Matlabi põhitõed: 6 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:51

See juhend sisaldab mõningaid matlabi põhifunktsioone. Õpid, kuidas panna Matlab sisemiselt ajama perioodilist funktsiooni ja joonistama ning sama perioodilist funktsiooni Exceli failist välja tõmbama ja selle joonistama. Need funktsioonid on mõned kõige põhilisemad ja laialdasemalt kasutatavad matlabis. See juhend on mõeldud neile, kes pole kunagi varem Matlabit kasutanud ja lihtsalt peavad sellega lihtsaid ülesandeid täitma. Igal pildil esiletõstetud kood lisatakse kommentaariks, et saaksite koodi kopeerida ja kleepida. Võtke see kood julgelt ja muutke seda vastavalt oma rakendusele.

Samm: käivitage Matlab

Esimene samm on matlab tööle panna, et saaksime sellega töötada. Matlabi esmakordsel käivitamisel peaks see välja nägema nagu allolev ekraanipilt. Esimene samm on määrata kataloog, millest Matlab töötada. See on koht, kust programm tõmbab kõik failid ja sinna peaksite salvestama kogu oma matlabitöö. Soovitan teha uue kausta kuskile, kus see teile meelde jääb, ja nimetada see midagi, mida tunnete ära. Kui olete uue kausta loonud, klõpsake ekraani paremas ülanurgas asuvat "…", nagu teisel pildil esile tõstetud. See avab sirvimiskasti, nagu on näha kolmandal pildil. Leidke oma arvutis loodud uus kaust ja valige see. Selle näite puhul nimetatakse faili "370" ja see asub töölaual.

Samm: looge M-fail

Nüüd peame looma uue M -faili. M -fail toimib täpselt nagu koodi sisestamine otse matlabisse, kuid saate koodi salvestada ja muuta ning seda korduvalt käivitada. Koodi otse Matlabisse sisestades sisestate iga koodirida eraldi. M -faili kirjutate kogu oma koodi ja käivitate selle korraga. Uue M -faili avamiseks klõpsake faili. Asetage kursor nupule "Uus" ja seejärel klõpsake "Tühi M -fail", nagu on näidatud esimesel pildil. See, mis avaneb, peaks välja nägema nagu teine pilt. Kuna seda koodi saab korduvalt käivitada, on hea sulgeda kõik ja kustutada kõik muutujad enne selle igakordset käivitamist. Seda tehakse kahe koodirida abil: sulgege kõik

3. samm: ajavektori loomine

Esimese asjana loome Matlabis funktsiooni graafiku. Esimene samm on luua sõltumatu muutuja. Sel juhul nimetame seda aja jooksul "t". Selle muutuja loomiseks kasutame vektori koostamist. Vektor on põhimõtteliselt numbrite jada. Näiteks 1, 2, 3, 4 oleks lühike vektor. Selle vektori loomise kood on: t = 0,1: 0,01: 10; Esimene number 0,1 viitab alguspunktile. Teine number, 0,01, viitab sammu suurusele. Kolmas number 10 viitab lõpp -punktile. See vektor vastab 0,1, 0,11, 0,12… kuni 10 -ni. Et näha, kas vektori loomine töötas, klõpsake teisel pildil esile tõstetud rohelist käivitusnuppu. See käivitab programmi. Meie vektori nägemiseks minge matlabi peaaknasse. Klõpsake töölaual, seejärel hiirega töölaua paigutuse kohal ja seejärel klõpsake vaikimisi, nagu on kirjeldatud kolmandal pildil. Nüüd peaks teie ekraan välja nägema nagu neljas pilt. Paremal näete meie äsja loodud muutujat t. Topeltklõpsake seda ja nagu viiendal pildil näete loodud numbrite seeriat.

