МВЛР1

Функція axis також дозволяє керувати виводом осей при побудові графіка та їх розбиттям. Так, наприклад, команда axis equal формує однаковий крок розбиття по х- та y-осях, а команда axis off дозволяє не виводити мітки та розбиття координатнихосей.

Використання командиgrid дозволяє нанести на графік сітку.

6. Моделювання систем на мові Matlab. Файл існуючої програми моделі системи на мові Matlab може бути завантажений шляхом натискання піктограми Open головного меню програми. Для формування нової програми необхідно послідовно натиснути на піктограми File, New та M-File і створити так званий М-файл (рис. 4). М-файлами називаються файли, що містять написані користувачем програми мовою програмування Matlab, які виконують певні операції.

Рис. 4. Створення М-файлу.

На рис. 5 показана програма на мові Matlab, розміщена в M-файлі. Програма може бути записана у вигляді M-файлу з певним іменем з суфіксом “м” (рис. 6). Для створення такого файлу може бути використаний будь-який текстовий редактор, за допомогою якого формується послідовність функцій та команд мови Matlab.

11

Рис. 5. Програма на мові Matlab в М-файлі.

Програма на мові Matlab запускається шляхом натискання піктограм Debug та Run (Рис. 7). При цьому перед запуском програма повинна бути записана у вигляді M-файлу.

На рис. 8 показано графік, який отримується в результаті виконання програми на мові Matlab.

В результаті виконання програми на мові Matlab отримані результати можуть бути виведені в робочу область (рис. 9) або записані у файл.

Для ілюстрації можливостей Matlab та його окремих тулбоксів призначені численні демонстраційні програми, які у багатьох випадках функціонують у діалоговому режимі і супроводжуються розвинутою системою пояснень дій, які виконує програма. Для доступу до таких програм необхідно в командній стрічці набрати команду » demo. Після

демонстраційних файлів, запуск яких здійснюється за допомогою піктограми Run.

12

Рис. 6. Запис програми на мові Matlab у вигляді в М-файлу.

Для завершення моделювання необхідно в командній стрічці задати команду quit або exit. Аналогічну операцію можна виконати, використовуючи команду Exit Matlab меню File. Виконання цих команд призводить до втрати всіх вхідних даних та отриманих результатів, які зберігалися в робочій області. З метою їх збереження для подальшого використання необхідно перед виходом з середовища Matlab їх запам'ятати. Для цього служить команда: » save ім'я файлу, в якому будуть зберігатися дані. Такий файл матиме розширення mat. У разі необхідності збереження значень тільки окремих змінних після імені файла необхідно подати перелік цих змінних. Для завантаження збережених змінних у робочу область необхідно виконати команду » load ім'я файлу, в якому дані було збережено. Для усунення певних змінних чи функцій з робочої області Matlab застосовується команда » clear назва 1, назва 2, ..., де назва 1, назва 2, ... - імена змінних або назви функцій.

13

Рис. 7. Запуск програми на мові Matlab.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1.Які сучасні програми математичного моделювання використовуються для побудови та дослідження моделей систем?

2.Що таке Netlib?

3.Які типи та формати даних підтримуються в Matlab?

4.Як записати математичний вираз на мові Matlab?

5.Яке призначення тулбоксу Neural Networks?

6.Що таке робоче вікно Matlab?

7.Як створити нову програму на мові Matlab?

8.Як вивести графік функції в Matlab?

9.Як здійснюється моделювання системи на мові Matlab?

ЗАВДАННЯ ДО ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

1.Ознайомитися з теоретичними відомостями

2.Увімкнути комп'ютер. Переконатись в наявності встановленої програми Matlab.

3.Запустити програму Matlab та ознайомитися з її описом.

14

Рис. 8. Графік, отриманий в результаті виконання програми на мові Matlab.

4.Написати на мові Matlab та відлагодити програму моделювання прецизійного дискретного помножувача частоти гармонічних сигналів, який описується різницевим рівнянням виду:

k=2,3,…,101, n - № прізвища студента у списку групи, x(k) x(k 1) x(k 1)

2

та 2x(k) x(k 1) 2x(k) x(k 1) - k-ті дискретні значення скінченних різниць першого та другого порядків відповідно, y(k) – k-те дискретне значення вихідного сигналу моделі помножувача частоти.

5. Вивести на монітор графіки, а в робоче вікно - масиви отриманих

значень x(k) , y(k) та z(k) 1.3Asin 4 n(k 1) , де z(k) – k-те дискретне

100

значення точного вихідного сигналу помножувача частоти.

15

6. Визначити максимальну абсолютну та середньоквадратичну похибки

і вихідних сигналів моделі помножувача частоти.

7.Дослідити чутливість моделі помножувача частоти до варіації значень її параметрів. Для цього виконати завдання 6, 7 при максимальній абсолютній похибці виконання операцій перемноження, ділення сигналів та видобування квадратного кореня 1*10 4 .

8.Порівняти отримані результати з аналогічними результатами, отриманими іншими студентами.

9.Проінформувати викладача про завершення роботи.

10.Продемонструвати на комп’ютері та пояснити результати виконання отриманих завдань.

11.Оформити звіт.

Рис. 9. Дані, виведені в робоче вікно в результаті виконання програми на мові

Matlab.

ЗМІСТ ЗВІТУ

1.Титульний аркуш.

2.Зміст.

3.Мета роботи.

16

Рис. 10. Вікно демонстраційного режиму.

4.Короткі теоретичні відомості.

5.Завдання.

6.Хід роботи.

7.Отримані результати.

8.Висновки.

ВИМОГИ ДО ЗВІТУ

Звіт повинен бути оформлений на стандартних листках формату А4. Звіт може бути надрукований (розмір шрифта – 14, інтервал між рядками – 1.5) або якісно написаний від руки українською мовою. В обох випадках текст розміщується на двох сторонах аркуша. Рекомендується розміщувати до 30 рядків на сторінці.

На аркушах слід залишати поля. Розмір лівого поля – 25 мм, правого – не менше 10 мм, верхнього і нижнього – не менше 20мм. На початку розділів рекомендується збільшувати розмір верхнього поля до 40 мм.

Нумерація сторінок має бути наскрізною, першою сторінкою є титульний лист. На титульному листі номер сторінки не ставиться.

Звіт повинен бути стислим, чітким, лаконічним і містити лише інформацію, що має пряме відношення до предмету дослідження. Обсяг теоретичних відомостей не повинен перевищувати двох сторінок.

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

1. Дьяконов В., Круглов В. Математические пакеты расширения MATLAB. Специальный справочник.-СПб.: Питер, 2001.-480с.

2. Лозинський А., Мороз В., Паранчук Я. Розв’язування задач

17

електромеханіки в середовищах пакетів MathCAD і MATLAB: Навчальний посібник. - Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2000.-166 с.

3.Потемкин В.Г. Система инженерных и научных расчетов МАТЛАБ 5.x:-

В2-х т. Том 1.-М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999.-366с.

4.Потемкин В.Г. Система инженерных и научных расчетов МАТЛАБ 5.x:-

В2-х т. Том 2.-М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999.-304с.

5.Сайт http://www.mathworks.com.

6.Сайт http://www.netlib.org.

7.Довідка (Help) програми Matlab.

18

НАВЧАЛЬНЕ ВИДАННЯ

ОСНОВИ КОМП’ЮТЕРНОГО МОДЕЛЮВАННЯ СИСТЕМ ЗА ДОПОМОГОЮ МОВИ MATLAB

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання лабораторної роботи № 1 з дисципліни “Моделювання систем” для студентів спеціальності 7.080402 “Інформаційні технології проектування”

19