Помимо вызова программ составленных на языке matlab работа в среде matlab может выполняться

Содержание

2. Программа оценивания контролируемой компетенции:

№	Контролируемые модули, разделы (темы) дисциплины	Код контролируемой компетенции (или ее части)	Наименование оценочного средства
1.	Модуль 1 «Введение в дисциплину. Основы инженерных расчетов на ЭВМ»	ОК-11, ОК-14, ОК-18, ПК-4, ПК-18	Экзамен (устно), тест (письменно).
2.	Модуль 2 «Решение функциональных и вычислительных задач средствами компьютерных технологий»	ОК-11, ОК-14, ОК-18, ПК-4, ПК-18	Экзамен (устно), тест (письменно).

MATLAB в образовании

Вопросы к экзамену

1. Определение САПР. Базовые обеспечения САПР: методическое, программное, техническое, информационное, организационное.

2. Системы CAD, CAM, CAD/CAM, CAE.

3. Интерполирование табличных данных: а) кубическим сплайном, б) многочленом по Лагранжу, в) многочленом с заданием в узлах значений функции и значений ее производных различного порядка.

4. Регрессионный анализ. Выбор эмпирических формул для нелинейных зависимостей. Преобразование координат – переход от нелинейной зависимости данных к линейной зависимости. Построение функциональной зависимости для табличных данных методом наименьших квадратов. Функции slope, intercept, linfit, genfit, regress в MATLAB.

5. Векторы и матрицы в MATLAB. Формирование новых матриц из существующих с помощью функции submatrix.

6. Программирование в MATLAB.

7. Оптимальное проектирование. Линейное программирование. Аналитические и численные методы оптимизации.

8. Метод анализа размерностей для получения функциональных зависимостей (уравнений).

9. Численные и аналитические методы решения уравнений. Многократные решения уравнений в MATLAB.

10. Моделирование случайных величин. Метод Монте-Карло.

11. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений в MATLAB.

12. Графические возможности MATLAB.

13. Анимация в MATLAB.

14. Вычисления с единицами измерений в MATLAB.

Тестовые задания

MATLAB – это сокращение от слов

Mathematical Laboratory (математическая лаборатория)

Matrix Laboratory (матричная лаборатория)

Materialized Labour (овеществленный труд)
Пакеты расширений системы MatLab называются

Toolboxes
Из перечисленных устройств не является обязательным при работе с MatLab

принтер
Способна ли система MatLab выполнять операции над комплексными числами

нет
Помимо вызова программ, составленных на языке MatLab, работа в среде MatLab может выполняться

MATLAB 01 Начало работы

«в автоматическом режиме»

«в режиме ввода данных»

«в режиме калькулятора»
Большинство команд и функций системы хранится в виде текстовых файлов с расширением

.p
Какое меню в строке меню главного окна MatLab содержит команды для отображения и сокрытия внутренних окон программы

Desktop
Какое окно системы MatLab предназначено для ввода чисел, переменных, выражений и команд, для просмотра результатов вычислений и отображения текстов программ

Workspace
Клавиши и в MatLab служат для

перемещения курсора вниз или вверх по экрану

для перемещения курсора влево или вправо по экрану

для отображения в строке ввода ранее введенных с клавиатуры команд и выражений
Если результат вычисления выражения не был присвоен никакой другой переменной, то программа MatLab всегда сохраняет его в переменной

NaN
Для отделения целой части числа от дробной в MatLab используется

точка с запятой
Какой формат представления результатов вычислений используется в MatLab по умолчанию

short
Для обозначения мнимой единицы в комплексных числах в MatLab зарезервировано

два символа i и j

j и к
Требуется ли в MatLab, как и в других языках программирования, заранее декларировать типы переменных

нет
Для переноса длинных формул на другую строку используется символ

точки с запятой

многоточия
При задании векторов и матриц применяются

фигурные скобки
Можно ли при создании матрицы обойтись без символа точки с запятой

нет
Какое из утверждений является корректным для вывода нескольких последовательно расположенных элементов вектора используется индексация с помощью оператора двоеточия (:)

для вывода конкретного элемента вектора используется индексация с помощью оператора двоеточия (:)

для вывода нескольких последовательно расположенных элементов вектора используется индексация с помощью оператора возведения в степень (^)
Можно ли с помощью команды save сохранить текст сессии

