„Matlab“pagrindai: 6 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:51

Ši instrukcija apims kai kurias pagrindines „Matlab“funkcijas. Jūs sužinosite, kaip priversti „Matlab“paleisti periodinę funkciją viduje ir nubraižyti, ir kaip tą pačią periodinę funkciją ištraukti iš „Excel“failo ir nubraižyti. Šios funkcijos yra vienos iš pagrindinių ir plačiausiai naudojamų „Matlab“. Ši instrukcija skirta tiems iš jūsų, kurie niekada anksčiau nenaudojo „Matlab“ir kuriems tiesiog reikia atlikti keletą paprastų užduočių. Kiekvienoje nuotraukoje paryškintas kodas įtraukiamas kaip komentaras, kad galėtumėte nukopijuoti ir įklijuoti kodą. Nedvejodami paimkite šį kodą ir pakeiskite jį, kad atitiktų jūsų programą.

1 veiksmas: paleiskite „Matlab“

Pirmasis žingsnis yra paruošti „Matlab“ir pradėti veikti, kad galėtume pradėti su juo dirbti. Kai pirmą kartą paleidžiate „Matlab“, jis turėtų atrodyti kaip žemiau esanti ekrano kopija. Pirmasis žingsnis yra priskirti katalogą, iš kurio bus galima dirbti. Čia programa ištrauks visus failus ir ten turėtumėte išsaugoti visus savo „Matlab“darbus. Rekomenduoju sukurti naują aplanką, kur jį prisiminsite, ir pavadinti tai, ką atpažinsite. Sukūrę naują aplanką, spustelėkite „…“, esantį viršutiniame dešiniajame ekrano kampe, kaip paryškinta antrame paveikslėlyje. Tai parodys naršymo laukelį, kaip parodyta trečioje nuotraukoje. Raskite naują aplanką, kurį sukūrėte savo kompiuteryje, ir pasirinkite jį. Šiame pavyzdyje failas vadinamas „370“ir yra darbalaukyje.

2 veiksmas: sukurkite M failą

Dabar turime sukurti naują M failą. M failas veikia lygiai taip pat, kaip įvesti kodą tiesiai į „Matlab“, tačiau kodą galite išsaugoti ir modifikuoti bei pakartotinai paleisti. Įvesdami kodą tiesiai į „Matlab“, kiekvieną kodo eilutę įvedate atskirai. M faile rašote visą kodą, tada paleiskite jį vienu metu. Norėdami atidaryti naują M failą, spustelėkite failą. Užveskite žymeklį ant „Naujas“, tada spustelėkite „Tuščias M failas“, kaip parodyta pirmame paveikslėlyje. Tai, kas atsidaro, turėtų atrodyti kaip antrasis paveikslėlis. Kadangi šį kodą galima paleisti pakartotinai, prieš kiekvieną kartą jį paleidžiant, verta viską uždaryti ir išvalyti visus kintamuosius. Tai pasiekiama naudojant dvi kodo eilutes: uždaryti viską

3 žingsnis: sukurkite laiko vektorių

Pirmas dalykas, kurį mes padarysime, yra sukurti „Matlab“funkcijos grafiką. Pirmasis žingsnis yra sukurti nepriklausomą kintamąjį. Tokiu atveju kurį laiką jį vadinsime „t“. Metodas, kurį naudosime kurdami šį kintamąjį, yra vektoriaus sudarymas. Vektorius iš esmės yra skaičių seka. Pavyzdžiui, 1, 2, 3, 4 būtų trumpas vektorius. Šio vektoriaus sukūrimo kodas yra: t = 0,1: 0,01: 10; Pirmasis skaičius 0,1 nurodo pradžios tašką. Antrasis skaičius, 0,01, reiškia žingsnio dydį. Trečiasis skaičius 10 nurodo galutinį tašką. Taigi šis vektorius atitinka 0,1, 0,11, 0,12… iki 10. Norėdami pamatyti, ar vektoriaus kūrimas pavyko, spustelėkite antrame paveikslėlyje paryškintą žalią paleidimo mygtuką. Tai paleidžia programą. Norėdami pamatyti mūsų vektorių, eikite į pagrindinį matlab langą. Spustelėkite darbalaukį, tada užveskite pelės žymeklį ant darbalaukio išdėstymo, tada spustelėkite numatytąjį, kaip nurodyta trečiojoje nuotraukoje. Dabar jūsų ekranas turėtų atrodyti kaip ketvirtoji nuotrauka. Dešinėje pamatysite mūsų naujai sukurtą kintamąjį, t. Dukart spustelėkite jį ir kaip penktoje nuotraukoje pamatysite sukurtą skaičių seriją.

