Основи на Matlab: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:56

Тази инструкция ще обхваща някои от най -основните функции на matlab. Ще научите как да накарате matlab да изпълнява периодична функция вътрешно и да начертава и как да изтегли същата периодична функция от Excel файл вместо това и да го начертае. Тези функции са едни от най -основните и широко използвани в matlab. Тази инструкция е насочена към тези от вас, които никога преди не са използвали matlab и просто трябва да изпълняват някои прости задачи с нея. Кодът, подчертан на всяка снимка, е включен като коментар, така че можете да копирате и поставите кода. Чувствайте се свободни да вземете този код и да го промените така, че да отговаря на вашето приложение.

Стъпка 1: Стартиране на Matlab

Първата стъпка е да стартираме matlab, за да можем да започнем да работим с него. Когато за първи път стартирате matlab, тя трябва да изглежда като екранната снимка по -долу. Първата стъпка е да зададете директория, от която MATLAB да работи. Това е мястото, където програмата ще изтегли всички файлове и е мястото, където трябва да запишете цялата си работа с matlab. Препоръчвам да направите нова папка някъде, където ще я запомните, и да я наречете нещо, което ще разпознаете. След като създадете нова папка, щракнете върху „…“, разположено в горния десен ъгъл на екрана, както е подчертано на втората снимка. Това ще покаже поле за разглеждане, както се вижда на третата снимка. Намерете новата папка, която сте създали на вашия компютър, и я изберете. За този пример файлът се нарича "370" и се намира на работния плот.

Стъпка 2: Създаване на M-файл

Сега това, което трябва да направим, е да създадем нов M файл. M файлът функционира точно като въвеждане на код директно в matlab, но можете да запишете и промените кода и да го стартирате многократно. Когато въвеждате код директно в matlab, въвеждате всеки ред код поотделно. В M файл пишете целия си код, след което го стартирате наведнъж. За да отворите нов M файл, щракнете върху файла. Поставете курсора на мишката върху „Ново“, след което щракнете върху „Празен M файл“, както е показано на първата снимка. Това, което се отваря, трябва да изглежда като втората картина. Тъй като този код може да се изпълнява многократно, добра идея е да затворите всичко и да изчистите всички променливи, преди да се изпълнява всеки път. Това се постига чрез два реда код: затворете всички ясни всички Както се вижда на третата картина, гарантира, че всичко е изчистено и затворено.

Стъпка 3: Създаване на вектор за времето

Първото нещо, което ще направим, е да създадем графика на функция в matlab. Първата стъпка е да създадете независимата променлива. В този случай ще го наричаме „t“за известно време. Методът, който ще използваме за създаване на тази променлива, е да направим вектор. В основата си векторът е поредица от числа. Например, 1, 2, 3, 4 биха били кратък вектор. Кодът за създаване на този вектор е: t = 0.1: 0.01: 10; Първото число, 0.1 се отнася до началната точка. Второто число, 0,01 се отнася до размера на стъпката. Третото число 10 се отнася до крайната точка. Така че този вектор съответства на 0,1, 0,11, 0,12 … чак до 10. За да видите дали създаването на вектора е работило, щракнете върху зеления бутон за изпълнение, подчертан на втората картина. Това изпълнява програмата. За да видите нашия вектор, отидете на главния прозорец на matlab. Щракнете върху работния плот, след това върху мишката върху оформлението на работния плот и след това щракнете върху по подразбиране, както е очертано в третата картина. Сега екранът ви трябва да изглежда като четвъртата картина. Вдясно ще видите нашата новосъздадена променлива, t. Щракнете двукратно върху него и като на петата снимка ще видите създадената поредица от числа.