нет
Для построения графиков в линейном масштабе используется функция

subplot
Функция loglog служит для установки логарифмического масштаба

по обеим координатным осям
Какая функция позволяет разделить графическое окно MatLab на несколько подо кон и вывести в каждом их них графики различных функций

plotyy
Дополнительный аргумент графических функций plot, semilogx, semilogy, loglog и polar, позволяющий управлять параметрами линий на графике, может состоять максимум из

четырех символов
Какие параметры линии графика задают символы ‘ yd: ‘ в дополнительном аргументе графической функции

штриховая линия зеленого цвета с маркерами в виде звездочек

желтые маркеры в виде крестиков, не соединенные между собой

пунктирная линия желтого цвета с маркерами в виде ромбов
Для включения линий сетки на графике используется команда

grid off
Программа MatLab сохраняет графическое окно в файле с расширением

ones
Среди арифметических операторов наибольший приоритет имеют

операторы возведения в степень

операторы сложения и вычитания

операторы умножения и деления
Можно ли использовать операторы отношения для поэлементного сравнения двух матриц

нет
Могут ли операторы отношения использоваться в выражениях, вводимых в командном окне системы MatLab, наряду с арифметическими операторами

нет
Результатом логической операции «исключающее ИЛИ» будет 1 лишь в том случае когда

оба операнда равны нулю

когда оба операнда не равны нулю

когда один из операндов равен нулю, а другой не равен
Какое из утверждений является верным

приоритет логических операторов (кроме оператора логического отрицания) ниже, чем приоритет арифметических операторов

приоритет логических операторов (кроме оператора логического отрицания) выше, чем приоритет арифметических операторов

вычисление выражений всегда происходит слева направо, независимо от приоритета операторов
Каким образом нужно задать в MatLab полином, чтобы применить к нему встроенные функции

в виде вектора, элементами которого являются корни полинома

в виде вектора, элементами которого являются коэффициенты полинома одной переменной присвоить значение степени полинома, а другой — вектор коэффициентов полинома
Какое из утверждений является неверным

число элементов вектора, задающего коэффициенты полинома, должно быть на единицу больше степени полинома в векторе, задающем коэффициенты полинома, также должны содержаться нулевые коэффициенты

в векторе, задающем коэффициенты полинома, можно не указывать нулевые коэффициенты
С помощью какой функции в MatLab можно выполнить обращение матрицы

с помощью функции inv

с помощью функции pinv

с помощью функции sinv
В каком формате нужно задать функцию eig, чтобы для некоторой матрицы А получить матрицу собственных значений и матрицу собственных векторов

в формате L=eig (A)

в формате [V,E] =eig(A)

в формате [V,E,L]=eig(A)
В отличие от функций exp, log, sqrt, матричные функции expm, logm, sqrtm

выполняют поэлементные операции над матрицами

производят вычисления с целыми матрицами по правилам линейной алгебры
Для построения трехмерных линий используется функция

в) plot33
Функция mesh применяется для создания

двухмерных массивов с информацией о координатах узлов сетки прямоугольной области определения, на которой строится трехмерный график
Для чего используется команда shading interp

чтобы скрыть отображение линий поверхности и сгладить цвета между соседними элементами поверхности только

чтобы скрыть отображение линий поверхности чтобы вернуться к параметрам поверхности, заданным по умолчанию
Как узнать точные координаты некоторой точки на двух- или трехмерном графике функции

отобразить на экране легенду или цветовую палитру на панели инструментов Figure (График) графического окна

щелкнуть на кнопке Data Cursor (Указатель данных), а затем щелкнуть на нужной точке графика
Каким способом можно прикрепить к определенной точке графика линию, стрелку или надпись

с помощью команды Unpin

с помощью команды Insert Arrow

с помощью команды Pin to Axes
Какой формат используется по умолчанию при вводе текста на график

ни один из форматов
Какое расширение имеют m-файлы в MatLab

расширение . f
М-файлы какого типа могут принимать исходные данные в виде набора входных параметров и выдавать результаты в виде набора выходных значений

файл-функции
Является ли правильным утверждение, что переменные, определенные в файл- функции, после ее выполнения становятся доступны в рабочем пространстве и могут использоваться в других файл-функциях?

