2). Интерфейс программы Matlab

При запуске система открывает от одного до пяти окон (в зависимости от установок) Рис.4:

Рис.4 Интерфейс программы Matlab

Пользователь может настраивать вид интерфейса и произвольно располагать его окна.

Откройте меню Командного окна Command Window /Desktop/

Desktop Layout/Default – открывает все окна.

Используя соответствующие пункты меню Desktop, можно открыть любой набор окон.

Окна:

C ommand Window – командное окно, в которое пользователь вводит свои команды и получает результаты работы среды.

Мигающий курсор означает приглашение к работе.

Current Folder - (Текущая папка), предназначено для просмотра файловой структуры и установки текущего каталога;

Command History - предназначено для просмотра и повторного вызова ранее введенных команд;

Workspase - рабочее пространство; позволяет просматривать существующие в памяти объекты, создаваемые в процессе сеанса работы с Matlab, редактировать их содержимое и удалять объекты из памяти.

Окна можно минимизировать, открепить от Командного окна, восстановить, закрыть.

Для этого проанализируйте пиктограммы в правой части строки заголовка окна или меню/Desktop, которое является контекстно- зависимым, т.е. пункты верхнего блока выкидного меню зависят от того, какое из окон в данный момент является активным.

Содержимое окон Command Window, Command History и Workspase можно очистить полностью: меню/Edit/… или выделить всё мышкой, Del.

Если нужно очистить одну или несколько переменных: выделите их в окне Workspase, Del или в командной строке напишите команду clear <имя>.

Все определения, сделанные в течение стертых таким образом сессий, сохраняются в памяти компьютера. Для очистки экрана используется также команда clc, вводимая в командном режиме.

Более подробно работа с окнами будет рассмотрена в теме M-файлы.

3). Простейшие вычисления. Сценарий. Mat файлы.

Наберите в командной строке 1+2 и нажмите Enter. В результате в Командном окне Matlab отображается следующее:

Что сделала программа Matlab ? Сначала она вычислила сумму 1+2, затем записала результат в специальную переменную ans и вывела ее значение, равное 3, в командное окно.

Ниже ответа расположена командная строка с мигающим курсором, обозначающая, что Matlab готов к дальнейшим вычислениям. Можно набирать в командной строке новые выражения и находить их значения. Если требуется продолжить работу с предыдущим выражением, например, вычислить (1+2)/4.5, то проще всего воспользоваться уже имеющимся результатом, который хранится в переменной ans. Наберите ans/4.5 (при вводе десятичных дробей используется точка) и нажмите Enter.(ans – это переменная без имени).

Сохранить все значения переменных:

Использовать в меню File пункт Save Workspase As или написать команду save <имя файла>. Программа сохранит результаты работы в файле с расширением mat. Теперь можно закрыть Matlab .

В следующем сеансе работы для восстановления значений переменных следует открыть этот сохраненный файл при помощи load <имя файла> или открыть этот сохраненный файл при помощи подпункта Open меню File.. Теперь все переменные, определенные в прошлом сеансе, опять стали доступными. Их можно использовать во вновь вводимых командах.

4). M-файлы, основы программирования.

Работа из командной строки Matlab (сценарий, дневник) затруднена, если требуется вводить много команд и часто их изменять. Тем более, что сценарий сохраняет только значения всех (или по выбору пользователя) переменных, но не команды, введенные в командных строках.

Самым удобным способом выполнения команд Matlab является использование М-файлов, в которых можно набирать команды, выполнять их все сразу или частями, сохранять в файле и использовать в дальнейшем.

Для работы с М-файлами предназначен редактор/отладчик М-файлов Editor. При помощи этого редактора можно создавать собственные программы и функции и вызывать их, в том числе и из командной строки.

Открыть редактор:

Раскройте меню File Командного окна Matlab и в пункте New выберите подпункт Script (или M-file в более ранних версиях)

( или пиктограмма на Панели инструментов).

Новый файл открывается в окне редактора М-файлов.

Прежде чем открывать окно редактора не забудьте сменить каталог.

По умолчанию файлу дается имя Untitled (безымянный), которое впоследствии (при сохранении файла) можно изменить на другое, отражающее тему задачи. Это имя отображается в титульной строке окна редактирования М-файла, которое размещается в окне редактора/отладчика.

