Лабораторный практикум

Санкт-Петербург
2012

Составители: Т.И. Лазарева, доц.; И.В. Мартынова, доц; И.К. Ракова, доц.

УДК 004.438 (075.8)

Решение задач в системе Matlab. Лабораторный практикум / Сост.: Т.И. Лазарева, доц.; И.В. Мартынова, доц; И.К. Ракова, доц., ; Балт. гос. техн. ун-т. – СПб., 2012. – 121 с.

Представленный лабораторный практикум содержит описание пакета Matlab и трех лабораторных работ, а также варианты заданий для выполнения лабораторных работ, требования к ним и контрольные вопросы. Каждая лабораторная работа содержит 10 вариантов индивидуальных заданий.

Лабораторный практикум предназначен для использования в лабораторных работах по дисциплинам «Прикладное программирования» и «Компьютерные технологии».

Рецензент – канд. техн. наук, доцент, проф. каф И3 В.Ю.Емельянов.

Утверждено
редакционно-издательским
советом университета

ã Составители, 2012
ã БГТУ, 2012

Предисловие

Настоящий лабораторный практикум ориентирован на использование пакета Matlab версии 6.5. Он содержит описание пакета Matlab. Материал изложен последовательно, в порядке увеличения сложности.

Студенты имеют возможность сначала ознакомиться с теоретическим материалом. Варианты индивидуальных заданий выдаются заранее с тем, чтобы студенты могли подготовиться к выполнению лабораторных работ. Каждое задание студент должен показать преподавателю, после чего лабораторная работа подлежит защите. К защите студент должен подготовить отчет, включающий в себя титульный лист, формулировку задания, листинг программы или отдельные команды (в зависимости от задания) для решения поставленной задачи, полученные результаты.

Защита лабораторной работы состоит из двух частей: практической и теоретической. В практической части студент должен объяснить работу представленных программ или команд и продемонстрировать свои навыки программирования на языке Matlab, в теоретической – ответить на вопросы по теме работы. При подготовке к защите рекомендуется ответить на контрольные вопросы.

Назначение Matlab

Система Matlab (Matrix Laboratory - матричная лаборатория) разработана компанией MathWork. Это мощная вычислительная система, предназначенная для решения широкого круга математических, инженерных и экономических задач.

Работая в среде Matlab ( ML ), пользователь, не имея специальной программистской подготовки, получает возможность легко и быстро решать вычислительные задачи в различных областях науки и техники (линейная алгебра, теория управления, обработка сигналов и т. п.). Простая командная среда позволяет вводить выражения в форме, близкой к естественной математической записи.

В наибольшей степени система ориентирована на выполнение инженерных расчетов. Математический аппарат оптимизирован на вычисления, проводимые с матрицами и комплексными числами. Matlab содержит множество встроенных функций, необходимых инженеру и научному работнику для выполнения сложных численных расчетов, а также моделирования поведения технических систем и физических процессов.

Кроме того, Matlab имеет мощную графическую систему, которая позволяет визуализировать представление данных, что делает возможным графический анализ результатов.

Все функциональные возможности объединены удобным пользовательским интерфейсом.

Большим плюсом системы является ее открытость и расширяемость. В системе Matlab могут быть написаны программы для многократного использования. Пользователь может не только использовать имеющиеся функции, но и, используя встроенный язык программирования, создавать собственные специализированные функции. ML позволяет работать с программами, написанными на языках Фортран и Си. Большинство специализированных функций хранятся в виде текстовых файлов с расширением m ( m-файлов). Файлы могут быть созданы в редакторе среды Matlab либо во внешнем редакторе, совместимом по кодировке с встроенным редактором. Созданные пользователем m -файлы могут использоваться так же, как и встроенные в Matlab функции.

Помимо работы с программами (функциями), вычисления в ML можно выполнять в режиме ‘’калькулятора’’, т.е. получать результат сразу после ввода очередной команды. Для решения специальных задач с помощью ML разработаны пакеты с дополнительными функциями, которые называются Toolboxes.

Предусмотрена возможность интегрирования системы ML с Microsoft Word и Microsoft Excel.

Интерфейс Matlab 6.5