4 žingsnis: Funkcijos vykdymas ir grafikas

Dabar nubraižysime matlab sukurtą funkciją. Pirmasis žingsnis yra sukurti funkciją. Tai taip paprasta, kaip parašyti norimą matematinę funkciją. Pavyzdys parodytas pirmoje nuotraukoje. Šiai funkcijai naudojamas kodas: y = sin (t)+4*cos (5.*t).^2; Laikotarpis prieš dauginimąsi kosinusu ir prieš kosinuso kvadratą liepia matlab atlikti šias funkcijas tiesiog laiko vektoriaus vertybėms, o ne laikyti laiko vektorių kaip matricą ir bandyti atlikti matricos funkcijas. Kitas žingsnis - sukurti pačią figūrą. Tai atliekama naudojant antrame paveikslėlyje parodytą kodą. Sąrašo komandoje esančių kintamųjų tvarka yra labai svarbi, todėl būtinai nustatykite savo kodą taip, kaip jis nustatytas žemiau. Pav. = Pav. „xlabel“(„Laikas (-ai)“) „ylabel“(„Y reikšmė“) Pavadinimas („Y reikšmė ir laikas“) tinklelis įjungtas Galiausiai tiesiog dar kartą spustelėkite žalią rodymo rodyklę ir skaičius turėtų pasirodyti kaip trečioje nuotraukoje.

5 veiksmas: duomenų ištraukimas iš „Excel“

Dabar sukursime tą pačią diagramą, kaip ir anksčiau, bet importuodami funkcijos duomenis iš „Excel“skaičiuoklės. Pirmoji nuotrauka yra „Excel“skaičiuoklės, kuri bus naudojama, ekrano kopija. Tai yra tie patys duomenų taškai, sukurti „Matlab“ankstesniuose veiksmuose, ką tik padaryti „Excel“. Norėdami pradėti, galime ištrinti kodą, sukuriantį mūsų laiko vektorių, ir mūsų funkcijos kodą iš ankstesnių veiksmų. Dabar jūsų kodas turėtų atrodyti kaip antrasis paveikslėlis. Įveskite kodą, kaip parodyta trečiojo paveikslėlio viršutiniame raudoname laukelyje. Tai yra „Excel“failo skaitymo kodas. „A“reiškia matricą, kurioje bus visi skaičiuoklės skaičiai, o „B“- visas skaičiuoklės tekstas. Kintamieji t ir y ištraukiami iš pirmosios ir antrosios skilties, kaip parodyta kode. [A, B] = xlsread ('excelexample.xlsx'); t = A (:, 1); y = A (:, 2); Skaičių kodą taip pat galima pakeisti, kaip parodyta apatiniame raudoname laukelyje trečioje nuotraukoje. Tai iš tikrųjų ištrauks diagramos pavadinimą ir ašių etiketes iš skaičiuoklės ir įdės jas į diagramą. Xlabel (B (2)) ylabel (B (3)) Title (B (1)) dar kartą ir pamatysite tą patį skaičių, kuris pasirodo galutiniame paveikslėlyje.

6 veiksmas: sukurkite specifikaciją

Šiame žingsnyje mes naudosime „Matlab“, kad sukurtume specgramą skaitydami „wav“garso failą. Specifika kartais vadinama „2.5D grafiku“, nes joje naudojama dvimatė grafika, pridėjus spalvų, kad būtų parodyta amplitudė. Spalva suteikia daugiau informacijos nei paprasta 2D diagrama, bet ne 3D grafiko detalė, taigi ir terminas „2.5D“. „Matlab“specgramos funkcija paima duomenų taškų rinkinį iš „wav“failo ir atlieka Furjė transformaciją taškus, kad nustatytumėte signalo dažnius. Kad tai būtų pamokoma, nėra svarbu žinoti, kaip veikia Furjė transformacija, tiesiog žinokite, kad specgrama parodys, kokie dažniai yra ir kokie stiprūs jie yra laiko atžvilgiu. Funkcija brėžia laiką X ašyje ir dažnį Y ašyje. Kiekvieno dažnio stiprumas rodomas pagal spalvas. Šiuo atveju „wav“failas yra smūgio metalo gabalo garso įrašas, o tada metalo vibracija įrašoma kaip garsas. Naudodami specgramą, mes galime lengvai nustatyti metalo gabalo rezonansinį dažnį, nes tai bus dažnis, kuris laikosi ilgiausiai. Norėdami atlikti šią užduotį, pirmiausia leiskite matlab perskaityti wav failą naudodami šį kodą: [x, fs] = wavread („flex4.wav“); Šiuo atveju „flex4.wav“yra mūsų „wav“failo pavadinimas, kintamasis x yra failo duomenų taškai, o fs reiškia mėginių ėmimo dažnumą., tiesiog įveskite šį kodą: specgram [x (:. 1), 256, fs]; 256 atitinka dažnį, kuriuo FFT atliekamas analizuojant duomenis. „Matlab“iš esmės suskaido garso failą į gabalus ir paima FFT ant kiekvienos dalies. 256 nurodo, kokio dydžio turi būti kiekvienas gabalas. Išsami informacija apie tai nėra svarbi, o 256 yra saugi vertė, kurią galima naudoti daugumoje programų. Dabar, kai paleisite kodą, pamatysite figūrą, kaip parodyta antrame paveikslėlyje. Iš to lengva suprasti, kad rezonansinis dažnis atitinka raudoną smailę apatiniame dešiniajame paveikslo kampe. Tai pikas, kuris laiko atžvilgiu išlieka ilgiausiai.