Пример 1.

Наберите в редакторе команды, приводящие к построению двух графиков в одном графическом окне:

x=-10:0.1:10;

y1=sin(x);

y2=cos(x);

plot(x,y1,x,y2)

Сохраните файл с именем  primer1.m  в своей папке, выбрав пункт Save as меню File редактора Editor, или пиктограмму дискетка на Панели инструментов.

Для запуска на выполнение всех команд, содержащихся в файле, из редактора следует выбрать пункт  Run  в меню  Debug (или F5, или пиктограмма зеленый треугольник на ПИ).

На экране появится графическое окно  Figure 1, содержащее графики функций.

Если Вы решили построить график y1=sin²(x) вместо y1=sin(x), то просто внесите изменение в строку  y1=sin(x) в редакторе, сохраните и запустите на выполнение.

Если при наборе сделана ошибка и Matlab не может распознать команду, то происходит выполнение команд до неправильно введенной команды, после чего выводится сообщение об ошибке в командное окно.

Изменить ошибочную команду можно и в командном окне: используя клавиши вверх-вниз, вправо-влево найдите эту команду, внесите исправления Enter.

Очень удобной возможностью, предоставляемой редактором М-файлов Editor, является выполнение части команд.

Выделите при помощи мыши, удерживая левую кнопку, или клавишами со стрелками при нажатой клавише <Shift>, несколько команд программы и выполните их из пункта Evaluate Selection (вычислить по выбору) меню Text (или F9).

Отдельные блоки и команды М-файла можно снабжать комментариями, которые пропускаются при выполнении, но удобны при работе с М-файлом. Комментарии в MatLab начинаются со знака процента и автоматически выделяются зеленым цветом, например:

plot(x,y1,x,y2)%График двух функций

В редакторе/отладчике М-файлов может быть одновременно открыто несколько файлов. Переход между файлами осуществляется при помощи закладок с именами файлов, расположенных внизу окна редактора.

Таким образом, в редакторе/отладчике можно редактировать несколько m-файлов, и каждый из них будет находиться в своем окне редактирования, хотя активным может быть только одно окно, расположенное поверх других окон.

Открытие существующего М-файла производится при помощи пункта Open меню File Командного окна (рабочей среды), либо редактора М-файлов Editor.

Открыть файл в редакторе Editor можно и командой  edit  из командной строки, указав в качестве аргумента имя файла, например:

>> edit primer1

В редакторе М-файлов Editor открывается файл primer1.m

Команда edit без аргумента приводит к созданию нового файла.

Для получения листинга программы введите команды

>>echo <имя файла> on

>> type <имя файла>

или выделите содержимое файла в редакторе/отладчике, F9.

Применение численных методов и программирование в Matlab требует создания М-файлов.

М-файлы в Matlab бывают двух типов: файл-программы (Script, M-Files), содержащие последовательность команд, и файл-функции (Function M-Files), в которых описываются функции, определяемые пользователем.

Файл-программа (файл-процедура) - смотри файл primer1.m

Все переменные, объявленные в файл- программе, становятся доступными в рабочей среде после ее выполнения.

Запустите на выполнение в редакторе М-файлов файл-программу, приведенную в примере 1 (файл primer1.m).

1 . Откройте и проанализируйте содержимое окна Workspase (Рабочее пространство).

Workspase позволяет просматривать существующие в памяти объекты, создаваемые в процессе сеанса работы с Matlab, редактировать их содержимое и удалять объекты из памяти.

Подведите курсор к многоточию – откроется более полная информация о переменной.

В окне также выводятся данные о числе строк и столбцов матрицы.

Для вывода и анализа содержимого объекта достаточно выделить его имя с помощью мыши и щелкнуть на кнопке Open в этом окне или двойным щелчком на его имени в списке.

Откроется окно редактирования массива Array Editor, которое дает удобный доступ для редактирования любого элемента матрицы по правилам, принятым при работе с электронными таблицами.

Основное из них — быстрый доступ к любому элементу матрицы. Можно также менять тип значений элементов, выбирая его из списка, предоставляемого меню Numeric format (Формат чисел).