нет
Созданный m-файл можно сохранить только в

текущем рабочем каталоге

в любом каталоге, для которого в MatLab установлен путь поиска

в любом каталоге, независимо от того, имеется ли он в пути поиска
Выберите, какое из следующих утверждений является верным

имя m-файла, в котором хранится файл-функция, может совпадать с именем любой переменной или команды MatLab, поскольку все переменные, заданные в файл-функции, являются локальными

имя m-файла, в котором хранится файл-функция, должно быть уникальным и не должно совпадать с именем функции имя m-файла, в котором хранится файл-функция, должно быть уникальным и должно обязательно совпадать с именем функции
Допускается ли вызывать созданную файл-функцию из других файл-программ или файл-функций

нет
Какую команду нужно ввести в командное окно, чтобы вызвать редактор m-файлов системы MatLab

команду pwd
Какой цвет по умолчанию использует редактор m-файлов для выделения синтаксических ошибок в коде программы

зеленый
Какой символ позволяет обозначить блок программы как отдельный фрагмент

символ %%%
Как вызвать диалоговое окно, используемое для установки путей поиска

с помощью команды FilePreferences

посредством команды FileSet Path

командой Filelmport Data
Чтобы получить в MatLab максимально возможное значение, представленные в формате с одинарной точностью, нужно ввести в командную строку команду

realmax(‘single’)
Сколько байтов требуется для хранения каждого элемента массива логических значений

4 байта
Для хранения матрицы с нулевыми элементами в формате sparse требуется

больше памяти, чем для хранения матрицы в обычном виде (включая все нулевые и ненулевые элементы)

требуется меньше памяти, чем для хранения матрицы в обычном виде (включая все нулевые и ненулевые элементы)

Тема-3-5. Основы работы с математическими пакетами (MathCad)

Единственный в мире Музей Смайликов

Самая яркая достопримечательность Крыма

Скачать 3.25 Mb.

Тема 3.5. Основы работы с математическими пакетами
Страница 389
∫
⌠

d
32. Для выполнения операции подстановки значения переменной в выражение
используется ключевое слово
1) substitute
2) complex
3) solve
4) laplace
33. При подстановке значения переменной в выражение после ключевого слова
substitute в местозаполнитель следует ввести
1) логическое выражение
2) переменную
3) формулу
4) константу
34. Для вычисления предела
↑×
x
x
1
lim
используется символ
1)
↑
2) =
3) ≈
4) ÷
35. Для проведения аналитического дифференцирования используется символ
1)
↑
2) =
3) ≈
4) ÷
36. В местозаполнители оператора
дифференцирования требуется ввести
1) функцию, зависящую от аргумента и имя аргумента
2) имя функции и имя аргумента
3) имя производной функции и имя аргумента
4) в списке нет правильного ответа
37. В местозаполнители оператора
егрирования требуется ввести
1) функцию, зависящую от аргумента, имя аргумента и пределы интегрирования
2) имя функции, имя аргумента и пределы интегрирования
3) имя производной функции и имя аргумента
4) в списке нет правильного ответа
38. Для проведения аналитического дифференцирования используется символ
1)
↑
2) =
3) ≈
4) в списке нет правильного ответа d
d

Тема 3.5. Основы работы с математическими пакетами
Страница 390
39. Если интеграл расходится, то
1) выдается сообщение об ошибке
2) вычисляется расходящийся интеграл
3) интеграл заменяется сходящимся
4) в списке нет правильного ответа
40. Для перемещения элемента оформления документа его нужно
1) выделить и перетащить с использованием мыши
2) скопировать и вставить в нужное место
3) удалить и вставить в нужное место
4) в списке нет правильного ответа
41. Чтобы изменить размеры элемента документа требуется
1) выделить и растянуть (или сжать), потянув за черные прямоугольники на границах области выделения
2) несколько раз черкнуть мышью в пределах области элемента
3) перенести элемент документа в Word и там изменить размеры
4) в списке нет правильного ответа
42. Выделение цветом производится с использованием
1) пункта Свойства элемента меню Формат
2) панели Форматирование
3) пункта Обновить элемента меню Вид
4) в списке нет правильного ответа
43. Чтобы создать текстовый регион требуется ввести символ
1) двойная кавычка
2) двоеточие
3) открывающая квадратная скобка
4) апостроф
44. Для форматирования текста в Mathcad служит
1) панель Форматирование
2) панель Стандартная
3) пункт Формат главного меню
4) в списке нет правильного ответа
45. Для установки абзаца используется
1) маркеры на линейке
2) пункт Формат главного меню
3) панель Форматирование
4) в списке нет правильного ответа
46. Количество копий при печали документа устанавливается в окне
1) в окне печати документа
2) в окне установки опций страницы
3) командой Печать
4) в списке нет правильного ответа

