PWSW Mechatronika Wykład 7 Matlab cd.

Prezentacja na temat: "PWSW Mechatronika Wykład 7 Matlab cd."— Zapis prezentacji:

1 PWSW Mechatronika Wykład 7 Matlab cd

2 Przydatne polecenia help - pomoc globalna
help elfun - pomoc – spis funkcji elementarnych help rem - pomoc na temat wybranej funkcji (tu: rem) format long - wyświetlanie liczb z 15-ma miejscami dziesiętnymi format short - liczby wyświetlane z 4-ma miejscami dziesiętnymi clc - czyszczenie ekranu clear zmienna - usunięcie zmiennej z obszaru roboczego (Workspace) clear - usunięcie wszystkich zmiennych z obszaru roboczego

3 clc format long x=pi N=5 y= round(x*10^N)/10^N format short
Algorytm zaokrąglania z dokładnością do N miejsc dziesiętnych clc format long x=pi N=5 y= round(x*10^N)/10^N format short

4 Generator losowy rand Bezargumentowa funkcja!
Losuje liczbę rzeczywistą z przedziału (0, 1) x=rand Zmiana przedziału losowania: x=round(100*rand-50) Losowanie liczby całkowitej z przedziału (-50, 50)

5 Interakcja z użytkownikiem (instrukcja wejścia)
zmienna = input('tekst zachęty'); Działanie: skrypt się zatrzymuje i czeka na podanie wartości dla zmiennej a = input('Podaj a:'); b = input('Podaj b:'); c = input('Podaj c:');

6 Prezentacja wyników w Matlabie
zmienna - proste wypisanie wartości disp( zmienna) - funkcja wypisania wartości disp ('jakiś tekst') - wypisanie tekstu na ekranie

7 Prezentacja wyników - tekst i dane
fprintf('Wartość zmiennej a wynosi %znak \n', a); gdzie %znak to sposób wyświetlania: %d liczba całkowita %e liczba w zapisie wykładniczym, np e+00 %f zapis stałoprzecinkowy Uwaga: \n przejście do nowego wiersza

8 WYKRESY 2-wymiarowe 1 sposób: Funkcja plot
Wymaga utworzenia dwóch wektorów o tej samej liczbie elementów x=0:10 %generowanie wektora co 1 % wart_pocz:wart_koncowa y=[ ] z=[ ] %trzeci wektor title('wykres') %dodanie tytułu plot(x,y) %rysowanie wykresu plot(x,y,'r',x , z,'w') %dwie krzywe y(x) i z(x)

9 Przykłady wykresów funkcji
x=0:90 %generowanie wektora co 1 y=sin(pi*x/180) %wektor y plot(x,y) %rysowanie x=0:pi/50:6*pi y=cos(2*x)./sqrt(x+1) plot(x,y) Uwaga: zapis kropkowy elementowe dzielenie(mnożenie) wektorów x = - 9:1:9 z = x.^2 plot(x, z)

10 Wykres funkcji podanej jako parametr tekstowy
2 sposób: Funkcja fplot Wykres funkcji podanej jako parametr tekstowy jedna krzywa: fplot('sin(x*x)/x',[0 4*pi]) punkt dzielenia przez 0 nie jest rysowany - ostrzeżenie dwie krzywe: fplot('[sin(x*x)/x cos(x)]',[0.01 4*pi]) Uwaga: zamiast x może być inna litera jako argument funkcji w jej opisie

11 Przykładowe wykresy powierzchniowe 3D
peaks cylider (srednica) sphere (precyzja)

12 Korzystamy z funkcji mesh(x,y,z) Dla powierzchni podanej równaniem:
Wykresy powierzchniowe (3D) Korzystamy z funkcji mesh(x,y,z) Dla powierzchni podanej równaniem: z=cos3x siny

13 Piszemy m-plik: clear y = 0:0.01:pi %wektor wierszowy
x = y' %wektor kolumnowy! z=cos(3*x) * sin(y) % tablica z jest kwadratowa mesh(x, y, z) rezultat mnożenia dwóch wektorów: * sin y cos3x

14 2. Metoda wsadowa wykonywania operacji
W Matlab-ie można zapisać tekst ciągu instrukcji w pliku tekstowym ASCII o rozszerzeniu m. (tzw. m-pliki lub mex-pliki) W Matlab-ie można jako polecenie wpisać w linii poleceń nazwę pliku z ciągiem instrukcji - instrukcje pobierane kolejno i wykonywane od pierwszej do ostatniej Konieczne jest ustawienie "ścieżki" do naszego foldera w menu Current directory

15 >>plik >>test1
Można wykonać m-plik w Matlabie wpisując w linii poleceń jego nazwę (bez rozszerzenia) >>plik >>test1 lub z okna edytora- Run W m-pliku wpisujemy kolejne instrukcje (bez znaków >>)

16 Uwaga: Instrukcje oddzielamy przecinkami lub piszemy w osobnych wierszach Średniki na końcu instrukcji powodują brak wyświetlenia echa instrukcji na ekranie.

