- •Федеральное агенство по образованию
- •1.Вывод списка пакетов расширения
- •Определение переменных, нечетких правил и функций принадлежности;
- •Интерактивный просмотр нечеткого логического вывода;
- •Современные методы: адаптивный нечеткий вывод с использованием нейронных сетей, нечеткая кластеризация;
- •Интерактивное динамическое моделирование в Simulink;
- •2. Пакеты анализа и синтеза систем управления
- •Проектирование регуляторов, оптимальных в равномерной и интегральной норме;
- •Оценка действительного и комплексного сингулярного параметра мю;
- •3. Пакеты идентификации систем
- •4. Дополнительные пакеты расширения matlab
- •5. Пакеты для обработки сигналов и изображений
- •Часть №2
- •Часть №3
- •1. Работа с матрицами Обращение к элементу матрицы
- •2. Операции и функции в matlab
- •3. Основные операции с массивами
- •4. Арифметические операторы
- •5. Операторы отношения
- •Действия над файлами
- •Поддерживаемые графические форматы
- •Форматы файлов и их краткое описание
- •4. Типы м-файлов
- •Задание и порядок выполнения работы
- •Решатели оду в matlab
- •Задание и порядок выполнения работы
- •Содержание отчЕтА
- •Вопросы для защиты лабораторной работы:
- •Список литературы
Определение переменных, нечетких правил и функций принадлежности;
Интерактивный просмотр нечеткого логического вывода;
Современные методы: адаптивный нечеткий вывод с использованием нейронных сетей, нечеткая кластеризация;
Интерактивное динамическое моделирование в Simulink;
генерация переносимого Си кода с помощью Real-Time Workshop.
1.6. Symbolic Math Toolbox
Пакет прикладных программ, дающих системе MATLAB принципиально новые возможности — возможности решения задач в символьном (аналитическом) виде, включая реализацию точной арифметики произвольной разрядности. Пакет базируется на применении ядра символьной математики одной из самых мощных систем компьютерной алгебры — Maple V R4. Обеспечивает выполнение символьного дифференцирования и интегрирования, вычисление сумм и произведений, разложение в ряды Тейлора и Маклорена, операции со степенными многочленами (полиномами), вычисление корней полиномов, решение в аналитическом виде нелинейных уравнений, всевозможные символьные преобразования, подстановки и многое другое. Имеет команды прямого доступа к ядру системы Maple V.
Пакет позволяет готовить процедуры с синтаксисом языка программирования системы Maple V R4 и устанавливать их в системе MATLAB. К сожалению, по возможностям символьной математики пакет сильно уступает специализированным системам компьютерной алгебры, таким как новейшие версии Maple и Mathematica
В MATLAB входит множество пакетов расширения, усиливающих математические возможности системы, повышающих скорость, эффективность и точность вычислений.
1.7. NAG Foundation Toolbox
Одна из самых мощных библиотек математических функций, созданная специальной группой The Numerical Algorithms Group, Ltd. Пакет содержит сотни новых функций. Пакет обеспечивает следующие возможности:
корни многочленов и модифицированный метод Лагерра;
вычисление суммы ряда: дискретное и эрмитово-дискретное преобразование Фурье;
обыкновенные дифференциальные уравнения: методы Адамса и Рунге-Кутта;
уравнения в частных производных;
интерполяция;
вычисление собственных значений и векторов, сингулярных чисел, поддержка комплексных и действительных матриц;
аппроксимация кривых и поверхностей: полиномы, кубические сплайны, полиномы Чебышева;
минимизация и максимизация функций: линейное и квадратичное программирование, экстремумы функций нескольких переменных;
разложение матриц;
решение систем линейных уравнений;
линейные уравнения (LAPACK);
статистические расчеты, включая описательную статистику и распределения вероятностей;
корреляционный и регрессионный анализ: линейные, многомерные и обобщенные линейные модели;
многомерные методы: главных компонент, ортогональные вращения;
генерация случайных чисел: нормальное распределение, распределения Пуассона, Вейбулла и Коши;
непараметрические статистики: Фридмана, Крускала-Уоллиса, Манна-Уитни; О временные ряды: одномерные и многомерные;
аппроксимации специальных функций: интегральная экспонента, гамма-функция, функции Бесселя и Ганкеля.