Тема 3.5. Основы работы с математическими пакетами
Страница 391
3.5.7.Тестовые задания по теме
«Основы работы с математическим пакетом MatLab»
1. MATLAB – это сокращение от слов
1) Mathematical Laboratory (математическая лаборатория)
2) Matrix Laboratory (матричная лаборатория)
3) Materialized Labour (овеществленный труд)
2. Пакеты расширений системы MatLab называются
1) Toolkits
2) Tools
3) Toolboxes
3. Из перечисленных устройств не является обязательным при работе с MatLab
1) монитор
2) процессор
3) принтер
4. Способна ли система MatLab выполнять операции над комплексными числами
1) да
2) нет
5. Помимо вызова программ, составленных на языке MatLab, работа в среде MatLab
может выполняться
1) «в автоматическом режиме»
2) «в режиме ввода данных»
3) «в режиме калькулятора»
6. Большинство команд и функций системы хранится в виде текстовых файлов с
расширением
1) г
2) .m
3) .p
7. Какое меню в строке меню главного окна MatLab содержит команды для отображения
и сокрытия внутренних окон программы
1) Window
2) Help
3) Desktop
8. Какое окно системы MatLab предназначено для ввода чисел, переменных, выражений и
команд, для просмотра результатов вычислений и отображения текстов программ
1) Command History
2) Command Window
3) Workspace
9. Клавиши и в MatLab служат
1) для перемещения курсора вниз или вверх по экрану
2) для перемещения курсора влево или вправо по экрану
3) для отображения в строке ввода ранее введенных с клавиатуры команд и выражений

Тема 3.5. Основы работы с математическими пакетами
Страница 392
10.Если результат вычисления выражения не был присвоен никакой другой переменной,
то программа MatLab всегда сохраняет его в переменной
1) inf
2) ans
3) NaN
11. Для отделения целой части числа от дробной в MatLab используется
1) точка
2) запятая
3) точка с запятой
12. Какой формат представления результатов вычислений используется в MatLab по
умолчанию
1) hex
2) long
3) short
13. Для обозначения мнимой единицы в комплексных числах в MatLab зарезервировано
два символа
1) i и j
2) i n k
3) j и к
14. Требуется ли в MatLab, как и в других языках программирования, заранее
декларировать типы переменных
1) да
2) нет
15. Для переноса длинных формул на другую строку используется символ
1) двоеточия
2) точки с запятой
3) многоточия
16. При задании векторов и матриц применяются
1) круглые скобки
2) квадратные скобки
3) фигурные скобки
17. Можно ли при создании матрицы обойтись без символа точки с запятой
1) да
2) нет
18. Какое из утверждений является корректным
1) для вывода нескольких последовательно расположенных элементов вектора ис- пользуется индексация с помощью оператора двоеточия (:)
2) для вывода конкретного элемента вектора используется индексация с помощью оператора двоеточия (:)
3) для вывода нескольких последовательно расположенных элементов вектора ис- пользуется индексация с помощью оператора возведения в степень (^)

Тема 3.5. Основы работы с математическими пакетами
Страница 394
29. Встроенные функции MatLab, позволяющие формировать массивы определенного
вида (такие, как zeros, ones, eye и т.д.), могут принимать два аргумента, причем
1) первым аргументом задается число столбцов, а вторым – число строк формируемой матрицы
2) первым аргументом задается число строк, а вторым – число столбцов формируемой матрицы
30. Горизонтальную конкатенацию матриц можно выполнить при условии, что исходные
матрицы имеют
1) одинаковое число строк
2) одинаковое число столбцов
3) нулевые элементы
31. Для извлечения строк или столбцов матрицы следует выполнить
1) конкатенацию
2) индексацию с помощью запятой
3) индексацию с помощью двоеточия
32. Если задана некоторая матрица А, то с помощью команды А (end, 🙂 можно
1) извлечь последнюю строку данной матрицы
2) извлечь последний столбец данной матрицы
3) извлечь последний элемент из последней строки этой матрицы
33. Операции поэлементного преобразования векторов могут выполняться
1) только над векторами одинакового размера и типа
2) над векторами произвольного размера и типа
3) только над вектор-строками
34. Какой из перечисленных ниже операторов является оператором поэлементного
умножения
1) *
2) .*
3) **
35. Умножение матрицы на матрицу в математике возможно лишь в том случае, когда
1) количество столбцов первого сомножителя равно количеству строк второго соножителя
2) матрицы имеют одинаковые размеры
3) матрицы являются квадратными
36. Длину вектора можно определить с помощью функции
1) dlina
2) width
3) length
37. По умолчанию перемножение элементов массива с помощью функции prod выполняется
1) по столбцам
2) по строкам

