Introducere Matlab

1. PREZENTARE GENERALA

MATLAB® = Limbaj de înalta performanta pentru proiectarea asistata de calculator

MATLAB este în acelasi timp un limbaj de programare si un sistem de dezvoltare care integreaza calculul, vizualizarea si programarea într-un mediu usor de utilizat (easy-to-use), problemele si solutiile acestor probleme fiind exprimate într-un limbaj matematic accesibil.

Domenii de utilizare:

- Matematica si calcul numeric

- Dezvoltarea algoritmilor

- Modelare, simulare si testarea prototipurilor

- Analiza si vizualizarea datelor

- Grafica inginereasca si din stiintele aplicate

- Dezvoltarea de aplicatii, inclusiv GUI

MATLAB = sistem interactiv care are ca element de baza tabloul, matricea, ceea ce permite rezolvarea problemelor de calcul numeric, în special cele care necesita prelucrarea de vectori sau matrici.

Numele MATLAB provine de la Matrix laboratory

Firma producatoare este The MathWorks, Inc., SUA

MATLAB-ul a evoluat:

- în mediul universitar unde este pachetul standard pentru cursurile introductive si avansate de matematica, inginerie si stiinte

- în industrie, unde este utilizat pentru cercetarea de înalt randament, dezvoltare si productie

MATLAB permite dezvoltarea unei familii de aplicatii sub forma toolbox-urilor. Aceste toolbox-uri permit învatarea si aplicarea tehnologiilor specializate din diverse domenii. Sunt disponibile toolbox-uri pentru domenii cum ar fi: procesarea numerica a semnalelor, sisteme de conducere automata, retele neurale, logica fuzzy, wavelet, simulare (SIMULINK), identificare etc.

Sistemul MATLAB consta în cinci parti principale:

- Limbajul MATLAB

- Mediul de lucru MATLAB

- Handle Graphics®

- Biblioteca de functii matematice a MATLAB-ului

- Interfata de aplicatii program a MATLAB-ului (API)

Limbajul MATLAB: Reprezinta un limbaj de nivel înalt de tip matrice/tablou cu instructiuni de control al salturilor, functii, structuri de date, intrari/iesiri si cu proprietati de programare orientata pe obiecte. Facilitatile de programare sunt organizate pe 6 directoare:

ops

Operators and special characters.

Lang Programming language constructs.

Strfun Character strings.

Iofun File input/output.

Timefun Time and dates.

Datatypes Data types and structures.

Mediul de lucru MATLAB: Reprezinta un set de facilitati care permit manevrarea variabilelor în spatiul de lucru, importul si exportul de date, dezvoltarea, manipularea, editarea si depanarea fisierelor MATLAB (.m) si a aplicatiilor MATLAB. Aceste facilitati sunt organizate în directorul:

general

General purpose commands.

Handle Graphics®: Reprezinta sistemul grafic al MATLAB-ului. Cuprinde comenzi de înalt nivel pentru vizualizarea datelor bi si tri-dimensionale, procesarea imaginilor, animatie, prezentari de grafice. Permite de asemenea utilizarea unor comenzi de nivel scazut pentru crearea unor interfete grafice GUI. Functiile grafice sunt organizate în 5 directoare:

graph2d

Two-dimensional graphs.

Graph3d Three-dimensional graphs.

Specgraph Specialized graphs.

Graphics Handle Graphics.

Uitools Graphical user interface tools.

Biblioteca de functii matematice a MATLAB-ului: Reprezinta o colectie complexa de algoritmi de calcul pornind de la functii elementare (sinus, cosinus etc.) pâna la functii sofisticate (inversarea de matrice, valori proprii, functii Bessel, FFT etc.). Functiile matematice sunt organizate în 8 directoare:

elmat

Elementary matrices and matrix manipulation.

Elfun Elementary math functions.

Specfun Specialized math functions.

Matfun Matrix functions – numerical linear algebra.

Datafun Data analysis and Fourier transforms.

Polyfun Interpolation and polynomials.

Funfun Function functions and ODE solvers.

Sparfun Sparse matrices.

Interfata de aplicatii program a MATLAB-ului (API) este o biblioteca care permite scrierea de programe în C sau Fortran care interactioneaza cu MATLAB-ul. Include facilitati pentru apelarea rutinelor din MATLAB, apelarea MATLAB-ului ca masina de calcul, scrierea si citirea fisierelor de tip .MAT .

Pachetul SIMULINK

SIMULINK® este un pachet software atasat MATLAB-ului si reprezinta un sistem interactiv pentru simularea dinamicii sistemelor neliniare (bineînteles si a celor liniare). Este conceput sub forma unei interfete grafice care permite crearea unui model prin “trasarea” schemei bloc a sistemului si apoi simularea dinamicii sistemului.