1.8. Spline Toolbox
Пакет прикладных программ для работы со сплайнами. Поддерживает одномерную, двумерную и многомерную сплайн-интерполяцию и аппроксимацию. Обеспечивает представление и отображение сложных данных и поддержку графики.
Пакет позволяет выполнять интерполяцию, аппроксимацию и преобразование сплайнов из В-формы в кусочно-полиномиальную, интерполяцию кубическими сплайнами и сглаживание, выполнение операций над сплайнами: вычисление производной, интеграла и отображение.
Пакет Spline оснащен программами работы с В-сплайнами, описанными в работе «A Practical Guide to Splines» Карлом Дебуром, создателем сплайнов и автором пакета Spline. Функции пакета в сочетании с языком MATLAB и подробным руководством пользователя облегчают понимание сплайнов и их эффективное применение к решению разнообразных задач.
1.9. Statistics Toolbox
Пакет прикладных программ по статистике, резко расширяющий возможности системы MATLAB в области реализации статистических вычислений и статистической обработки данных. Содержит весьма представительный набор средств генерации случайных чисел, векторов, матриц и массивов с различными законами распределения, а также множество статистических функций. Следует отметить, что наиболее распространенные статистические функции входят в состав ядра системы MATLAB (в том числе функции генерации случайных данных с равномерным и нормальным распределением). Основные возможности пакета:
описательная статистика;
распределения вероятностей;
оценка параметров и аппроксимация;
проверка гипотез;
множественная регрессия;
интерактивная пошаговая регрессия;
моделирование Монте-Карло;
аппроксимация на интервалах;
статистическое управление процессами;
планирование эксперимента;
моделирование поверхности отклика;
аппроксимация нелинейной модели;
анализ главных компонент;
статистические графики;
графический интерфейс пользователя.
Предусмотрено множество интерактивных инструментов для динамической визуализации и анализа данных. Имеются специализированные интерфейсы для моделирования поверхности отклика, визуализации распределений, генерации случайных чисел и линий уровня.
1.10. Optimization Toolbox
Пакет прикладных задач- для решения оптимизационных задач и систем нелинейных уравнений. Поддерживает основные методы оптимизации функций ряда переменных:
безусловная оптимизация нелинейных функций;
метод наименьших квадратов и нелинейная интерполяция;
решение нелинейных уравнений;
линейное программирование;
квадратичное программирование;
условная минимизация нелинейных функций;
метод минимакса;
многокритериальная оптимизация.
Разнообразные примеры демонстрируют эффективное применение функций пакета. С их помощью можно также сравнить, как одна и та же задача решается разными методами.
1.11.Partial Differential Equations Toolbox
Весьма важный пакет прикладных программ, содержащий множество функций для решения систем дифференциальных уравнений в частных производных. Дает эффективные средства для решения таких систем уравнений, в том числе жестких. В пакете используется метод конечных элементов. Команды и графический интерфейс пакета могут быть использованы для математического моделирования уравнений в частных производных применительно к широкому классу инженерных и научных приложений, включая задачи сопротивления материалов, расчеты электромагнитных устройств, задачи тепломассопереноса и диффузии. Основные возможности пакета:
полноценный графический интерфейс для обработки уравнений с частными производными второго порядка;
автоматический и адаптивный выбор сетки;
задание граничных условий: Дирихле, Неймана и смешанных;
гибкая постановка задачи с использованием синтаксиса MATLAB;
полностью автоматическое сеточное разбиение и выбор величины конечных элементов;
нелинейные и адаптивные расчетные схемы;
возможность визуализации полей различных параметров и функций решения, демонстрация принятого разбиения и анимационные эффекты.
Пакет интуитивно следует шести шагам решения PDE с помощью метода конечных элементов. Эти шаги и соответствующие режимы пакета таковы: определение геометрии (режим рисования), задание граничных условий (режим граничных условий), выбор коэффициентов, определяющих задачу (режим PDE), дисркре-тизация конечных элементов (режим сетки), задание начальных условий и решение уравнений (режим решения), последующая обработка решения (режим графика).