Стъпка 4: Изпълнение и изобразяване на функция

Сега ще начертаем функция, създадена в matlab. Първата стъпка е да създадете функцията. Това е толкова просто, колкото изписването на желаната математическа функция. Пример е показан на първата снимка. Кодът, използван за тази функция, е: y = sin (t)+4*cos (5.*t).^2; Периодът преди умножението в косинуса и преди квадрата на косинуса кажете на matlab да изпълнява тези функции просто върху ценностите на вектора на времето, а не да третираме вектора на времето като матрица и да се опитваме да правим матрични функции върху него. Следващата стъпка е да създадете самата фигура. Това се постига с помощта на кода, показан на втората фигура. Редът на променливите в командата plot е много важен, така че не забравяйте да настроите кода си точно както е настроен по -долу. Figureh = axes ('fontsize', 14); plot (t, y, 'linewidth, 2) xlabel ('Time (s)') ylabel ('Y Value') Title ('Y Value vs Time') on onНакрая, просто щракнете отново върху зелената стрелка за изпълнение и фигурата трябва да се появи, както е на третата картина.

Стъпка 5: Извличане на данни от Excel

Сега ще създадем същата графика като преди, но като импортираме функционалните данни от електронна таблица на Excel. Първата снимка е екранна снимка на електронната таблица на Excel, която ще се използва. Това са същите точки от данни, създадени в matlab в предишните стъпки, направени в excel. Вашият код сега трябва да изглежда като втората картина. Поставете кода, както е показано в горната червена кутия на третата картина. Това е кодът за четене на excel файла. "А" се отнася до матрица, която ще включва всички числа в електронната таблица, а "В" включва целия текст от електронната таблица. Променливите t и y се изтеглят от първата и втората колона, както е показано в кода. [A, B] = xlsread ('excelexample.xlsx'); t = A (:, 1); y = A (:, 2 Кодът на фигурата също може да бъде променен, както е показано в долната червена кутия на третата картина. Това всъщност ще извади заглавието на диаграмата и етикетите на оста от електронната таблица и ще ги постави на вашата графика. Xlabel (B (2)) ylabel (B (3)) Title (B (1)) Последното нещо, което трябва да направите, е да стартирате програмата отново и ще видите как се появява същата фигура, както се вижда на последната снимка.

Стъпка 6: Създаване на Specgram

В тази стъпка ще използваме matlab за създаване на спецификация, като прочетем звуков файл wav. Спектрограма понякога се нарича "2.5D графика", защото използва двуизмерна графика, с добавяне на цвят, за да покаже амплитудата. Цветът предоставя повече детайли, отколкото обикновена 2D графика, но не и детайлите на 3D графика, оттук и терминът "2.5D." Функцията за спектър на matlab взема набор от точки от данни от wav файла и извършва преобразуване на Фурие върху точки за определяне на честотите, присъстващи в сигнала. За тази инструкция не е важно да знаете как работи преобразуването на Фурие, просто знайте, че спектрограмата ще начертае кои честоти присъстват и колко са силни по отношение на времето. Функцията начертава времето по оста X и честотата по оста Y. Силата на всяка честота се показва по цвят. В този случай wav файлът е звуков запис на ударено парче метал, а след това вибрациите на метала се записват като звук. Използвайки спектрограмата, ние лесно можем да определим резонансната честота на парчето метал, защото това ще бъде честотата, която продължава най -дълго с времето. За да изпълните тази задача, първо трябва да прочетете на wav файла, като използвате следния код: [x, fs] = wavread ('flex4.wav'); В този случай flex4.wav е заглавието на нашия wav файл, променливата x е точките от данни във файла, а fs се отнася до честотата на извадката., просто въведете следния код: specgram [x (:. 1), 256, fs]; 256 съответства на честотата, при която FFT се извършва при анализ на данните. Matlab по същество нарязва звуковия файл на парчета и взема FFT на всяко парче. 256 му казва колко голям трябва да бъде всеки парче. Подробностите за това не са важни и 256 е безопасна стойност за използване в повечето приложения. Сега, ако стартирате кода, ще видите изскачаща фигура, както се вижда на втората картина. От това е лесно да се види, че резонансната честота съответства на червения връх в долния десен ъгъл на фигурата. Това е върхът, който продължава най -дълго по отношение на времето.