Ćwiczenie 1. Matlab podstawy (1) Matlab firmy MathWorks to uniwersalny pakiet do obliczeń naukowych i inżynierskich, analiz układów statycznych

Podobne dokumenty
Cw.12 JAVAScript w dokumentach HTML

JAVAScript w dokumentach HTML (1)

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE WI-ET / IIT / ZTT. Instrukcja do zajęc laboratoryjnych nr 1 AUTOMATYZACJA I ROBOTYZACJA PROCESÓW PRODUKCYJNYCH

JAVAScript w dokumentach HTML (1) JavaScript jest to interpretowany, zorientowany obiektowo, skryptowy język programowania.

LABORATORIUM 3 ALGORYTMY OBLICZENIOWE W ELEKTRONICE I TELEKOMUNIKACJI. Wprowadzenie do środowiska Matlab

Podstawy Automatyki ćwiczenia Cz.1. Środowisko Matlab

Wprowadzenie do środowiska

Wstęp do Programowania Lista 1

Podstawy obsługi pakietu GNU octave.

Zanim zaczniemy GNU Octave

JAVAScript w dokumentach HTML - przypomnienie

Obliczenia w programie MATLAB

Po uruchomieniu programu nasza litera zostanie wyświetlona na ekranie

WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI, AUTOMATYKI I INFORMATYKI INSTYTUT AUTOMATYKI I INFORMATYKI KIERUNEK AUTOMATYKA I ROBOTYKA STUDIA STACJONARNE I STOPNIA

SKRYPTY. Zadanie: Wyznaczyć wartość wyrażenia arytmetycznego

1 Podstawy c++ w pigułce.

Wykorzystanie programów komputerowych do obliczeń matematycznych, cz. 2/2

METODY KOMPUTEROWE W OBLICZENIACH INŻYNIERSKICH

Widoczność zmiennych Czy wartości każdej zmiennej można zmieniać w dowolnym miejscu kodu? Czy można zadeklarować dwie zmienne o takich samych nazwach?

Programowanie Delphi obliczenia, schematy blokowe

METODY KOMPUTEROWE W OBLICZENIACH INŻYNIERSKICH

Instalacja

Matlab MATrix LABoratory Mathworks Inc.

Zakłócenia w układach elektroenergetycznych LABORATORIUM

Wykorzystanie programów komputerowych do obliczeń matematycznych, cz. 2/2

Instrukcje warunkowe i skoku. Spotkanie 2. Wyrażenia i operatory logiczne. Instrukcje warunkowe: if else, switch.

Metody numeryczne Laboratorium 2

Adres komórki-nazwa kolumny i nazwa wiersza, na przecięciu których znajduje się komórka. B3- adres aktywnej komórki

MATLAB - laboratorium nr 1 wektory i macierze

Podstawy Informatyki 1. Laboratorium 1

JAVAScript w dokumentach HTML (2)

GNU Octave (w skrócie Octave) to rozbudowany program do analizy numerycznej.

Algorytmika i Programowanie VBA 1 - podstawy

MATLAB - podstawy użytkowania

Wprowadzania liczb. Aby uniknąć wprowadzania ułamka jako daty, należy poprzedzać ułamki cyfrą 0 (zero); np.: wpisać 0 1/2

WYRAŻENIA ALGEBRAICZNE

Metody Numeryczne. Laboratorium 1. Wstęp do programu Matlab

Programowanie strukturalne. Opis ogólny programu w Turbo Pascalu

Maxima i Visual Basic w Excelu

PRZETWARZANIE I ORGANIZOWANIE DANYCH: ARKUSZ KALKULACYJNY

1. Wypisywanie danych

Laboratorium Algorytmy Obliczeniowe. Lab. 9 Prezentacja wyników w Matlabie

Pętle iteracyjne i decyzyjne

MATLAB tworzenie własnych funkcji

Język skryptowy: Laboratorium 1. Wprowadzenie do języka Python

Administracja sieciowymi systemami operacyjnymi III Klasa - Linux

do MATLABa programowanie WYKŁAD Piotr Ciskowski

#include <stdio.h> int main( ) { int x = 10; long y = 20; double s; s = x + y; printf ( %s obliczen %d + %ld = %f, Wynik, x, y, s ); }

Przykład 1 -->s="hello World!" s = Hello World! -->disp(s) Hello World!

Ćwiczenie 3: Wprowadzenie do programu Matlab

ARKUSZ KALKULACYJNY komórka

4. Funkcje. Przykłady

Podstawy Programowania Podstawowa składnia języka C++

1 Podstawy c++ w pigułce.

Wprowadzenie do Scilab: podstawy języka Scilab

Schematy blokowe I. 1. Dostępne bloki: 2. Prosty program drukujący tekst.

ANALIZA DANYCH I PROCESÓW. Mgr inż. Paweł Wojciech Herbin

Operacje wykonywane są na operandach (argumentach operatorów). Przy operacji dodawania: argumentami operatora dodawania + są dwa operandy 2 i 5.

Laboratorium Wstawianie skryptu na stroną: 2. Komentarze: 3. Deklaracja zmiennych

Stałe, znaki, łańcuchy znaków, wejście i wyjście sformatowane

Wykorzystanie programów komputerowych do obliczeń matematycznych

#include <stdio.h> void main(void) { int x = 10; long y = 20; double s; s = x + y; printf ( %s obliczen %d + %ld = %f, Wynik, x, y, s ); }

Liczby zespolone. x + 2 = 0.

Liczby zespolone. Magdalena Nowak. 23 marca Uniwersytet Śląski

PASCAL. Etapy pisania programu. Analiza potrzeb i wymagań (treści zadania) Opracowanie algorytmu Kodowanie Kompilacja Testowanie Stosowanie

LibreOffice Calc VBA

Jak napisać program obliczający pola powierzchni różnych figur płaskich?

Teksty Liczby Formuły. Operatory. dr inż. Jarosław Forenc. Pasek narzędzi. Pasek narzędzi. (Atrybuty komórek)

dr inż. Jarosław Forenc

Instytut Mechaniki i Inżynierii Obliczeniowej Wydział Mechaniczny Technologiczny Politechnika Śląska

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

Ćwiczenie 4. Matlab - funkcje, wielomiany, obliczenia symboliczne

Warunki logiczne instrukcja if

1 Programowanie w matlabie - skrypty i funkcje

Podstawy programowania Laboratorium. Ćwiczenie 2 Programowanie strukturalne podstawowe rodzaje instrukcji

Podstawy programowania w języku C i C++

Powtórka algorytmów. Wprowadzenie do języka Java.

METODY KOMPUTEROWE W OBLICZENIACH INŻYNIERSKICH

Programowanie w języku Python. Grażyna Koba

Podstawowe operacje na macierzach

Temat 1: Podstawowe pojęcia: program, kompilacja, kod

Ćwiczenie 1 - Arkusze kalkulacyjne

Programowanie komputerowe. Zajęcia 1

Mathcad c.d. - Macierze, wykresy 3D, rozwiązywanie równań, pochodne i całki, animacje

Spis treści MATLAB CZ. 1 OPERACJE ARYTMETYCZNE NA LICZBACH RZECZYWISTYCH I ZESPOLONYCH. Technologie Informacyjne

ŚRODOWISKO MATLAB cz.3 Implementowanie algorytmów w skryptach i funkcjach programu

Wyrażenia arytmetyczne

Języki programowania zasady ich tworzenia

Logarytmy. Funkcje logarytmiczna i wykładnicza. Równania i nierówności wykładnicze i logarytmiczne.

PODSTAWY AUTOMATYKI. MATLAB - komputerowe środowisko obliczeń naukowoinżynierskich - podstawowe operacje na liczbach i macierzach.

Akademia Górniczo-Hutnicza Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki

Samodzielnie wykonaj następujące operacje: 13 / 2 = 30 / 5 = 73 / 15 = 15 / 23 = 13 % 2 = 30 % 5 = 73 % 15 = 15 % 23 =

Instrukcja standardowa Writeln

METODY KOMPUTEROWE W OBLICZENIACH INŻYNIERSKICH

Programy wykorzystywane do obliczeń

Ćwiczenie 1. Wprowadzenie do programu Octave

Visual Basic for Application (VBA)

Podstawy MATLABA, cd.

