Использование m-файлов

Лабораторная работа №1

Графическая система MATLAB

Система MATLAB служит для математического моделирования в различных областях. Популярность MATLAB связана с наличием в нем языка высокого уровня, матричных операций и различных расширений, например, таких как Simulink. MATLAB постоянно развивается и успешно применяется все в новых и новых областях.

При запуске MATLAB на экране появляется строка меню, панель инструментов и четыре окна: «Текущий директорий», «Командное окно», «Рабочая область» и «История команд» (рис. 1).

 

Рис 1. Экран MATLAB

 

Окно «Командное окно», как видно из названия, служит для ввода переменных и команд. В командном окне двойная ломаная скобка >> указывает место ввода чисел или формул. Например, если ввести функцию

1-1/3+sin(pi/6)+exp(3)/5

получим в результате

ans= 5.1838

 

Такое же значение появится и в рабочем пространстве.

Существенным преимуществом MATLAB является наличие стандартных функций построения графиков.

Графики функций одной переменной типа y=f(x)

 

В большинстве случаев переменная x задается равномерно на интервале [ab]. Например, введем в командное окно

 

>> a=-pi/2

>> b=pi/2

>>t=(b-a)/100

>>x=a:t:b;

 

Текс команды изображается черным цветом, параметры фиолетовым. Если текст стал красным значит в тексте команды ошибка!

Точка с запятой конце команды позволяет не выводить данные расчёта (их 101).

Рассчитаем значения y= sin(x) и построим график.

 

>> y= sin(x);

>>plot(x, y)

 

График рисуется прямыми линиями между точками. Тип точек и цвети тип линии графика можно изменить:

>>plot(x, y,’-.cx’)

>>plot(x, y,’:vm’)

>>plot(x, y,’-+b’)

>>plot(x, y,’-*r’)

 

Настройки графика

 

Закрепим график

 

>>holdon

 

Название графика, осей

 

>>title(‘ y = (x)^2’)

>>xlabel(‘Переменная x’)

>>ylabel(‘Переменная y’

 

Установим сетку

 

>>gridon

Установим диапазон координатxот 0 до 10, yот 0 до 100

 

>>axis([0 10 0 100])

 

Зададим xот 0 до 10, количество точек 11.

 

>> x=linspace(0, 10, 11)

 

Рассчитаем y

 

>>y=x.^2;

 

Точка после xозначает что каждый элемент вектора х возводится в квадрат и присваивается каждому элементу вектора y.

 

Теперь отпечатаем график

 

>>plot(x, y,’-sg’)

 

Выключим режим ввода в текущий график

 

>>holdoff

 

Использование m-файлов

 

ВстрокеменюMATLABвыберитеFile->New->Functionи создайте подпрограмму

 

function y = fun(x)

%Функция y

% от аргумента x

y=10*exp(-0.08*x).*cos(pi/2*x);

end

 

Сохраните ее в текущей папке (bin). В результате в окне CurrentFolderпоявится запись Fun.m.

В командном окне введем команды:

 

>> X =linspace(0,30,500);

>>Y =fun(X);

>>plot(X, Y);

>>title(‘Затухающиеколебания’)

>>xlabel(‘t, s’);

>>ylabel(‘y, cm’);

Сохраните график на рабочем столе в формате jpg.