Тема 3.5. Основы работы с математическими пакетами
Страница 395
38. Для чего используются операторы «.+» и «.-«
1) для выполнения поэлементного сложения и вычитания
2) для сложения и вычитания матриц
3) таких операторов в MatLab не существует
39. Среди арифметических операторов наибольший приоритет имеют
1) операторы возведения в степень
2) операторы сложения и вычитания
3) операторы умножения и деления
40. Можно ли использовать операторы отношения для поэлементного сравнения двух
матриц
1) да
2) нет
41. Могут ли операторы отношения использоваться в выражениях, вводимых в командном
окне системы MatLab, наряду с арифметическими операторами
1) да
2) нет
42. Результатом логической операции «исключающее ИЛИ» будет 1 лишь в том случае
1) когда оба операнда равны нулю
2) когда оба операнда не равны нулю
3) когда один из операндов равен нулю, а другой не равен
43. Какое из утверждений является верным
1) приоритет логических операторов (кроме оператора логического отрицания)
ниже, чем приоритет арифметических операторов
2) приоритет логических операторов (кроме оператора логического отрицания)
выше, чем приоритет арифметических операторов
3) вычисление выражений всегда происходит слева направо, независимо от приоритета операторов
44. Каким образом нужно задать в MatLab полином, чтобы применить к нему встроенные
функции
1) в виде вектора, элементами которого являются корни полинома
2) в виде вектора, элементами которого являются коэффициенты полинома
3) одной переменной присвоить значение степени полинома, а другой — вектор коэффициентов полинома
45. Какое из утверждений является неверным
1) число элементов вектора, задающего коэффициенты полинома, должно быть на единицу больше степени полинома
2) в векторе, задающем коэффициенты полинома, также должны содержаться ну левые коэффициенты
3) в векторе, задающем коэффициенты полинома, можно не указывать нулевые коэффициенты
46. С помощью какой функции в MatLab можно выполнить обращение матрицы
1) с помощью функции inv
2) с помощью функции pinv
3) с помощью функции sinv

Основные сведения о системе Matlab

Система Matlab (сокращение от MATrix LABoratory –МАТричная ЛАБоратория) является интерактивной системой для выполнения инженерных и научных расчетов, ориентированной на работу с массивами данных.

Основным объектом системы Matlab является прямоугольный числовой массив, который допускает комплексные элементы и ввод матриц без явного указания их размеров. По умолчанию предполагается, что любая заданная переменная является вектором или матрицей. Отдельное заданное число программа воспринимает как матрицу размером 1´1, а вектор-строку с N элементами – как матрицу размером 1´N.

Работа в среде Matlab может осуществляться в двух режимах:

— в режиме калькулятора, когда вычисления производятся непосредственно после набора очередного оператора или команды Matlab;

— путем вызова программы, составленной и записанной на диске на языке Matlab.

Работа в режиме калькулятора

Ввод данных

Ввод чисел с клавиатуры производится по правилам:

— для отделения дробной части мантиссы числа применяется десятичная точка;

— десятичный показатель числа записывается в виде целого числа после записи символа е;

— между записью мантиссы числа и символом е не должно быть никаких символов, в т.ч. и символов пробела.

Для записи промежуточных результатов в память ПК можно использовать имена переменных. Для этого применяется операция присваивания:

Имена переменных могут содержать лишь буквы латинского алфавита или цифры и должны начинаться с буквы. Общее число символов в имени может достигать 19. Особенностью языка Matlab является то, что прописные и строчные буквы в именах различаются системой. Например, имена «а» и «А» обозначают разные переменные.

Если выражение не заканчивается символом «;», результат его выполнения будет выведен в командное окно в виде:

Ввод значений элементов матрицы осуществляется в квадратных скобках по строкам. Элементы строки отделяются друг от друга пробелом или запятой, а строки отделяются друг от друга знаком «;».