4. samm: funktsiooni käivitamine ja joonistamine

Nüüd joonistame matlabis loodud funktsiooni. Esimene samm on funktsiooni loomine. See on sama lihtne kui soovitud matemaatikafunktsiooni kirjutamine. Näide on toodud esimesel pildil. Selle funktsiooni jaoks kasutatav kood on: y = sin (t)+4*cos (5.*t).^2; Ajavahemik enne kosinuses korrutamist ja enne koosinuse ruutu käsib matlabil neid funktsioone täita lihtsalt ajavektori väärisesemetele, mitte käsitleda ajavektorit maatriksina ja proovida sellel maatriksfunktsioone teha. Järgmine samm on kujundi loomine ise. Seda tehakse teisel joonisel näidatud koodi abil. Kruntkäsu muutujate järjekord on väga oluline, nii et seadistage oma kood täpselt nii, nagu see on allpool seatud. Joonis = teljed ('fontsize', 14); plot (t, y, 'linewidth, 2) xlabel ('Time (s)') ylabel ('Y Value') Title ('Y Value vs Time') grid on

Samm: andmete tõmbamine Excelist

Nüüd loome sama graafiku nagu varem, kuid importides funktsiooni andmed Exceli arvutustabelist. Esimene pilt on ekraanipilt Exceli arvutustabelist, mida kasutatakse. See on täpselt samad andmepunktid, mis on loodud Matlabis eelmistes sammudes, just excelis tehtud. Alustuseks võime kustutada koodi, mis loob meie ajavektori ja meie funktsiooni koodi eelmistest sammudest. Teie kood peaks nüüd välja nägema nagu teine pilt. Sisestage kood, nagu on näidatud kolmanda pildi ülemises punases kastis. See on kood Exceli faili lugemiseks. "A" viitab maatriksile, mis sisaldab kõiki arvutustabeli numbreid, ja "B" sisaldab kogu arvutustabeli teksti. Muutujad t ja y tõmmatakse esimesest ja teisest veerust, nagu on näidatud koodis. [A, B] = xlsread ('excelexample.xlsx'); t = A (:, 1); y = A (:, 2); Joonekoodi saab muuta ka nii, nagu on näidatud kolmanda pildi alumises punases kastis. See tõmbab tegelikult tabeli pealkirja ja telje sildid arvutustabelist ning paneb need teie graafikule. Xlabel (B (2)) ylabel (B (3)) Pealkiri (B (1)) uuesti ja näete sama joonist, mis on näha lõplikul pildil.

Samm 6: Spetsiagrammi loomine

Selles etapis kasutame matlabi, et luua spetsifikatsioon, lugedes wav -helifaili. Spetsogrammi nimetatakse mõnikord "2,5D graafikuks", kuna see kasutab kahemõõtmelist graafikut, millele on lisatud värvi amplituudi näitamiseks. Värv annab rohkem üksikasju kui lihtne 2D graafik, kuid mitte 3D -graafiku detail, seega mõiste "2.5D". Matlab'i specgram -funktsioon võtab wav -failist andmepunktide komplekti ja teostab Fourier -teisenduse punktid, et määrata signaalis esinevad sagedused. Selle õpetatava jaoks pole oluline teada, kuidas Fourier 'teisendus töötab, vaid lihtsalt teadke, et spekter näitab, millised sagedused on olemas ja kui tugevad nad aja suhtes on. Funktsioon kujutab X-teljel aega ja Y-teljel sagedust. Iga sageduse tugevus kuvatakse värvide kaupa. Sellisel juhul on wav -fail helisalvestus metallitüki löömisest ja seejärel salvestatakse metalli vibratsioon helina. Spetsogrammi abil saame hõlpsasti kindlaks määrata metallitüki resonantssageduse, sest see on sagedus, mis püsib aja jooksul kõige kauem. Selle ülesande täitmiseks laske esmalt matlabil lugeda wav -fail, kasutades järgmist koodi: [x, fs] = wavread ('flex4.wav'); Sellisel juhul on flex4.wav meie wav -faili pealkiri, muutuja x on faili andmepunktid ja fs viitab proovivõtu sagedusele., sisestage lihtsalt järgmine kood: specgram [x (:. 1), 256, fs]; 256 vastab sagedusele, millega FFT teostatakse andmete analüüsimisel. Matlab lõikab põhiliselt helifaili tükkideks ja võtab igale tükile FFT. 256 ütleb sellele, kui suur peaks iga tükk olema. Selle üksikasjad ei ole olulised ja 256 on enamiku rakenduste jaoks turvaline väärtus. Nüüd, kui koodi käivitate, näete hüpikakna, nagu on näha teisel pildil. Sellest on lihtne näha, et resonantssagedus vastab joonise paremas alanurgas olevale punasele tipule. See on tipp, mis püsib aja suhtes kõige kauem.