Konstrukcje warunkowe Pętle

Skrypty powłoki Skrypty Najcz ciej u ywane polecenia w skryptach:

Transkrypt:

1. Matlab podstawy (1) Matlab firmy MathWorks to uniwersalny pakiet do obliczeń naukowych i inżynierskich, analiz układów statycznych i dynamicznych, symulacji procesów, przekształceń i obliczeń symbolicznych itp. Środowisko Matlaba składa się z: - okna Command Window, w którym wpisujemy pojedyncze polecenia, - okna Command History - historia poleceń, - okna z zakładkami: - Workspace - obszar roboczy - lista zainicjowanych przez użytkownika zmiennych i ich wartości, - Current Directory - zawartość katalogu roboczego. Dodatkowo można otworzyć okno edytora plików tekstowych (Editor). Domyślne rozmieszczenie okien uzyskujemy z menu: Desktop/Desktop Layout/Default. 1. Uruchomić program Matlab. 2. Zapoznać się ze strukturą okien programu. Podstawowa praca w środowisku odbywa się sposobami: interakcyjnym, w oknie poleceń (Command Window) wpisujemy polecenia i na bieżąco otrzymujemy wyniki. wsadowo wykonywanie napisanych skryptów (m-plików) zawierających ciągi poleceń. Najważniejesze polecenie: instrukcja przypisania zmienna = wyrażenie Działanie instrukcji polega na obliczeniu wyrażenia i jego wartość nadawana jest zmiennej o podanej nazwie. Zmienna jest inicjowana (można zauważyć jej pojawienie na liście w okienku Workspace) lub, jeśli już taka zmienna istnieje, zmieniana jest jej wartość. Wyrażenie arytmetyczne budujemy w znany sposób, łącząc stałe, zmienne (uprzednio zainicjowane) oraz funkcje za pomocą operatorów arytmetycznych. Nazwy zmiennych to dowolny ciąg liter, cyfr i znaków _, lecz muszą się zaczynać od litery. W nazwach zmiennych istotne są duże i małe litery. Operatory działań jak w Excelu: - jednoargumentowe: + powielenie znaku, zmiana znaku - dwuargumentowe: +,, *, /, ^(potęgowanie)

Uwaga: Potęgowanie wykonywane przed zmianą znaku (-2^2= -4 ale 2^-1=0.5). Stosujemy również nawiasy okrągłe ustalające kolejność operacji. 1. Wpisać w oknie Command Window kolejne polecenia (każde zakończone Enterem): x1=5.4 x2=x1+1 x1=x1-2 2. Zrozumieć działanie poleceń. Obserwować pojawienie się informacji o zmiennych i ich wartościach w oknie Workspace. M-pliki W Matlab-ie można zapisać tekst ciągu instrukcji w pliku tekstowym ASCII o rozszerzeniu m. (tzw. m-pliki), a następnie wykonać te instrukcje kolejno jedna po drugiej. Matlab zawiera własny edytor ASCII. 1. Utworzyć własny folder. 2. Zmienić katalog bieżący w Matlabie na utworzony katalog metodami jak na rysunku: 3. Utworzyć nowy m-plik (menu File/New/M-file lub z menu podręcznego okna Current Directory) w folderze roboczym, nadając mu nazwę z rozszerzeniem m, np. test1.m, 4. W oknie edytora Matlaba napisać kolejne instrukcje jako tekst w m-pliku: a = 1.2; b = 1.5; c = 2.5e-3; %naukowy zapis liczby : 2.5*10-3 d = a/(b+c); d = d^(1/3) %pierwiastek 3-go stopnia! Uwagi: - instrukcje piszemy w osobnych wierszach, jeśli w jednym wierszu to oddzielamy je przecinkami, - średniki na końcu instrukcji powodują brak wyświetlenia echa instrukcji na ekranie, - nazwy zmiennych muszą być różne od nazwy m-pliku! 5. Wykonać wsadowo m-plik w Matlabie następującymi sposobami: - przy pomocy narzędzia Run w oknie edytora m-pliku, - przeciągając plik z okna Current Directory do Command Window - wpisując nazwę pliku (bez rozszerzenia!) w linii poleceń Command Window: >> test1 6. Przeanalizować rezultat wykonania skryptu. Wybrane funkcje arytmetyczne sin(w), cos(w), tan(w), cot(w) funkcje trygonometryczne (argument w mierze łukowej) sind(w), cosd(w), tand(w), cotd(w) funkcje trygonometryczne (argument w stopniach) sqrt(w) pierwiastek kwadratowy abs(w) wartość bezwzględna exp(w) funkcja wykładnicza (e w ) power(a, b) potęga (a b ), alternatywnie do operatora ^ (Uwaga: tak liczymy również pierwiastki!) log(w) logarytm naturalny!!!

