Osnove Matlaba: 6 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:09

Ta navodila bodo zajela nekatere najosnovnejše funkcije matlaba. Naučili se boste, kako narediti, da matlab zažene periodično funkcijo interno in nariše ter kako isto periodično funkcijo namesto tega izvleči iz datoteke excel in jo narisati. Te funkcije so nekatere izmed najbolj osnovnih in široko uporabljenih v matlabu. Ta navodila so namenjena tistim, ki še nikoli niste uporabljali matlaba in morate z njim opraviti le nekaj preprostih nalog. Koda, označena na vsaki sliki, je vključena kot komentar, tako da lahko kodo kopirate in prilepite. Vzemite to kodo in jo spremenite tako, da ustreza vaši prijavi.

1. korak: Zagon Matlaba

Prvi korak je, da se Matlab zažene in začne delati z njim. Ko prvič zaženete matlab, bi moral izgledati kot spodnji posnetek zaslona. Prvi korak je dodelitev imenika, iz katerega bo deloval matlab. Od tod bo program potegnil vse datoteke in tam shranite vse svoje delo z matlabom. Priporočam, da naredite novo mapo nekje, kjer si jo boste zapomnili, in jo poimenovali po tem, kar boste prepoznali. Ko ustvarite novo mapo, kliknite »…« v zgornjem desnem kotu zaslona, kot je označeno na drugi sliki. To bo odprlo polje za brskanje, kot je prikazano na tretji sliki. Poiščite novo mapo, ki ste jo ustvarili v računalniku, in jo izberite. V tem primeru se datoteka imenuje "370" in se nahaja na namizju.

2. korak: Ustvarjanje datoteke M

Zdaj moramo ustvariti novo datoteko M. Datoteka M deluje tako, kot da kodo vnesete neposredno v matlab, vendar lahko kodo shranite in spremenite ter jo znova zaženete. Ko vnesete kodo neposredno v matlab, vnesete vsako vrstico kode posebej. V datoteko M napišete celotno kodo in jo nato zaženete hkrati. Če želite odpreti novo datoteko M, kliknite datoteko. Kazalec postavite na "Novo", nato kliknite na "Prazno datoteko M", kot je prikazano na prvi sliki. Odprto bi moralo izgledati kot druga slika. Ker je to kodo mogoče večkrat zagnati, je dobro, da vse zaprete in počistite vse spremenljivke, preden se vsakič zažene. To se doseže z dvema vrsticoma kode: zaprite vse jasno, kot je prikazano na tretji sliki, zagotovi, da je vse izbrisano in zaprto.

3. korak: Ustvarjanje vektorja časa

Prva stvar, ki jo bomo naredili, je ustvariti graf funkcije v matlabu. Prvi korak je ustvariti neodvisno spremenljivko. V tem primeru ga bomo čas klicali "t". Metoda, ki jo bomo uporabili za ustvarjanje te spremenljivke, je izdelava vektorja. Vektor je v bistvu niz števil. Na primer, 1, 2, 3, 4 bi bili kratek vektor. Koda za ustvarjanje tega vektorja je: t = 0,1: 0,01: 10; Prva številka 0,1 se nanaša na začetno točko. Druga številka 0,01 se nanaša na velikost koraka. Tretja številka 10 se nanaša na končno točko. Torej ta vektor ustreza 0,1, 0,11, 0,12 … vse do 10. Če želite preveriti, ali je ustvarjanje vektorja delovalo, kliknite zeleni gumb za zagon, označen na drugi sliki. To zažene program. Če si želite ogledati naš vektor, pojdite na glavno okno matlab. Kliknite namizje, nato miško nad postavitvijo namizja in nato kliknite privzeto, kot je opisano na tretji sliki. Zdaj bi moral biti vaš zaslon videti kot četrta slika. Na desni boste videli novo ustvarjeno spremenljivko, t. Dvokliknite nanjo in tako kot na peti sliki boste videli niz ustvarjenih številk.