17 Instrukcje sterujące w MATLABIE

18 Instrukcja warunkowa if warunek1 instrukcje (gdy spełniony warunek1)
elseif warunek2 instrukcje (gdy spełniony warunek2) else instrukcje (gdy niespełnione warunki) end

19 a == 0 (czy równe? – wartość prawda lub fałsz)
Przykłady warunków – użycie operatorów porównania: a == 0 (czy równe? – wartość prawda lub fałsz) b<c 2*a >= 5 x ~= 5 (różne od ~ to operator negacji

20 Przykład 1: if i>0 disp(i); end;
%… poprzednie instrukcje ustalające wartość zmiennej i if i>0 disp(i); end; jeżeli i jest większe od 0 to wyświetl wartość i, jeśli nie to "nic nie rób"

21 Przykład 2: end kończy instrukcję a = 1 b = 6 c = 3
delta = b^2 - 4 * a *c; if delta<0 disp ('delta jest ujemne') else disp(delta) end; end kończy instrukcję

22 Przykład 3: …obliczamy jakieś x if x>0 && x<10
disp ('w przedziale ') else disp('poza przedziałem') end; można też and(x>0, x<10) && operator koniunkcji || operator alternatywy jak w JavaScript

23 Instrukcja iteracyjna („pętla liczona”)
for zmienna = wartość_pocz:krok: wartość_końcowa, instrukcja, …. end

24 Przykład prostych pętli:
1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 %generujemy tablicę for i= 1:1:10, a(i) = i^2; end; disp(a) suma=0; suma=suma+a(i); disp('suma=') disp(suma)

25 Przykład 4 ("zagnieżdżanie" iteracji):
for i= 1:1:5, for j = 1:1:5, a(i , j) = i*j %jakieś wyrażenie f(i,j) end 1 2 3 4 5 6 8 10 9 12 15 16 24 32 20 25

26 Przykład 6 (sumowanie elementów w tablicy dwuwymiarowej):
suma = 0; for i= 1:1:5, for j = 1:1:5, a(i , j) = 2*i - 4* j, suma=suma+a(i , j); end disp(suma)

27 Przykład 6b (sumowanie dodatnich elementów w tablicy dwuwymiarowej):
suma = 0; for i= 1:1:5, for j = 1:1:5, a(i , j) = 2*i - 4* j, if a(i,j)>0 suma=suma+a(i , j); end; end disp(suma)

28 Przykład 7 (wielokrotny test – wyznaczanie największego elementu)
maks=A(1) %założenie for i= 2:1:20, if A(i)>maks maks=A(i) end disp(maks) badamy elementy od 2 do ostatniego

29 Przykład 8 Ile liczb jest w przedziale [0 5]
ile=1 %założenie for i= 1:1:20, if A(i)>=0 && A(i)<=5 ile=ile+1; end disp(ile)

30 Przykład 9 Wykorzystanie standardowej funkcji max (lub min)
A=rand(20) % losowe wypełnienie tablicy 20x20 naj1=max(A) naj2 = max(naj1) wektor maksimów w kolumnach (maksima lokalne) największy z maksimów lokalnych

31 Podstawowe różnice Javascript vs. Matlab
operatory składania ++  += = /= *= %= nie ma negacja ! ~ instrukcja warun-kowa if (warunek) {instrukcje} else if (warunek2) if warunek instrukcje elseif warunek2 end instrukcja for for (inicjacja; warunek;inkrementacja) { } for licznik=inicjacja:krok:wartosc_koncowa

32 Sortowanie bąbelkowe Sortowanie bąbelkowe skrócone
Porównywanie kolejnych par elementów sąsiadujących i zamiana miejscami w przypadku niewłaściwej kolejności N N-1 porównań Wykonujemy N przebiegów Sortowanie bąbelkowe skrócone Przebiegów wykonujemy N-1 W każdym kolejnym przebiegu liczba analizowanych par jest zmniejszana o 1, a

33 1 PRZEBIEG 96 12 22 76 64 23 74 11 2 PRZEBIEG 12 22 76 64 23 74 11 96 i.t.d.

34 M-plik - sortowanie "bąbelkowe"
clc clear N=5; G=rand(1,N) %stadardowa funkcja sortująca G1=sort(G) %sortowanie bąbelkowe for k=1:N-1 for m=1:N-k if G(m)>G(m+1) pom=G(m); G(m)=G(m+1); G(m+1)=pom; end disp(G) %pokazuje kolejne wypływające "bąbelki" %ostatecznie po posortowaniu disp(G) zamiana miejscami gdy elementy w niewłaściwej kolejności