log10(w) logarytm dziesiętny rem(x, y) reszta z dzielenia x/y round(w) zaokrąglenie do najbliższej całkowitej, fix(w) zaokrąglenie do całkowitej w kierunku 0, ceil(w) zaokrąglenie do całkowitej w kierunku + floor(w) zaokrąglenie do całkowitej w kierunku - rand zwraca liczbę losową z przedziału (0, 1) rand(n,m) zwraca tablicę nxm liczb losowych z przedziału (0, 1) pi stała π gdzie: w, a, b, x, y dowolne wyrażenia obliczeniowe. Przykład x=3.45 y=(x^3-exp(-2*x))/(power(x,6)-2) Inne użyteczne polecenia: help - pomoc globalna help elfun - pomoc spis funkcji elementarnych help rand - pomoc na temat wybranej funkcji (tutaj: rand) albo: doc rand format long - zwiększona dokładność wyświetlanych wyników format short - dokładność podstawowa clc - czyszczenie ekranu clear zmienna - usunięcie zmiennej z obszaru roboczego (Workspace) clear - usunięcie wszystkich zmiennych z obszaru roboczego pause Zadanie 1. Sprawdzić algorytm zaokrąglania z dowolną dokładnością: format long pi5=round(pi*1e5)/1e5 %zaokrąglenie π do 5-ciu miejsc dziesiętnych 2. Wykonać przykładowe obliczenia wyrażeń dla wartości x=2.43: Zmienne zespolone Zmienna zespolona ma postać: a + b i gdzie: a liczba będąca tzw. częścią rzeczywistą, b liczba będąca tzw. częścią urojoną, i jednostka urojona: i 2 = 1 Reprezentacja liczby zespolonej:

W Matlab-ie otrzymujemy wyniki w postaci zespolonej dla niektórych działań nieposiadających rozwiązań w dziedzinie liczb rzeczywistych, np. 2, log(-2) itp. z1 = 5.0 + 5.0i % zmienna zespolona z2 = sqrt(-1) % jednostka urojona (pierwiastek arytmetyczny z 1) z3 = angle(z1) % kąt, jak na rysunku z4 = z3*4 k1 = angle(0+1i)*180/pi k2 = angle(1+0i)*180/pi z1o=1/z1 z4=z1*z2 log(0) log(-1) exp(1)^log(-1) %sprawdzenie 1. Napisać m-plik, w którym: 2. Zainicjujemy dwie zmienne zespolone o wartościach: 4.5+4.7i 2.5 5.6i 3. Wykonamy i wyświetlimy wynik dodawania i mnożenia obu liczb. Instrukcja warunkowa Instrukcja służy do sprawdzenia warunków i alternatywnego wykonywania różnych grup instrukcji gdy dany warunek będzie prawdziwy (true). Postać ogólna if warunek1 instrukcje wykonywane gdy jest spełniony warunek1 if warunek2 instrukcje wykonywane gdy jest spełniony warunek2 if warunek3 instrukcje wykonywane gdy jest spełniony warunek3 itd instrukcje wykonywane gdy nie jest spełniony żaden z powyższych warunków end Bloki i if mogą zostać pominięte wówczas gdy warunek1 nie jest spełniony wykonywana jest kolejna instrukcja poniżej instrukcji if. Gdy pierwszy lub kolejny warunek jest prawdziwy, pozostałe warunki nie są już sprawdzane. Warunek to połączenie dwóch wyrażeń arytmetycznych znakami: > < >= <= == (równe) ~= (nie równe) Dwa warunki można związać: - koniunkcją warunków, łącząc je operatorem logicznym && - alternatywą warunków, łącząc je operatorem logicznym Przykłady warunków: a == 0 (czy jest równe, UWAGA: 2 znaki ==) b<c 2*a >= 5 x ~= 5 (różne od) x>0 && x<100 Przeanalizować poniższe przykłady, tworząc i wykonując odpowiednie m-pliki:

Przykład 1 a = 1 b = 6 c = 3 delta = b^2-4*a*c; if delta<0 disp ('delta jest ujemne') % wyświetlenie tekstu disp(delta) % wyświetlenie wartości zmiennej end; Przykład 2. Interakcja z użytkownikiem a = input('podaj a:'); b = input('podaj b:'); c = input('podaj c:'); delta = b^2-4*a*c; if delta<0 disp ('delta jest ujemne') disp('delta='); disp(delta); end; Zadanie Uzupełnić przykład 1 o: a. obliczanie niewiadomych x1 i x2. b. obliczanie pierwiastków tylko dla delta dodatniego, c. obliczanie tylko jednego pierwiastka gdy delta będzie równe 0, d. sprawdzenie rozwiązań - podstawić pierwiastki do równania i przekonać się czy da to wynik 0.