4. korak: Zagon in grafiranje funkcije

Zdaj bomo grafično prikazali funkcijo, ustvarjeno v matlabu. Prvi korak je ustvarjanje funkcije. To je tako preprosto, kot da napišete želeno matematično funkcijo. Primer je prikazan na prvi sliki. Koda, uporabljena za to funkcijo, je: y = sin (t)+4*cos (5.*t).^2; Obdobje pred množenjem v kosinusu in pred kvadratom kosinusa povej matlabu, naj opravlja te funkcije preprosto na dragocenosti časovnega vektorja, ne da bi časovnega vektorja obravnavali kot matriko in poskušali na njem izvajati matrične funkcije. Naslednji korak je ustvarjanje same figure. To dosežemo s kodo, prikazano na drugi sliki. Vrstni red spremenljivk v ukazu plot je zelo pomemben, zato nastavite svojo kodo tako, kot je nastavljena spodaj. Figureh = axes ('font' xlabel ('Čas (-i)') ylabel ('Vrednost Y') Naslov ('Vrednost Y v primerjavi s časom') vklopljen Končno znova kliknite zeleno puščico za zagon in številka naj se prikaže kot na tretji sliki.

5. korak: Povlecite podatke iz Excela

Zdaj bomo ustvarili isti graf kot prej, vendar z uvozom podatkov o funkciji iz Excelove preglednice. Prva slika je posnetek zaslona Excelove preglednice, ki bo uporabljena. To so popolnoma iste podatkovne točke, ustvarjene v matlabu v prejšnjih korakih, pravkar narejene v excelu. Za začetek lahko iz prejšnjih korakov izbrišemo kodo, ki ustvarja naš časovni vektor, in kodo za našo funkcijo. Vaša koda bi morala izgledati kot druga slika. Vnesite kodo, kot je prikazano v zgornjem rdečem polju tretje slike. To je koda za branje datoteke excel. "A" se nanaša na matriko, ki bo vključevala vse številke v preglednici, "B" pa vse besedilo iz preglednice. Spremenljivki t in y se potegneta iz prvega in drugega stolpca, kot je prikazano v kodi. [A, B] = xlsread ('excelexample.xlsx'); t = A (:, 1); y = A (:, 2 Kodo slike lahko spremenite tudi, kot je prikazano v spodnjem rdečem polju na tretji sliki. To bo dejansko potegnilo naslov grafikona in oznake osi iz preglednice in jih postavilo na vaš graf. Xlabel (B (2)) ylabel (B (3)) Title (B (1)) Zadnja stvar je, da zaženete program spet boste videli isto številko, kot je prikazana na zadnji sliki.

6. korak: Ustvarjanje spektra

V tem koraku bomo za branje zvočne datoteke wav uporabili matlab. Spekgram se včasih imenuje "2.5D graf", ker uporablja dvodimenzionalni graf z dodatkom barve za prikaz amplitude. Barva ponuja več podrobnosti kot preprost 2D graf, ne pa tudi podrobnosti 3D grafa, zato izraz "2.5D." Funkcija specgrama matlaba vzame niz podatkovnih točk iz datoteke wav in izvede Fourierjevo pretvorbo na točke za določanje frekvenc, prisotnih v signalu. Za to navodilo ni pomembno vedeti, kako deluje Fourierjeva transformacija, le vedeti morate, da bo v spektrumu prikazane frekvence, ki so prisotne, in kako močne so glede na čas. Funkcija nariše čas na osi X in frekvenco na osi Y. Moč vsake frekvence je prikazana z barvo. V tem primeru je datoteka wav zvočni posnetek udarca kosa kovine, nato pa se vibracije kovine zabeležijo kot zvok. S pomočjo spektra lahko enostavno določimo resonančno frekvenco kosa, saj bo to frekvenca, ki traja najdlje s časom. Če želite to nalogo opraviti, naj najprej Matlab prebere datoteko wav z uporabo naslednje kode: [x, fs] = wavread ('flex4.wav'); V tem primeru je flex4.wav naslov naše datoteke wav, spremenljivka x je podatkovna točka v datoteki, fs pa se nanaša na frekvenco vzorčenja., samo vnesite naslednjo kodo: specgram [x (:. 1), 256, fs]; 256 ustreza frekvenci, pri kateri se FFT izvaja pri analizi podatkov. Matlab v bistvu seka zvočno datoteko na koščke in na vsakem kosu vzame FFT. 256 pove, kako velik mora biti vsak kos. Podrobnosti o tem niso pomembne, 256 pa je varna vrednost za večino aplikacij. Če zaženete kodo, se bo prikazala številka, prikazana na drugi sliki. Iz tega je lahko razbrati, da resonančna frekvenca ustreza rdečemu vrhu v spodnjem desnem kotu slike. To je vrhunec, ki traja najdlje glede na čas.