- •Руководство
- •Устройства обработки и преобразования информации
- •Часть 1
- •1. Применение MatLab в инженерных расчетах
- •1.1. Панель инструментов и меню MatLab
- •1.2. Работа с MatLab в режиме прямых вычислений
- •Форматы вывода результатов
- •Константы и системные переменные
- •Арифметические операции
- •1.2. Графические средства MatLab
- •Вывод нескольких кривых на один график
- •Редактирование графиков в графическом окне
- •1.3. Организация вычислений с помощью м-файлов
- •1.4. Домашнее задание
- •1.5. Лабораторное задание
- •1.6. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •2. Моделирование сигналов в MatLab
- •2.1. Моделирование типовых детерминированных сигналов
- •2.1.1. Моделирование одиночных импульсов
- •2.1.2. Моделирование последовательностей сигналов
- •Примеры применения функции pulstran
- •2.3. Моделирование сигналов сложной формы
- •2.4. Домашнее задание
- •2.5. Лабораторное задание
- •2.6. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы и задания
- •Устройства обработки и преобразования информации
- •Часть 1
Вывод нескольких кривых на один график
Возможны три варианта решения этой задачи.
При первом способе команда plot используется с двумя аргументами: plot(X, Y), а один из аргументов Х или Y, либо оба являются матрицами.
Если Y – матрица, а Х – вектор, plot(X, Y) последовательно вычертит строки или столбцы Y против значений вектора Х, используя для кривых линии разного типа. Выбор строк или столбцов Y определяется числом их элементов, которое должно совпадать с числом элементов вектора Х.
Если Х – матрица, а Y – вектор, то Х и Y меняются ролями.
Если Х и Y матрицы одной размерности, plot(X,Y) дает график столбцов Х в зависимости от столбцов Y.
Второй, более простой способ, заключается в использовании функции plot с множеством аргументов:
рlоt (Х1,Y1,Х2,Y2,...,Хn,Yn),
где Х1,Y1,Х2,Y2 и т.д. являются парами векторов. Х и Y вычерчиваются попарно, формируя множество кривых на графике. Главное преимущество этого метода – возможность чертить на одном графике векторы разной длины. Как и ранее, для каждой пары используются линии различного вида.
Третий вариант заключается в применении команды hold on после команды рlоt.
Редактирование графиков в графическом окне
В MatLab предусмотрена возможность интерактивного редактирования графиков в графическом окне: можно непосредственно изменять атрибуты линий, которыми выводится график (толщину, стиль и цвет), добавлять на поле графика текстовую и графическую информацию и т.д.
Для изменения атрибутов линий вывода графика необходимо выбрать в главном меню графического окна команду Tools|Edit plot и дважды щелкнуть левой кнопкой мыши по редактируемой линии, вследствие чего в нижней части графического окна появится окно с инструментами для редактирования свойств линий (рис. 1.11).
Для добавления графической и текстовой информации на поле графика необходимо выбрать в главном меню графического окна команду Tools|Insert и указать в подменю наименование типа, добавляемого объекта (обозначение осей X и Y, название графика, линию, стрелку, прямоугольник и т.д.).
Рис. 1.11
Из меню графического окна доступны некоторые наиболее употребительные команды главного меню MatLab.
1.3. Организация вычислений с помощью м-файлов
Работа с MatLab в режиме прямых вычислений становится неудобной при выполнении повторяющихся вычислений при вариации параметров моделирования или расчетов. В этом случае удобнее последовательность команд записать в текстовый файл, который называют файлом-сценарием или script-файлом, сохранить его на жестком диске с расширением *.m. Такие файлы называют m-файлами. Они могут быть вызваны непосредственно по имени из командного окна MatLab.
Помимо файлов-сценариев в MatLab можно создавать m-файлы другого типа – m-функции. Такие файлы отличаются от файлов-сценариев тем, что для изменения параметров процедур моделирования, описываемых в таких файлах, нет необходимости изменять текст самого файла: требуемые параметры можно передавать в файл при его вызове. Эти файлы будут рассмотрены ниже.
Рассмотрим технологию создания файлов-сценариев на основе одного из рассмотренных выше примеров для построения графиков гармонической функции.
Введем в главном меню команду File|New|M-file и в открывшемся окне текстового редактора MatLab введем следующую последовательность команд:
x = - 2*pi:0.1:2*pi;
y = sin(x);
plot(x,y,'LineWidth',2,'Color','red');
grid
и сохраним этот файл в папке …\Matlab\...\work (эта папка по умолчанию является рабочей папкой пользователя MatLab). При выборе имени файла необходимо помнить об ограничениях, которые наложены на имена файлов в MatLab: имя файла должно состоять из символов латинского алфавита и не должно начинаться с цифр. Дополнительно к этому необходимо следить за тем, чтобы путь к файлам MatLab не содержал символов кириллицы.
Если в командной строке MatLab ввести теперь имя созданного файла, то введенная в него последовательность команд выполнится и будет выведен график функции sin(x) на интервале [ -
Изменив в созданном файле верхнюю строку на x = - 4*pi:.1:4*pi; и нажав клавишу F5 не выходя из редактора можно получить график функции sin(x) для вновь введенных параметров.
Для создания m-функции модернизируем текст следующим образом
function my_fun(low, high)
x = - low:.1:high;
y = cos(x);
plot(x,y,'LineWidth',2,'Color','red');
grid
и сохраним созданный файл в рабочей папке под именем my_fun.m. Затем в командном окне MatLab введем команду
my_fun(0, 4*pi);
В результате выполнения этой команды на экран монитора будет выведен график функции cos(x) на интервале [0, 4].