Возможности математического пакета Matlab.

Возможности математического пакета Matlab. Основные принципы работы. Элементарные математические выражения. Пакеты расширений. Simulink.

Выполнила: студентка группы МДИ-117 Пронина Ольга

Система MATLAB

  MATLAB – наиболее развитая система программирования для научно-технических расчетов, дополненная к настоящему времени несколькими десятками более частных приложений, относящихся к вычислительной математике, обработке информации, конструированию электронных приборов, экономике и ряду других разделов прикладной науки.

прикладной науки.

MATLAB предназначен для программирования численных алгоритмов.

Система MATLAB

Система MATLAB состоит

из пяти основных частей:

• Язык MATLAB

• Среда MATLAB

• Управляемая графика

• Библиотека математических

функций

• Программный интерфейс

Matlab

Это уникальная коллекция реализаций современных численных методов, которая включает в себя большое количество уже готовых математических средств, функций и операций, решающие множество практических задач, для чего ранее приходилось готовить достаточно сложные программы.

Предназначения среды Matlab:

•   Математические расчеты
• Разработка алгоритмов
• Обработка экспериментальных данных
• Визуализация данных
• Моделирование систем и процессов
• Разработка приложений

Пользовательский интерфейс MATLAB

Основные команды главного меню MATLAB

• Enter (Ввод)
• File – работа с файлами
• Edit – редактирование сессии
• View – вывод и скрытие панели инструментов
• Web – доступ к Интернет – ресурсам
• Windows – установка Windows – свойств окна
• Help – доступ к справочным подсистемам

Элементарные математические выражения

• Как и большинство других языков программирования, MATLAB предоставляет возможность использования математических выражений, но в отличие от многих из них, эти выражения в MATLAB включают матрицы.
• Основные составляющие выражения: переменные, числа, операторы, функции.

Элементарные математические выражения

• Переменные. В MATLAB нет необходимости в определении типа переменных или размерности.

Имена переменных состоят из букв, цифр или символов подчеркивания.

• Числа. MATLAB использует принятую десятичную систему счисления, с необязательной десятичной точкой и знаками плюс-минус для чисел.
• Операторы. Выражения используют обычные арифметические операции и правила старшинства: сложение,  вычитание, умножение, деление, степень, комплексно -сопряженное транспонирование, определение порядка вычисления.

Элементарные математические выражения

  Функции. MATLAB предоставляет большое количество элементарных математических функций.

Трансцендентные функции:

• SQRT – квадратный корень
• EXP – экспоненциальная функция
• LOG – функция натурального логарифма
• POW2 – экспонента по основанию 2
• NEXTPOW2 – ближайшая степень по основанию 2

Тригонометрические функции:

• SIN, SINH – функции синуса
• COS, COSH – функции косинуса
• TAN, TANH – функции тангенса

Элементарные математические выражения

Базовые функции :

• ABS – абсолютное значение
• ANGLE – аргумент комплексного числа
• REAL, IMAG – действительная и мнимая части комплексного числа CONJ – операция комплексного сопряжения
• SIGN – вычисление знака числа
• CEIL, FIX, FLOOR, ROUND – функции округления
• REM – функция остатка
• GCD – наибольший общий делитель
• LCM – наименьшее общее кратное
• RAT, RATS – представление результата в виде рационального числа или цепной дроби

Пакеты расширений MATLAB

• Simulink for Windows
• Real Time Windows Target и Workshop
• Report Generator для MATLAB и Simulink
• Neural Networks Toolbox
• Fuzzy Logic Toolbox
• Symbolic Math Toolbox

Simulink

• Пакет расширения Simulink системы MATLAB является ядром интерактивного программного комплекса, предназначенного для математического моделирования линейных и нелинейных динамических систем и устройств, представленных  функциональной блок-схемой, именуемой S-моделью, или просто моделью.
• Как программное средство Simulink – типичный представитель визуально-ориентированных языков программирования. Программа моделируемой схемы  автоматически генерируется в процессе ввода выбранных блоков компонентов, их соединения и задания параметров блоков.

Simulink

Построенная модель сохраняется в файле с расширением .mdl или .slx.

Фактически спроектированная в Simulink модель является программой, которую можно просмотреть с помощью текстового редактора или редактора файлов системы MATLAB.

Когда модель построена, перед выполнением моделирования необходимо предварительно задать ее  параметры…

Установка параметров расчета модели выполняется с помощью элементов управления:

1) Simulation time (интервал моделирования или, иными словами, время расчета). Задается указанием начального (Start time) и конечного (Stop time) значений времени расчета;

2) Solver options (параметры расчета). Необходимо указать способ моделирования (Type) и метод расчета нового состояния системы;

3) Tasking and Sample time options (параметры постановки задач и временных отсчетов).

Пакеты расширений. Simulink

Заключение

MATLAB – высокоуровневая система программирования, позволяющая резко сократить затраты труда при проверке алгоритмов и проведении прикидочных расчетов.

Система очень удобна для освоения и разработку алгоритмов выполнения численных методов.

Именно поэтому она рекомендуется как одна из основных для естественно-научных специальностей в ведущих американских университетах.