Язык системы Matlab содержит встроенную арифметику комплексных чисел. Для обозначения мнимой единицы в Matlab зарезервировано два имени – i и j. Ввод с клавиатуры значения комплексного числа осуществляется следующим образом:

Переменные, зарезервированные системой Matlab:

i, j – мнимая единица;

pi – число p (3,141592653589793);

inf – обозначение машинной бесконечности;

NaN – обозначение неопределенного результата (например, типа 0/0 или inf/inf);

ans – результат последней операции без знака присваивания.

3.2 Некоторые функции формирования матриц. Простейшие операции над матрицами

zeros (m,n) – создает матрицу m´n с нулевыми элементами.

ones (m,n) – создает матрицу m´n с единичными элементами.

eye (m,n) – создает матрицу m´n с единичными элементами по главной диагонали и остальными нулевыми элементами.

inv (A) – вычисляет матрицу, обратную матрице А.

А ’ – вычисляет матрицу .

eig(A) – вычисляет массив собственных чисел матрицы А, т.е. корни характеристического полинома .

[А В] – конкатенация (объединение) матриц А и В.

Элемент матрицы А, находящийся на пересечении i-той строки и j-того столбца, обозначается A(i,j). Для доступа к i-той строке матрицы А следует указать: A[i,:]. Для доступа к j-тому столбцу матрицы А следует указать: A[:,j]. Для доступа к i-тому элементу вектора v следует указать v[i].

Задание

Вычислите значение выражения ,

где .

Для этого введите

» A=[1 0 2 1; 0 2 1 0; 2 1 0 0; 1 0 0 0]

» B=[1 1 1 1; 2 1 -2 -1; 0 0 0 5]

» C=[1; 0; -2]

» E=eye(4)

» (inv(A)-E)*B’*C % можно (A^-1-E)*B’*C

Получите матрицу F=[A B T ]. Для этого введите:

» F=[A B’]

Создайте вектор-строку v, состоящую из элементов третьей строки матрицы А. Для этого введите:

» v=A(3,:)

Присвойте элементу А2,3 значение –5. Для этого введите:

» A(2,3)=-5

Присвойте элементу v4значение элемента А2,3. Для этого введите:

» v(4)=A(2,3)

End

Оператор условия if. end вычисляет некоторое логическое выражение и выполняет соответствующую группу операторов в зависимости от значения этого выражения. Если истинно, то выполняется группа операторов1, если же оно ложно проверяется , если оно истинно, то выполняется группа операторов2, в противном же случае выполняется группа операторов3. Оператор elseif может многократно использоваться внутри оператора условия if. end.

Оператор цикла с предпроверкой условия выхода:

while

End

Оператор цикла многократно выполняет группу операторов, пока истинно.

Выход из while– цикла можно осуществить посредством вызова функции break.

Оператор цикла с предопределенным числом повторений:

End

Оператор цикла for. end выполняет группу операторов заранее определенное число повторений. По умолчанию приращение равно единице. Но можно также задавать любое приращение, в том числе отрицательное или нецелое число. В качестве переменной цикла можно так же использовать и массивы, в этом случае цикл будет выполняться столько раз, сколько столбцов в матрице. При этом переменная цикла будет представлять из себя вектор-столбец соответствующий столбцу матрицы на каждом шаге цикла.

Задание

Создайте и выведите на экран таблицу значений функции y=sin(x) при изменении х в диапазоне от 0 до 2p с шагом p/10. Для этого введите:

»M=[ ];

» for x=0:pi/10:pi

M=[M;[x sin(x)]];

End; M

Построение графиков

Основной функцией, осуществляющей построение графиков на экране дисплея, является функция plot. Общая форма обращения к данной функции такова:

plot (x1,y1,linespec1,x2,y2, linespec2,…)

где xi – массив значений аргумента, а yi – массив значений функции, соответствующей i-тому графику. Параметры linespeci являются символьными (их указание необязательно). Параметр linespeci может содержать три специальных символа, определяющих тип линии, тип точки и цвет линии графика.

Команда plot (y) строит график вектора у, используя в качестве аргумента порядковый номер элементов вектора. Если у – вектор комплексных чисел, то команда plot (y) отображает на комплексной плоскости элементы вектора, т. е. действует аналогично команде plot (real(y),imag(y)).

Ниже приведены некоторые процедуры оформления графиков:

grid – нанесение координатной сетки.

title – заголовок графика.

xlabel –название оси х.

ylabel – название оси у.

Чтобы создать несколько графических окон, необходимо воспользоваться командой figure, которая создает новое графическое окно, оставляя предыдущие.

Чтобы разместить несколько графиков в одном окне, необходимо воспользоваться командой subplot. Обращение к этой процедуре должно предшествовать обращению к процедуре построения графика и выглядеть следующим образом:

subplot (n,m,p)

где число n указывает, на сколько частей делится поле графика по вертикали; m – по горизонтали; p – номер графического подокна, в котором будет строиться график. Подокна нумеруются слева направо, сверху вниз.

Задание

Выведите в одном графическом окне графики функций и при изменении t от 0 до 10, нанеся координатную сетку, подписав оси координат и дав название графику. А затем во втором графическом окне постройте графики указанных функций в разных подокнах. Для этого введите:

» t=0:0.01:10;

» f1=exp(-t); f2=exp(-t/2);

» plot(t,f1,t,f2); grid; xlabel(‘t’); ylabel(‘f1, f2’);

» title(‘Графики функций f1=exp(-t) f2=exp(-t/2)’)

» figure;

» subplot(2,1,1); plot(t,f1); grid;

» xlabel(‘t’); ylabel(‘f1’); title(‘ График функции f1(t)=exp(-t))’);

» subplot(2,1,2); plot(t,f2); grid;

» xlabel(‘t’); ylabel(‘f2’); title(‘ График функции f2(t)=exp(-t/2))’);

Выведите в третьем окне распределение элементов вектора . Для этого введите:

» V=[-1-2i -1+2i 3i -3i 0.5 -1.5]; plot(V,’*’);

Задание

Осуществите очистку рабочей области памяти и очистку экрана. Для этого введите:

» clear; clc;

4 Исследование линейных стационарных систем управления с помощью средств пакета прикладных программ control system toolbox

Анализ САУ

Пакет CONTROL представляет широкий набор процедур, осуществляющих анализ САУ с самых различных точек зрения.

Для нахождения временных откликов системы на внешние воздействия некоторых видов предусмотрены функции:

impulse Нахождение реакции системы на единичное импульсное входное воздействие.

step Нахождение реакции системы на единичный скачок входного воздействия.

initial Определение собственного движения при произвольных начальных условиях.

lsim Определение реакции системы на входное воздействие произвольной формы, задаваемое в виде вектора его значений во времени.

Некоторые процедуры анализа систем в комплексной области:

bode Строит графики АЧХ и ФЧХ (диаграмму Боде) указанной системы.

nyquist Строит в комплексной плоскости график АФЧХ системы

margin Строит диаграмму Боде с указанием запасов по амплитуде и фазе. (Для одномерных систем).

Задание

Создание М-файлов

Создание программы в среде Matlab осуществляется либо при помощи собственного встроенного (начиная с версии Matlab 5), либо стороннего текстового редактора, который вызывается автоматически, если он предварительно установлен с помощью команды Preferences меню File. Чтобы создать новый М-файл, нужно вызвать команду меню File®New®M-file.

В языке Matlab имеются программы двух типов: так называемые Script-файлы (файл-сценарии или управляющие программы) и файл-функции (процедуры).Файлы обоих типов имеют расширение «.m». При помощи Script-файлов оформляются основные программы, управляющие от начала и до конца организацией всего вычислительного процесса, или отдельные части основных программ. Как файл-функции оформляются отдельные процедуры и функции (т.е. такие части программы, которые рассчитаны на неоднократное использование Script-файлами или другими процедурами при изменяемых значениях входных параметров).

Главным отличием текстов этих двух видов файлов является то, что файл-функции имеют первую строку вида:

где ПКВ – Перечень Конечных Величин, ПВВ – Перечень Входных Величин.

Script-файлы такой строки не имеют.

