Что такое MATLAB?

Если вы студент инженерного факультета, мы уверены, что вы слышали о MATLAB. Вы знаете, для чего его использовали? и какие удивительные вещи можно с ним делать? Вы сможете создать свой первый файл в MATLAB и знать все, что вам нужно знать о программном обеспечении MATLAB, в конце этой подробной статьи, подготовленной EA и HAM Club, NIT Warangal. Мы также включили несколько интересных примеров проектов MATLAB в конце статьи. Так что не забудьте проверить это

Вот что нам предстоит пройти

Что такое MATLAB?
Зачем вообще использовать Matlab?
Инструкция по установке
Создание вашей первой программы
Построение и моделирование простой модели Simulink
Несколько интересных примеров
Дополнительные ресурсы

1. Что такое MATLAB?

Matlab - это язык программирования, и среда помогает вычислять, проектировать, моделировать, визуализировать и анализировать системы.

Мы не хотим давать вам скучные определения. Вот что вам действительно нужно знать

Matlab = Матричная лаборатория
Matlab - это язык высокого уровня и интерактивная среда для численных вычислений, визуализации и программирования.
и продукты, которые меняют наш мир.
Он объединяет вычисления, визуализацию и программирование в простой в использовании среде, где проблемы и решения выражаются в знакомой математической нотации.

2. Зачем вообще использовать Matlab?

Зачем вам вообще читать эту статью? Ну, потому что он решает за вас много проблем. MATLAB - это одношаговое решение ваших проблем, если

ваша идея или процесс проектирования основаны на математических вычислениях
Вы хотите смоделировать процесс анализа результата
Вы хотите разработать математическую модель

Вот что вы можете делать с этим эпическим программным обеспечением

Статистика и машинное обучение (ML)
Обработка сигналов
Обработка изображений
Проектирование электромобилей
Аэрокосмическая промышленность
Системы контроля
Глубокое обучение
Анализ текста
Набор инструментов для аудио

3. Как установить MATLAB?

Вот бесплатный PDF-файл с инструкциями по установке MATLAB. Вы можете пропустить этот шаг, если вы уже установили MATLAB

Инструкции по установке Matlab
EA & HAM NIT Warangal

4. Создание вашей первой программы

Давайте теперь создадим нашу самую первую программу на MATLAB.

Matlab 101

После того, как вы успешно загрузили и установили MATLAB, вы можете открыть его и посмотреть, что внутри.
Через несколько секунд (может быть, дольше, если вы открываете его в первый раз) вы сможете просмотреть все окно консоли MATLAB.
Это окно, если вы заметили, разделено на несколько разных сегментов следующим образом:

Браузер Current Folder (Far Left) позволяет вам интерактивно управлять файлами и папками в MATLAB. Используйте браузер текущей папки для просмотра, создания, открытия, перемещения и переименования файлов и папок в текущей папке.
Командное окно позволяет вводить отдельные операторы в командной строке и просматривать полученные результаты.
Рабочее пространство содержит переменные, которые вы создаете или импортируете в MATLAB из файлов данных или других программ. Вы можете просматривать и редактировать содержимое рабочей области в браузере рабочей области или в командном окне.
Вы также можете рассмотреть возможность установки дополнительных наборов инструментов с помощью кнопки «Надстройки» на панели инструментов «Домой».

Выполнение простых вычислений с использованием MATLAB

На изображении ниже показаны некоторые строки, написанные в командном окне. Обратите внимание, что значения переменных также отображаются в рабочей области.

Вы можете очистить рабочее пространство или командное окно, набрав в нем команды clear и clc соответственно.

Управление файлами в MATLAB

Чтобы написать и сохранить новые функции, вам нужно будет использовать кнопку нового файла в верхнем правом заголовке угла.

Нажмите кнопку New script, и ваша консоль MATLAB будет выглядеть примерно так:

После ввода функции вам нужно будет ее сохранить. Следующие шаги помогут вам.

Появится диалоговое окно, предлагающее сохранить созданный файл. Сохраните его соответствующим образом и нажмите ОК.
Как только вы закончите, текущая папка будет автоматически обновлена, чтобы отразить ваши недавние действия.

Использование файлов функций в MATLAB

Вы можете вызвать функцию из командной строки, используя те же правила синтаксиса, которые применяются к функциям, установленным с MATLAB. Например, вычислите факториал 5.
Вам нужно будет ввести следующие команды в командном окне

5. Построение и моделирование простой модели Simulink.

Simulink - это среда блок-схемы для многодоменного моделирования и модельно-ориентированного проектирования. Он поддерживает проектирование на уровне системы, моделирование, автоматическую генерацию кода, а также непрерывное тестирование и проверку встроенных систем.

Он интегрирован с MATLAB, что позволяет вам включать алгоритмы MATLAB в модели и экспортировать результаты моделирования в MATLAB для дальнейшего анализа.

Создание вашего первого приложения в Simulink

1. Введите Simulink в командном окне и нажмите Enter.

2. Требуется время, чтобы открыть стартовую страницу Simulink. Изучите стартовую страницу Simulink и посмотрите, как использовать несколько основных блоков и компонентов моделирования.

3. Выберите пустую модель, чтобы приступить к решению вашей проблемы. Вы можете увидеть всплывающее окно, подобное этому.

4. Сохраните файл в каталоге, который хотите сохранить.

Обратите внимание на то, что ваши модели Simulink сохраняются как файл .slx.

5. Рядом с кнопкой сохранения вы можете найти браузер библиотеки. Нажмите здесь.

Модель библиотеки используется для построения имитационных моделей.

Модель Simulink - это блок-схема. Элементы модели добавляются путем выбора соответствующих элементов в браузере библиотеки и перетаскивания их в окно модели. Кроме того, вы можете скопировать элементы модели и вставить их в окно модели.

6. Создадим простую модель усиливающейся синусоиды. Найдите источники в браузере библиотеки, и вы можете найти синусоидальную волну в источниках

Если вы щелкните по нему правой кнопкой мыши, вы увидите опцию «Добавить блок в модель Model_name», щелкните по ней. Или просто перетащите синусоиду в модальное окно.

7. Если вы дважды щелкните блок в окне модели, откроется окно параметров блока. Здесь вы можете настроить параметры блока.

Давайте в этом примере будем придерживаться амплитуды по умолчанию, равной 1 для синусоидальных волн.

8. Аналогичным образом найдите усиление и объем в браузере библиотеки и добавьте их в окно модели.

9. Измените значение усиления на 5 в окне параметров блока (дважды щелкните в окне усиления).

10. Подключите их, как показано на рисунке.

11. Запустите модель и дважды щелкните по области.

Вы можете заметить, что синусоидальная волна амплитуды 1 усиливается с коэффициентом усиления 5.

6. Несколько интересных примеров.

Сбор данных с веб-сайта (интеллектуальный анализ данных)

Matlab - это очень мощный компьютерный программный продукт / язык программирования, который может автоматизировать многие задачи. В качестве примера, учитывая сценарий, в котором отдел маркетинга хотел бы заполнить набор данных от стороннего поставщика данных, который представляет собой веб-интерфейс, Matlab можно использовать для автоматического просмотра миллионов веб-сайтов и хранения информации с использованием HTML / текстовый формат.

Но не стоит останавливаться на достигнутом, используя шаблоны, Matlab также можно использовать для извлечения данных, необходимых из документов, и их анализа с помощью статистических инструментов, чтобы получить маркетинговую информацию относительно ранее установленных шаблонов.

Домашняя автоматизация

Ваш компьютер может быть главным устройством для управления действиями по автоматизации дома. Благодаря способности Matlab взаимодействовать с оборудованием для прототипирования, таким как Arduino, вы можете устанавливать таймеры для определенных действий, таких как освещение, включение кондиционеров, управление водяными насосами, полив растений, визуальный мониторинг, дверной замок с распознаванием лиц и т. Д.

Надеюсь, вы нашли эту статью полезной. Поделитесь им со своими друзьями, чтобы побудить их изучить основной MATLAB. Вот еще несколько бесплатных ресурсов на MATLAB