Ознакомление с вычислительной системой MATLAB и ее использование для моделирования систем

MATLAB - это высокопроизводительный инструмент для выполнения технических расчетов. Он включает в себя вычисления, визуализацию и программирование в удобной сре­де, где задачи и решения выражаются в форме, близкой к математической. Ти­пичное использование MATLAB - это:

• математические вычисления
• создание алгоритмов
• моделирование
• анализ данных, исследования и визуализация
• научная и инженерная графика
• разработка приложений, включая создание графического интерфейса.

Рабочая среда MATLAB содержит следующие элементы:

• меню;
• панель инструментов с кнопками и раскрывающимся списком;
• окно с вкладками Launch Pad и Workspace, из которого можно получить простой доступ к различным дополнительным модулям Toolbox и к содержимому рабочей среды;
• окно с вкладками Command History и Current Directory, предназначенное для просмотра и повторного вызова ранее введенных команд, а также для установки текущего каталога;
• командное окно Command Window;
• строку состояния.

Настройка окон рабочей среды производится с помощью меню View и View -> Desktop Layout

Дополнительные возможности MATLAB: В MATLAB важная роль отводится специализированным группам программ, называемым toolboxes . Toolboxes – это всесторонняя коллекция функций MATLAB, которые позволяют решать частные технические задачи. Toolboxes применяются для обработки сигналов, анализа изображений, моделирования систем управления и т.д.

Для удобства работы в состав MATLAB входит программа Simulink, которая позволяет выполнять моделирование систем в графическом виде. Simulink содержит библиотеку элементов (blocksets) для построения систем из отдельных блоков и позволяет соединять эти блоки друг с другом с помощью мыши.

Трехмерный график с аксонометрией

Команда plot3 (…) является аналогом команды plot(…), но относится к функциям двух переменных z(x,y). Она строит аксонометрическое изображение трехмерных поверхностей.

plot3(x,y,z) – строит массив точек, представленных векторами x, y и z, соединяя их отрезками прямых.

Пример:

>> [X,Y] = meshgrid(-3:0.15:3);

>> Z=X.^2+Y.^2;

>> plot3(X,Y,Z)

Рис. 1.4. Трехмерный график с аксонометрией

Задание свойств линий и маркеров для plot3() производится также как и для plot()

plot3(X,Y,Z,S)

>> plot3(X,Y,Z,’-o’)

plot3(x1,y1,z1,s1, x2,y2,z2,s2,…)

>> plot3(X,Y,Z,’-k’,Y,X,Z,’-k’)