Основные особенности записи текста М-файла:

— обычно каждый оператор записывается в отдельной строке текста программы. Признаком конца оператора является символ (он не появляется в окне) возврата каретки и перехода на следующую строку, который вводится в программу при нажатии клавиши [Enter];

— можно размещать несколько операторов в одной строке. Тогда предыдущий оператор должен заканчиваться символом «,» или «;»;

— длинный оператор можно записывать в несколько строк. При этом предыдущая строка оператора должна заканчиваться тремя точками «…»;

— если оператор не заканчивается символом «;», результат его действия при выполнении программы будет выведен в командное окно;

— строка программы, начинающаяся с символа «%» не выполняется. Эта строка воспринимается системой Matlab как комментарий;

— строки комментария, предшествующие первому выполняемому оператору программы, воспринимаются системой Matlab как описание программы. Именно эти строки выводятся в командное окно, если в нем набрана команда:

— в программах на языке Matlab отсутствует оператор окончания текста программы;

— в языке Matlab переменные не описываются и не объявляются. Любое новое имя, появляющееся в тексте программы, воспринимается системой Matlab как имя матрицы. Размер этой матрицы устанавливается при предварительном вводе значений ее элементов либо определяется действиями по установлению значений ее элементов, описанными в предыдущем операторе или процедуре. В языке Matlab невозможно использование матрицы или переменной, в которой предварительно не введены или не вычислены значения её элементов (а значит, и не определены размеры этой матрицы). В этом случае при выполнении программы Matlab выдаст сообщение об ошибке «Переменная не определена».

— имена переменных могут содержать лишь буквы латинского алфавита или цифры и должны начинаться с буквы. Общее число символов в имени может достигать 19. Особенностью языка Matlab является то, что прописные и строчные буквы в именах различаются системой. Например, символы «а» и «А» могут использоваться в одной программе для обозначения разных величин.

Задание

Создайте Script-файл с программой, выполняющей следующие действия:

1) очистку рабочей области памяти и очистку экрана (п. 3.5);

2) создание модели ДПТ в виде модели пространства состояний (п. 4.2);

3) создание графического окна «Временные характеристики системы», в котором расположены графики импульсной и переходной характеристик системы в разных подокнах (п. 4.3);

4) создание второго графического окна «Частотные характеристики системы», в котором расположены диаграмма Боде и АФЧХ системы в разных подокнах (п. 4.3).

По умолчанию созданные М-файлы сохраняются в каталоге …MatlabWork. Чтобы сделать рабочим другой каталог, воспользуйтесь командой «Set Path» меню «File». В открывшемся диалоговом окне «Path Browser» вы увидите перечень путей, которые автоматически проверяются системой Matlab при поиске файлов. Введите путь к вашему каталогу в поле «Current Directory», чтобы сделать нужный каталог текущим.

Задание

Ознакомьтесь со справочными сведениями об изученных функциях. Просмотрите демонстрационную программу ToolboxesControl SystemModel Analysis Example.

— Назовите основной вычислительный объект MatLab.

— Вычилите выражение для произвольных матриц А,В,С размерности 3´3 и единичной матрицы Е размерности 3´3.

— Постройте графики функций sin(t) и cos(3t) при tÎ[0,2p] с шагом 0,01p:

а) в двух разных графических окнах;

б) в одном графическом окне в одной системе координат;

в) в одном графическом окне в двух разных системах координат, расположенных друг под другом.

Составитель: аспирант каф. ТК Старинская Д.Н.

Основные сведения о системе Matlab

Работа в среде Matlab может осуществляться в двух режимах:

— путем вызова программы, составленной и записанной на диске на языке Matlab.

Источник: infopedia.su

№	Контролируемые модули, разделы (темы) дисциплины	Код контролируемой компетенции (или ее части)	Наименование оценочного средства
1.	Модуль 1 «Общие сведения о сенсорном анализе, сенсорное восприятие и психофизиологические основы сенсорных ощущений»	ОК-1, ОК-9, ОК-11; ПК-8, ПК-16, ПК-17	Экзамен (устно), тест (письменно).
2.	Модуль 2 «Методы, организация и проведение сенсорного анализа»	ОК-1, ОК-9, ОК-11; ПК-8, ПК-16, ПК-17	Экзамен (устно), тест (письменно).

Похожие:

Тема-3-5. Основы работы с математическими пакетами (MathCad)

Основные сведения о системе Matlab

Составьте блок схему и программу вычисления значения функции вариант 3

Напиши программу которая в последовательности натуральных чисел определяет количество чисел кратных

Как записать музыку на сд диск в формате сд программа

Какая нужна программа на телефон чтобы скачивать музыку на телефон

Если не хватает места на диске с для установки программы

Задачи по ознакомлению с формой и геометрическими фигурами в программе радуга

Как расширение имени файла связано с форматом файла и программой обработки

Что программа 12111 переводит число 50 в число 20 определите значение b