow Coder. Spo ród innych produktów nale y zwróci uwag na opisane wcze niej narz dzia do akwizycji i wymianydanych oraz narz dzia do tworzenia aplikacji i do generowania kodu czasu rzeczywistego: MATLAB Compiler, Simulink Performance Tools, Motorola DSP Developer's Kit, Developer's Kit for Texas Instruments DSP, Power System Blockset, CDMA Reference Blockset, Filter Design Toolbox, xpc Target, xpc Target Embedded Option, MATLAB and Simulink Report Generator, Wavelet Toolbox. Wykaz i krótkie opisy produktów oferowanych jako rozszerzenia do MATLAB-a podano w Dodatku na stronie 313. Dok adniejsze opisy wybranych produktów przedstawiono w rozdzia ach 10(Simulink), 8(Biblioteki Toolbox). Narz dzia do pomiarów, sterowania i szybkiego prototypowania przedstawiono na stronie Student Version MATLAB i Simulink dla studentów Wydanie studenckie The Student Version of MATLAB zawiera oprogramowanie na CD ROM-ie i podr cznik. Jest ono prawie identyczne z wersj profesjonaln pakietu MATLAB. Mo na nawet korzysta z zewn trznych programówwc ifortranie, poprzez u ycie MEX-plików. ffl zawiera pe n wersj MATLAB-a i Simulinka(zewentualnym ograniczeniem dla konstruowania modeli maksymalnie do 300 bloków) oraz podstawowe funkcje Symbolic Math Toolbox. ffl mo e by rozbudowywany za dodatkow op at o prawie wszystkie biblioteki Toolbox i Blocksets, poza modu ami zwi zanymi z generowaniem kodu, budow niezale nych aplikacji i niektórymi zaawansowanymi zastosowaniami. ffl mo e by zainstalowany wy cznie na komputerze stanowi cym prywatn w asno studenta.

20 ffl poza USA i Kanad dost pna jest tylko wersja zubo ona, dla systemu operacyjnego Windows. Uczelnie i inne instytucje akademickie mog zakupywa do celów dydaktycznych licencje edukacyjne indywidualne i wielodost pne (w tym tak zwane ClassRoom Kits). S one znacznie ta sze od wersji studenckiej i nie maj ogranicze wersji studenckiej. 1.4 MATLAB w internecie Serwery WWW firmy The MathWorks, Inc. zawieraj multimedialne bazy danych z informacjami na temat MATLAB-a. Daj te dost p do innych us ug. ffl adresem pierwszego kontaktu w Polsce jest lokalny dystrybutor [17] w Krakowie. Dodatkowo, dla u ytkowników licencjonowanych z wykupion subskrypcj uaktualnie udost pniono support@ont.com.pl. Mo na tam uzyska nieodp atne materia y informacyjne, darmowe czasowe licencje próbne (dla instytucji) oraz informacje o szkoleniach ikonferencjach. ffl materia y w j zyku angielskim s dost pne na serwerze ffl serwer MATLAB Central file exchange u atwia wymian oprogramowania i wzajemny kontakt pomi dzy u ytkownikami MATLAB-a. Umieszczono tam bogate archiwum przyk adów i pakietów przygotowanych przez autorów ksi ek o MATLAB-ie, przez uczelnie, organizacje i osoby prywatne oraz linki do list dyskusyjnych. Adres: ffl bardziej szczegó owe informacje, nowe wersje oprogramowania i materia y szkoleniowe s dost pne dla zarejestrowanych u ytkownikówmatlab-a poprzez us ug MATLAB access.potrzebne do zalogowania has o otrzymuje si em po wype nieniu krótkiej ankiety. ffl lista dyskusyjna w internecie comp.soft-sys.matlab [11] umieszczone s tam pytania i odpowiedzi u ytkowników. ffl portal tematyczny udost pnia szerok gam informacji o MATLAB-ie, jego zastosowaniach i rozwi zaniach pokrewnych. Mo na tam pobra bezp atne wersje oprogramowania. ffl adresy poczty elektronicznej firm MathWorks, Inc. info@mathwors.com, support@mathworks.com, bugs@mathworks.com

21 Maj c na uwadze sta popraw jako ci obs ugi swoich klientów, The MathWorks, Inc. stale ulepsza i zmienia witryny internetowe. Mo e to spowodowa, e niektóre podane tu informacje stan si nieaktualne. 1.5 MATLAB i Simulink w ksi kach Ka dego roku ukazuje si co najmniej kilkana cie dobrych ksi ek na temat MATLAB-a i jego zastosowa. Wykaz oficjalnie uznawanych ksi ek (wi kszo w j zyku angielskim) jest dost pny na serwerze W roku 2003 oficjalny wykaz obejmowa nast puj ce ilo ci ksi ek (w nawiasach podano dane z roku 1998 wed ug [35]): ffl Automatyka - 49 ksi ek (150), ffl Biologia - 14 ksi ek (0), ffl Chemia - 12 ksi ek (1), ffl Ekonomia i finanse - 6 ksi ek (1), ffl Elektronika - 45 ksi ek (6), ffl Fizyka - 6 ksi ek (3), ffl Grafika komputerowa - 13 ksi ek (0), ffl Identyfikacja - 9 ksi ek (4), ffl Matematyka ksi ek (45), ffl MATLAB i jego rodowisko ksi ki (20), w tym [33], [35] i [36], ffl Mechanika - 30 ksi ek (5), ffl Nauki przyrodnicze - 9 ksi ek (2), ffl Statystyka ifunkcje losowe - 23 ksi ki (8), ffl Sieci neuronowe i zbiory rozmyte - 21 ksi ek (6), ffl Telekomunikacja - 31 ksi ek (3), ffl Teoria sygna ów ksi ek (31),

22 W Polsce pakiet MATLAB znalaz zastosowanie w edukacji, w wielu dziedzinach nauki i techniki, w medycynie, a nawet w muzyce. Informacj o zastosowaniach pakietu MATLAB, opracowan na podstawie materia ów konferencyjnych [53], [47] i[7], podano w [35]. Dalsze przyk ady zastosowa mo na znale w [25] oraz na serwerach oraz na serwerze krajowego dystrybutora MATLABa w tym na stronach dotycz cych organizowanych konferencji [50], [51], [52].