Technika obliczeń inżynierskich w Matlabie

Seria: Automatyka, Elektronika i Elektrotechnika
Tytuł: Technika obliczeń inżynierskich w Matlabie
Autor: Mirosław Wciślik

ISBN 978-83-66678-11-8
Wydanie: Wyd. I
Miejsce wydania: Kielce
Rok wydania: 2021
Miesiąc wydania: 9
Liczba stron: 183
Liczba arkuszy: 10.00
Rodzaj oprawy: miękka, foliowana
Format: 16,5 x 23,5

Spis treści

1. Wprowadzenie................................................................................................................................................................. 9

2. Środowisko systemu MATLAB........................................................................................................................ 12

2.1. Elementy programu środowiska uruchomieniowego systemu MATLAB............ 15

2.2. Pliki w systemie MATLAB.............................................................................................................................. 17

2.3. Kombinacje klawiszy edycji linii poleceń......................................................................................... 18

2.4. Przestrzeń robocza MATLABa................................................................................................................... 19

2.5. Polecenia systemowe MATLABa.............................................................................................................. 21

2.5.1. Zapis i odtwarzanie danych w przestrzeni roboczej ................................................ 21

2.5.2. Polecenia systemu operacyjnego............................................................................................... 23

2.5.3. Polecenia sterujące formatem wyświetlania danych............................................... 24

2.5.4. Podręczna pomoc systemu MATLAB...................................................................................... 26

3. Podstawy języka MATLAB................................................................................................................................... 30

3.1. Polecenia....................................................................................................................................................................... 32

3.2. Typy danych............................................................................................................................................................... 33

3.3. Wprowadzanie danych..................................................................................................................................... 35

3.4. Wyrażenia matematyczne ............................................................................................................................. 38

3.4.1. Liczby i zmienne w MATLABie .................................................................................................... 39

3.4.2. Operatory arytmetyczne................................................................................................................... 40

3.5. Polecenia sterujące, warunkowe ............................................................................................................. 41

3.5.1. Instrukcja warunkowa if............................................................................................................... 43

3.5.2. Instrukcja przełączania switch............................................................................................... 44

3.5.3. Instrukcja pętli for............................................................................................................................... 45

3.5.4. Instrukcja pętli while........................................................................................................................ 45

3.5.5. Instrukcja przerwania pętli break......................................................................................... 46

3.6. Polecenia złożone: skrypty, funkcje...................................................................................................... 46

3.6.1. Skrypty ............................................................................................................................................................. 47

3.6.2. Funkcje, definiowanie.......................................................................................................................... 48

3.6.3. Funkcje, zmienne globalne.............................................................................................................. 51

3.6.4. Funkcje standardowe........................................................................................................................... 52

3.7. Grafika w systemie MATLAB....................................................................................................................... 53

3.7.1. Wykresy dwuwymiarowe................................................................................................................ 54

3.7.2. Polecenia uzupełniające wykresy ............................................................................................. 57

3.7.3. Wykresy trójwymiarowe.................................................................................................................. 60

3.7.4. Macierze wykresów, podwykresy............................................................................................. 63

3.7.5. Obrazy............................................................................................................................................................... 64

3.7.6. Zapisywanie i drukowanie rysunków ................................................................................... 65

3.7.7. Animacje, filmy.......................................................................................................................................... 67

4. Macierze w środowisku MATLABa............................................................................................................. 70

4.1. Wprowadzanie macierzy................................................................................................................................ 70

4.2. Macierze definiowane ....................................................................................................................................... 71

4.3. Indeksowanie elementów macierzy..................................................................................................... 72

4.4. Usuwanie wierszy i kolumn......................................................................................................................... 74

4.5. Konkatenacja macierzy.................................................................................................................................... 75

4.6. Operacje macierzowe ........................................................................................................................................ 76

4.7. Operacje z wykorzystaniem indeksowania.................................................................................... 80

4.8. Charakterystyki macierzy.............................................................................................................................. 82

4.9. Normy wektorów i macierzy....................................................................................................................... 85

4.10. Macierze wielowymiarowe ....................................................................................................................... 87

5. Złożone typy danych.................................................................................................................................................. 89

5.1. Tablice komórkowe............................................................................................................................................. 89

5.2. Łańcuchy znaków.................................................................................................................................................. 90

5.2.1. Łańcuchy złożone – wektory i macierze znaków......................................................... 91

5.2.2. Porównywanie znaków i łańcuchów...................................................................................... 92

5.2.3. Funkcje wyszukiwania i zastępowania ................................................................................ 94

5.2.4. Konwersja łańcuchów......................................................................................................................... 95

5.3. Struktury....................................................................................................................................................................... 98

5.3.1. Tworzenie struktury............................................................................................................................. 99

5.3.2. Dostęp do danych struktury ..........................................................................................................101

5.3.3. Stosowanie funkcji i operatorów...............................................................................................103

5.3.4. Funkcje wykorzystujące struktury ..........................................................................................104

6. Funkcje użytkownika w MATLABie...........................................................................................................106

6.1. Funkcje z zapisem wyrażeń w postaci łańcuchów...................................................................107

6.2. Uchwyt funkcji, funkcja anonimowa.....................................................................................................109

6.3. Funkcje podrzędne (subfunkcje).............................................................................................................114

6.4. Funkcje polimorficzne, zmienna ilość parametrów................................................................114

7. Programowanie obiektowe w MATLABie ...........................................................................................122

7.1. Tworzenie klasy .....................................................................................................................................................122

7.2. Proces tworzenia klasy DocPolynom ...............................................................................................123

7.2.1. Metody, funkcje klasy DocPolynom .....................................................................................126

7.2.2. Przeciążanie metod dla klasy DocPolynom...................................................................131

7.3. Obiekty graficzne MATLABa........................................................................................................................133

7.3.1. Uchwyt obiektu graficznego...........................................................................................................134

7.3.2. Funkcje tworzące obiekty graficzne........................................................................................135

7.3.3. Właściwości obiektów graficznych..........................................................................................135

7.3.4. Funkcje set i get..................................................................................................................................136

7.3.5. Przykład elementu interfejsu użytkownika .....................................................................137

8. Podstawowe obliczenia numeryczne w MATLABie ..................................................................138

8.1. Rozwiązywanie układów równań liniowych ................................................................................141

8.2. Rozwiązywanie algebraicznych równań nieliniowych.........................................................146

8.3. Rozwiązywanie równań różniczkowych zwyczajnych.........................................................151

8.3.1. Nieliniowe funkcje macierzowe..................................................................................................151

8.3.2. Rozwiązywanie liniowych macierzowych równań różniczkowych zwyczajnych.........................................................................................................154

8.3.3. Całkowanie numeryczne równań różniczkowych zwyczajnych....................158

8.4. Szybkie przekształcenie Fouriera...........................................................................................................165

8.5. Operatory optymalizacji MATLABa.......................................................................................................169

8.6. Operator wyznaczania całek wielowymiarowych....................................................................172

9. Uwagi końcowe...............................................................................................................................................................176 Literatura....................................................................................................................................................................................177 Skorowidz...................................................................................................................................................................................178