- •Введение
- •Лабораторная работа ип1 Знакомство с Matlab
- •1. Рабочая среда Matlab
- •2. Данные Matlab
- •Типы данных
- •Числовые константы
- •Символьные константы
- •Переменные
- •3. Выражения
- •3.1. Арифметические выражения
- •3.2. Логические выражения
- •3.3. Порядок вычисления выражений
- •4. Сообщения об ошибках и исправление ошибок
- •5. Завершение вычислений
- •6. Завершение работы с системой
- •7. Резюме
- •8. Контрольные вопросы
- •9. Индивидуальные задания
- •Лабораторная работа ип2 работа с матрицами в matlab
- •1. Общие сведения
- •2. Одномерные массивы – векторы
- •3. Двумерные массивы – матрицы
- •4. Использование двоеточия
- •4.1. Автозаполнение
- •4.2. Индексация
- •5. Поэлементные и матричные операции
- •6. Стандартные функции для работы с матрицами
- •7. Логическое индексирование
- •8. Контрольные вопросы
- •9. Индивидуальные задания
- •10. Упражнения
- •2. Диалоговый ввод/вывод
- •3. Управление последовательностью исполнения операторов
- •3.1. Оператор условия if
- •3.2. Оператор переключения
- •3.3. Оператор цикла с определенным числом повторений
- •3.4. Оператор цикла с неопределенным числом повторений
- •4. Контрольные вопросы
- •5. Индивидуальные задания
- •Лабораторная работа ип4 визуализация данных в matlab
- •1. Общие сведения
- •2. Построение таблицы значений функции
- •3. Двумерная графика
- •3.1. Общие правила построения графиков
- •3.2. Оформление графиков
- •3.3. Построение графиков
- •3.4. Управление свойствами графиков
- •4. Трехмерная графика
- •4.1. Общие принципы построения трехмерных графиков
- •4.2. Построение трехмерных графиков
- •4.3. Управление свойствами трехмерных графиков
- •5. Контрольные вопросы
- •6. Индивидуальные задания
- •Лабораторная работа ип5 файл-функции
- •2. Описание m-функции
- •3. Обращение к m-функции
- •4. Параметры-функции
- •5. Разновидности m-функций
- •5.1. Подфункции
- •5.2. Вложенные функции
- •6. Контрольные вопросы
- •7. Индивидуальные задания
- •2. Аппроксимация
- •2.1. Моделирование полиномом по методу
- •2.2. Аппроксимация произвольной функцией
- •3. Интерполяция
- •3.1. Кусочная интерполяция
- •3.2. Кубические сплайны
- •3.3. Интерполяция произвольной нелинейной функцией
- •4. Контрольные вопросы
- •5. Индивидуальные задания
- •Лабораторная работа ип7 Вычисление функций разложением в ряд
- •1. Общие сведения
- •2. Индивидуальное задание
- •Лабораторная работа ип8 Решение нелинейных уравнений в среде Matlab
- •1. Общие сведения
- •2. Поиск корней полиномов
- •3. Решение одного нелинейного уравнения
- •4. Решение систем нелинейных уравнений
- •5. Контрольные вопросы
- •6. Индивидуальные задания
- •Лабораторная работа ип9 обмен данными с текстовым файлом
- •1. Общие сведения
- •2. Открытие файла
- •3. Запись в текстовый файл
- •3.1. Запись строковых значений
- •3.2. Запись числовых значений
- •4. Чтение из текстового файла
- •4.1. Последовательное чтение строк
- •4.2. Последовательное чтение нескольких символов
- •4.3. Чтение чисел из текстового файла
- •4.4. Альтернативный доступ к текстовому файлу
- •5. Закрытие файла
- •6. Контрольные вопросы
- •7. Индивидуальные задания
- •Заключение
- •Список рекомендуемой литературы
- •Программирование в matlab
- •428015 Чебоксары, Московский просп., 15
3. Двумерная графика
Двумерная графика предназначена для построения на плоскости графиков функций одной переменной (одного аргумента) . Список функций, используемых в двумерной графике, может быть выведен в Command Window по команде
help graph2d
3.1. Общие правила построения графиков
функции одной переменной
Общие правила задания графиков следующие:
1) размеры х и у должны быть согласованы;
2) если х и у – векторы, то будем иметь один график функции ;
3) если х – матрица, а у – вектор, то будем иметь графики функции , аргументы которой заданы столбцами матрицы х;
4) если х – вектор, а у – матрица, то будем иметь графики функций, заданных столбцами матрицы у, одного аргумента х;
5) если х и у – матрицы, то будем иметь графики функций, заданных столбцами матрицы у, аргументы которых заданы столбцами матрицы х.
Общие правила вывода графиков следующие:
1) текущий график, строится с помощью одной из специальных функций Matlab в текущем графическом окне Figure 1 (рис. 4.3). По умолчанию очередной график выводится в то же окно, при этом предыдущий график автоматически удаляется. Интерфейс графического окна соответствует стилю Windows: содержит титульную строку, стандартную строку меню, панель инструментов, которые легко осваиваются интуитивно;
Рис. 4.3. Пустое графическое окно
2) открытие отдельного графического окна с номером n для вывода в него очередного графика выполняется по команде figure(n), которая ставится перед обращением к очередной функции построения графика;
3) режим наложения графиков (вывод в текущее графическое окно нескольких графиков в одних осях), строящихся с помощью отдельных функций Matlab, обеспечивается командой hold on, которая ставится перед очередной функцией построения графика;
4) отмена режима наложения графиков выполняется командой hold off, которая ставится после последней функции построения графика в текущем окне;
5) разбиение текущего графического окна на подокна для вывода в них независимых графиков выполняется с помощью функции subplot(m,n,p). Здесь m и n – соответственно количество строк и столбцов в матрице подокон; р – порядковый номер текущего (активного) подокна, считая по строкам слева направо.
3.2. Оформление графиков
Основные функции оформления графиков функций приведены в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Функция |
Описание |
Формат использования |
axis |
Управление масштабированием по осям |
axis auto – автоматическое масштабирование осей (установлено по умолчанию); axis square – построение в квадратной области; axis equal – построение с равным шагом по обеим осям; axis off – удаление изображения осей координат и надписей на них; axis ij – перемещает начало отсчета в левый верхний угол; axis xy – возвращает декартову систему координат с началом отсчета в левом нижнем углу графика. |
grid |
Нанесение координатной сетки с автоматическим выбором шага |
grid |
gtext |
Вывод текста на поле графика в произвольном месте |
gtext('текст') Начало текста указывается на поле графика перекрестием и может перемещаться мышью |
legend |
Размещение легенды |
legend('текст1','текстN',pos) где текстi – названия графиков, изображенных в одних осях; pos – параметр размещения легенды: -1 – вне поля графика, 0 – автоматическое расположение, 1 или 2 – в правом или левом верхнем углу, 3 или 4 – в правом или левом нижнем углу |
title |
Вывод заголовка графика |
title('текст_заголовка') |
xlabel ylabel |
Обозначение осей абсцисс и ординат соответственно |
xlabel('текст') ylabel('текст') |
xlim ylim |
Установка границ по оси абсцисс и ординат при выводе графика |
xlim([xmin xmax]) ylim([ymin ymax]) Двухэлементные векторы задают границы по соответствующим осям |