Matlab- ի հիմունքներ. 6 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:53

Այս հրահանգը կներառի matlab- ի որոշ հիմնական գործառույթներ: Դուք կսովորեք, թե ինչպես ստիպել matlab- ին կատարել ներքին և գծապատկերային պարբերական գործառույթ և ինչպես փոխարենը միևնույն պարբերական գործառույթը հանել Excel ֆայլից և գծել այն: Այս գործառույթները matlab- ում ամենահիմնական և լայնորեն կիրառվողներից են: Այս հրահանգը ուղղված է ձեզանից նրանց, ովքեր նախկինում երբեք չեն օգտագործել matlab և պարզապես անհրաժեշտ է դրանով կատարել մի քանի պարզ առաջադրանք: Յուրաքանչյուր նկարում ընդգծված ծածկագիրը ներառված է որպես մեկնաբանություն, որպեսզի կարողանաք պատճենել և տեղադրել կոդը: Ազատ զգացեք վերցնել այս ծածկագիրը և փոփոխել այն ՝ ձեր ծրագրին համապատասխան:

Քայլ 1: Գործարկեք Matlab- ը

Առաջին քայլը matlab- ի գործարկումն է, որպեսզի մենք սկսենք աշխատել դրա հետ: Երբ առաջին անգամ սկսում եք matlab- ը, այն պետք է նման լինի ստորև ներկայացված սքրինշոթին: Առաջին քայլը matlab- ի համար գրացուցակ նշանակելն է: Սա այն վայրն է, որտեղից ծրագիրը դուրս կբերի բոլոր ֆայլերը և այնտեղ, որտեղ դուք պետք է պահպանեք ձեր matlab- ի բոլոր աշխատանքները: Ես խորհուրդ եմ տալիս նոր թղթապանակ պատրաստել այն վայրում, որտեղ կհիշեք այն և այն անվանել մի բան, որը դուք կճանաչեք: Նոր թղթապանակ ստեղծելուց հետո կտտացրեք «…», որը գտնվում է էկրանի վերևի աջ մասում, ինչպես նշված է երկրորդ նկարում: Սա կբացվի թերթման տուփ, ինչպես երևում է երրորդ նկարում: Գտեք ձեր համակարգչում ձեր ստեղծած նոր թղթապանակը և ընտրեք այն: Այս օրինակի համար ֆայլը կոչվում է «370» և գտնվում է աշխատասեղանի վրա:

Քայլ 2: M-File- ի ստեղծում

Այժմ այն, ինչ մենք պետք է անենք, նոր M ֆայլ ստեղծելն է: M ֆայլը գործում է այնպես, ինչպես կոդը ուղղակիորեն matlab- ում մուտքագրելը, սակայն կարող եք պահպանել և փոփոխել ծածկագիրը և այն բազմիցս գործարկել: Կոդն ուղղակիորեն matlab մուտքագրելիս մուտքագրում եք յուրաքանչյուր տող առանձին: M ֆայլում գրում եք ձեր ամբողջ ծածկագիրը, այնուհետև գործարկում այն: Նոր M ֆայլ բացելու համար կտտացրեք ֆայլին: Տեղադրեք ձեր կուրսորը «Նոր» -ի վրա, այնուհետև կտտացրեք «Դատարկ M ֆայլ», ինչպես ցույց է տրված առաջին նկարում: Այն, ինչ բացվում է, պետք է նմանվի երկրորդ նկարին: Քանի որ այս ծածկագիրը կարող է բազմիցս գործարկվել, լավ գաղափար է ամեն անգամ փակել և մաքրել բոլոր փոփոխականները, նախքան այն գործարկելը: Սա կատարվում է կոդի երկու տողերի միջոցով. Փակեք բոլոր հստակ բոլորը, ինչպես երևում է երրորդ նկարում, ապահովում է, որ ամեն ինչ մաքրվի և փակվի:

Քայլ 3. Timeամանակի վեկտորի ստեղծում

Առաջին բանը, որ մենք կանենք, matlab- ում ֆունկցիայի գրաֆիկ ստեղծելն է: Առաջին քայլը անկախ փոփոխականի ստեղծումն է: Այս դեպքում մենք այն ժամանակի ընթացքում կկոչենք «t»: Այս փոփոխականի ստեղծման մեթոդը վեկտոր կազմելն է: Վեկտորը հիմնականում թվերի շարք է: Օրինակ, 1, 2, 3, 4 -ը կարճ վեկտոր կլիներ: Այս վեկտորը ստեղծելու կոդն է ՝ t = 0.1: 0.01: 10; առաջին թիվը, 0.1 -ը վերաբերում է մեկնարկային կետին: Երկրորդ թիվը `0.01 -ը վերաբերում է քայլի չափին: Երրորդ թիվը ՝ 10 -ը, վերաբերում է վերջնակետին: Այսպիսով, այս վեկտորը համապատասխանում է 0.1 -ին, 0.11 -ին, 0.12 -ին … մինչև 10 -ը: Տեսնելու համար, թե արդյոք վեկտորի ստեղծումը աշխատել է, կտտացրեք երկրորդ նկարում նշված կանաչ գործարկման կոճակին: Սա գործարկում է ծրագիրը: Մեր վեկտորը տեսնելու համար գնացեք հիմնական matlab պատուհանը: Կտտացրեք աշխատասեղանին, այնուհետև մկնիկը աշխատասեղանի վրա և ապա կտտացրեք կանխադրվածին, ինչպես նշված է երրորդ նկարում: Այժմ ձեր էկրանը պետք է նմանվի չորրորդ նկարի: Աջ կողմում կտեսնեք մեր նորաստեղծ փոփոխականը ՝ t. Կրկնակի կտտացրեք դրա վրա և ինչպես հինգերորդ նկարում կտեսնեք ստեղծված թվերի շարքը:

Քայլ 4: Գործառույթի գործարկում և գծագրում

Այժմ մենք գծագրենք matlab- ում ստեղծված գործառույթը: Առաջին քայլը գործառույթի ստեղծումն է: Սա նույնքան պարզ է, որքան ցանկալի մաթեմատիկական գործառույթը գրելը: Օրինակ է ցուցադրվում առաջին նկարում: Այս ֆունկցիայի համար օգտագործվող ծածկագիրն է ՝ y = sin (t)+4*cos (5.*t):^2; Կոսինուսում բազմապատկումից առաջ և կոսինուսի քառակուսիից առաջ matlab- ին ասել այդ գործառույթները պարզապես ժամանակի վեկտորի թանկարժեք իրերի վրա, ժամանակի վեկտորին չվերաբերել որպես մատրիցա և փորձել դրա վրա մատրիցային գործառույթներ կատարել: Հաջորդ քայլը ինքնին գործչի ստեղծումն է: Սա կատարվում է երկրորդ նկարում ցուցադրված ծածկագրի միջոցով: Հողամասի հրամանի փոփոխականների կարգը շատ կարևոր է, այնպես որ համոզվեք, որ ձեր կոդը տեղադրեք այնպես, ինչպես ստորև է: figurah = axes ('fontsize', 14); plot (t, y, 'linewidth, 2) xlabel ('Time (s)') ylabel ('Y Value') Title ('Y Value vs Time') grid on Վերջապես, պարզապես նորից կտտացրեք կանաչ վազքի սլաքը և պատկերը պետք է հայտնվի, ինչպես երրորդ նկարում:

Քայլ 5: Տվյալների դուրսբերում Excel- ից

Այժմ մենք կստեղծենք նույն գրաֆիկը, ինչ նախկինում, բայց ֆունկցիայի տվյալները ներմուծելով Excel աղյուսակից: Առաջին նկարը Excel- ի աղյուսակի սքրինշոթն է, որը կօգտագործվի: Դա ճշգրիտ տվյալների նույն կետերն են, որոնք ստեղծվել են matlab- ում նախորդ քայլերում, որոնք կատարվել են Excel- ում: Սկսելու համար մենք կարող ենք ջնջել մեր ժամանակի վեկտորը ստեղծող ծածկագիրը և մեր գործառույթի կոդը նախորդ քայլերից: Ձեր կոդը այժմ պետք է նմանվի երկրորդ նկարի: Տեղադրեք կոդը, ինչպես ցույց է տրված երրորդ նկարի վերին կարմիր վանդակում: Սա Excel ֆայլը կարդալու կոդը է: «A» - ն վերաբերում է մատրիցային, որը կներառի աղյուսակի բոլոր թվերը, իսկ «B» - ն ՝ աղյուսակի բոլոր տեքստերը: T և y փոփոխականները հանվում են առաջին և երկրորդ սյունակից, ինչպես ցույց է տրված ծածկագրում: [A, B] = xlsread ('excelexample.xlsx'); t = A (:, 1); y = A (:,2); Գործչի կոդը կարող է նաև փոփոխվել, ինչպես ցույց է տրված երրորդ նկարի ներքևի կարմիր վանդակում: Սա իրականում աղյուսակից կհանի աղյուսակի վերնագիրը և առանցքի պիտակները և դրանք կդնի ձեր գրաֆիկի վրա: xlabel (B (2)) ylabel (B (3)) Title (B (1)) կրկին, և կտեսնեք, որ նույն գործիչը հայտնվում է, ինչպես երևում է վերջնական նկարում:

Քայլ 6: Ստեղծեք հատուկ ծրագիր

Այս քայլում մենք կօգտագործենք matlab ՝ wav ձայնային ֆայլը կարդալու համար գրաֆիկա ստեղծելու համար: Որոշակի գծապատկերը երբեմն կոչվում է «2.5D գրաֆ», քանի որ այն օգտագործում է երկչափ գրաֆիկ ՝ գույնի ավելացումով ՝ ամպլիտուդիան ցույց տալու համար: Գույնը տալիս է ավելի մանրամասն, քան պարզ 2D գրաֆիկը, բայց ոչ 3D գրաֆիկի մանրամասնությունը, ուստի տերմինը `« 2.5D »: կետեր `ազդանշանում առկա հաճախականությունները որոշելու համար: Այս ուսանելիի համար կարևոր չէ իմանալ, թե ինչպես է աշխատում Fourier Transform- ը, պարզապես իմացեք, որ գծապատկերում պատկերված կլինի, թե որ հաճախականություններն են առկա և որքանով են դրանք ուժեղ ժամանակի համեմատ: Ֆունկցիան գծում է ժամանակը X առանցքի և հաճախականությունը Y առանցքի վրա: Յուրաքանչյուր հաճախականության ուժը ցուցադրվում է ըստ գույնի: Այս դեպքում wav ֆայլը մետաղի կտոր հարվածող ձայնային ձայնագրություն է, այնուհետև մետաղի թրթռումները գրանցվում են որպես ձայն: Օգտագործելով specgram- ը, մենք կարող ենք հեշտությամբ որոշել մետաղի կտորի ռեզոնանսային հաճախականությունը, քանի որ դա կլինի հաճախականությունը, որը ժամանակի ընթացքում ամենաերկարը կպահպանվի: Այս առաջադրանքը կատարելու համար նախ matlab- ը կարդացեք wav ֆայլը ՝ օգտագործելով հետևյալ ծածկագիրը. [X, fs] = wavread ('flex4.wav'); Այս դեպքում flex4.wav- ը մեր wav ֆայլի վերնագիրն է, x փոփոխականը ֆայլում եղած տվյալների կետերն են, իսկ fs- ն `նմուշառման հաճախականությանը:, պարզապես մուտքագրեք հետևյալ ծածկագիրը ՝ specgram [x (:. 1), 256, fs]; 256 -ը համապատասխանում է այն հաճախականությանը, որով FFT- ն կատարվում է տվյալների վերլուծության ժամանակ: Matlab- ը հիմնականում ձայնային ֆայլը կտրում է կտորների և յուրաքանչյուր կտորի վրա վերցնում է FFT: 256 -ը ցույց է տալիս, թե որքան մեծ պետք է լինի յուրաքանչյուր կտոր: Դրա մանրամասները կարևոր չեն, և 256 -ը անվտանգ արժեք է օգտագործման համար շատ ծրագրերի համար: Այժմ, եթե գործարկեք ծածկագիրը, կտեսնեք մի պատկեր, որը երևում է, ինչպես երևում է երկրորդ նկարում: Այստեղից հեշտ է տեսնել, որ ռեզոնանսային հաճախականությունը համապատասխանում է նկարի ներքևի աջ անկյունում գտնվող կարմիր գագաթին: Սա այն գագաթնակետն է, որը համառորեն պահպանվում է ժամանակի նկատմամբ: