1 MATLAB www.mathworks.de The MathWorks (Natick/MA/USA) Studentenversion < 100 $ SCILAB www.scilab.org Scilab Consortium (École Polytechnique ... ... Renault) kostenloses Download

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1

MATLAB

www.mathworks.de

The MathWorks (Natick/MA/USA) Studentenversion < 100 $

SCILAB

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Scilab Consortium (École Polytechnique ... ... Renault) kostenloses Download

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MATLAB als Taschenrechner

>> 3+2 ans = 5 Funktionen

>> sqrt(25) ans = 5 Konstanten

>> pi

ans = 3.1416 Hilfe

>> help

HELP topics ...

>> help sqrt

SQRT Square root

(3)

3

Wertzuweisungen

>> a=1 a = 1

>> a=a+1 a = 2

Name = Datentyp (Wert)

>> x=int32(9.6) x = 10

>> y=3.5+2.1i

y = 3.5000 + 2.0000i

>> wort='quatsch' wort = quatsch

Datentypen:

int32 4 Byte double 8 Byte

char 2 Byte

...

(4)

Vektoren und Matrizen

>> v1=[1, 2, 3]

v1 = 1 2 3

>> v2=[1; 2; 3]

v2 = 1 2 3

>> v2'

ans = 1 2 3

>> mat=[1, 2; 3, 4]

mat=

1 2 3 4

Semikolon unterdrückt Ausgabe

>> x=x+1;

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5

Verzeichnis der Variablen

>> who

a mat v1 v2 wort x y

>> whos

Name Size Bytes Class

a 1x1 8 double array mat 2x2 32 double array

v1 1x3 24 double array v2 3x1 24 double array

wort 1x7 14 char array x 1x1 4 int32 array

y 1x1 16 double array (complex)

Variablen löschen

>> clear v1

>> clear all

>> clear global

Alternative: Wird auch im Matlab workspace angezeigt

(6)

Verzeichnisse und m-Dateien

>> pwd

ans = C:\My Documents

>> dir My Music My Pictures My Videos matfiles

>> ls My Music My Pictures My Videos matfiles

>> cd 'My Music'

>> cd ..

>> cd matfiles

>> helloworld text =

Hello World

C:\My documents\matfiles\helloworld.m text = 'Hello World'

(7)

7

Rechenoperationen

>> e1=a+a e1 = 4

>> e2=a*e1 e2 = 8

>> e3=e1–e2 e3 = –4

>> e4=e2/e1 e4 = 2

>> e5=e2^2 e5 = 64

>> e6=v1*v2 e6 = 14

>> e7=v1'*v2' e7 =

1 2 3 2 4 6 3 6 9

aber

>> e8=v1*v1

??? Error using ==> mtimes

Inner matrix dimensions must agree.

aber:

>>e9=v1.*v1 e9=1 4 9

(8)

Ausgabe

>> cd matfiles

>> helloworld Hello World

>> fprintf('x = %d \n', 5) x = 5

>> fprintf('x = %f \n', 5) x = 5.000000

>> fprintf('x = %e \n', 5) x = 5.000000e+000

>> fprintf('x = %f4.2 \n', 5) x = 5.00

>> fprintf('x = %g \n', 5) x = 5

>> fprintf('x = %g \n', 0.0000005) x = 5e-007

>> text = 'aua'

>> fprintf('%s \n', text)

C:\My documents\matfiles\helloworld.m

text = 'Hello World';

disp(text) oder

fprintf('Hello World \n');

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9

Eingabe

>> cd matfiles

>> wurzel

Bitte Wert eingeben: 5

Danke, die Wurzel ist 2.236068 Datei schreiben

>> fid = fopen('Wichtige_Daten.dat', 'w');

>> fprintf(fid, '%f \n',pi);

>> fclose(fid);

>> save –ascii Unwichtige_Daten.dat v1 Datei lesen

>> fid = fopen('Wichtige_Daten.dat', 'r');

>> wert = fscanf(fid,'%f');

>> fclose(fid)

>> load –ascii Unwichtige_Daten.dat

>> Unwichtige_Daten

Unwichtige_Daten = 1 2 3

C:\My documents\matfiles\wurzel.m

wert=input('Bitte Wert eingeben: ');

antwort=sqrt(wert);

fprintf('Danke, die Wurzel ist %f \n',antwort);

(10)

Schleifen

>> for k=1:5 x(k)=k^2;

end

>> x

x = 1 4 9 16 25

>> for k=1:2:5 k^2

end ans = 1 ans = 9 ans = 25

>> z=10;

>> while (z > 0) z=z–1

end z = 9 ...

z = 0

Vergleichsoperatoren

<

<=

>=

>

==

~=

(11)

11

Bedingungen

>> k = 5;

>> if (k >= 0)

fprintf('Heureka! \n') end

Heureka!

>> k = 5;

>> if (k=0) || (k>0) fprintf('Heureka! \n') end

Heureka!

>> if (k = 0) ...

elseif (k=1) ...

else

if(k>0) ...

end end

Logische Operatoren

&& und || oder ~ nicht

(12)

Matrizen erzeugen

>> mat = [1, 2; 3, 4]

mat=

1 2 3 4

Es geht auch anders

>> a(2,4) = 5 a = 0 0 0 0 0 0 0 5

>> b = zeros(2,4) b = 0 0 0 0

0 0 0 0

>> b = ones(2,4) b = 1 1 1 1

1 1 1 1

>> c = eye(2,4) c = 1 0 0 0

0 1 0 0

>> d = rand(2,4)

d = 0.93 0.79 0.46 0.63

Zufallszahlen zwischen 0 und 1

rand

rand(n,m)

normal ("Gauß-")verteilte Zufallszahlen randn(n,m)

oder auch

rand + rand + rand + rand + rand + rand + ...

rand + rand + rand + rand + rand + rand – 6.

(13)

13

Der Doppelpunkt

>> for k = 1:6 x(k)=2*k–1;

end

>> x

x = 1 3 5 7 9 11

>> x = 1:2:11

x = 1 3 5 7 9 11

>> mat = eye(4) mat = 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1

>> y = mat(3,:) y = 0 0 1 0

>> plot( mat(3,:))

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Grafik plot

>> x = 1:0.1:50

>> y = sin(x)

>> plot(y)

>> plot(x,y)

>> axis( [3.0 12.0 -1.5 1.5])

>> xlabel('time')

>> ylabel('amplitude \alpha')

>> title('\alpha = sin \omega t')

>> text(7,1.1,'peak')

>> text(5,-1.2,'valley')

(15)

15

Grafik plot

>> x = 1:0.1:50

>> y = sin(x)

>> plot(x)

>> plot(y)

>> plot(x,y)

>> axis( [3.0 12.0 -1.5 1.5])

>> grid on

>> xlabel('time')

>> ylabel('amplitude \alpha')

>> title('\alpha = sin \omega t')

>> text(7,1.1,'peak')

>> text(5,-1.2,'valley')

>> y2 = sin(x-1)

>> hold

>> plot(x,y2,'r-o')

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Grafik Farben

r Red y Yellow g Green b Blue c Cyan m Magenta k blacK w White Linien

- durchgezogen _ gestrichelt : Punkte

-. Strich-Punkte Symbole

+ o * x s d ^ > < p h

allgemein >> plot( x, y, 'farbe linie symbol')

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17

3d-Grafik

>> plot(v)

>> mesh(v)

>> waterfall(v)

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3d-Grafik

>> surf(v)

>> view( [0 90] )

>> shading interp

(19)

19

3d-Grafik

>> x = 0:0.1:20

>> plot3(cos(x),sin(x),x,'r–s')

(20)

Weitere Spielereien Ein Ton (ca. 500 Hz)

>> y = ones(10000,1);

>> for k = 1:5000 y(2*k) = -1;

end

>> sound(y,1000)

Angenehmere Töne

>> load handel

>> sound(y,Fs)

Mehrere Bilder mit subplot

>> subplot(2,1,1)

>> plot(y)

>> subplot(2,1,2)

Ha- le- luja ha- le- luja haleluja haleluja ha- le- lu- jaaa