|
- Основные понятия программирования До
сих пор мы в основном использовали систему MATLAB в режиме непосредственного счета
— в командном режиме. Однако при решении серьезных задач возникает необходимость
сохранения используемых последовательностей вычислений, а также их дальнейшей
модификации.
- Основные средства
программирования Итак,
программами в системе MATLAB являются m-файлы текстового формата, содержащие запись
программ в виде программных кодов.
-
Основные типы данных Типы
данных array и numeric являются виртуальными («кажущимися»),
поскольку к ним нельзя отнести какие-либо переменные. Они служат для определения
и комплектования некоторых типов данных. Таким образом, в MATLAB определены следующие
основные типы данных, в общем случае представляющих собой многомерные массивы
-
Виды программирования На
рынке программного обеспечения система MATLAB позиционируется как язык высокого
уровня для научно-технических расчетов. Таким образом, возможность программирования
относится к важным достоинствам данного языка, несмотря на обилие средств прямого
решения задач.
- Двойственность
операторов, команд и функций Для
языка системы MATLAB различие между командами (выполняемыми при вводе с клавиатуры)
и программными операторами (выполняемыми из программы) является условным. И команды,
и программные операторы могут выполняться как из программы, так и в режиме прямых
вычислений.
- Некоторые ограничения
Поскольку
язык программирования системы MATLAB ориентирован на структурное программирование,
в нем нет номеров строк (присущих до недавнего времени Бейсику) и программных
операторов безусловного перехода GO TO.
-
М-файлы сценариев и функций Итак,
мы установили, что работа в командном режиме (сессия) не является программированием.
Внешним атрибутом последнего в MATLAB служит задание последовательности действий
по программе, записанной в виде m-файла
-
Обработка ошибок
- Функции с переменным числом аргументов
-
Комментарии
- Особенности выполнения m-файлов
функций
- Создание Р-кодов
-
Управляющие структуры
- Понятие
об объектно-ориентированном программировании
Отладка программ
-
Общие замечания по отладке m-файлов Вряд
ли существует программа с длиной более десятка строк, которая после запуска сразу
бы выдала верный результат. Как правило, любую программу надо отлаживать в интерактивном
режиме, запуская и анализируя полученные при каждой модификации результаты.
-
Команды отладки программ Для
перехода в командный режим отладки в m-файл следует включить команду keyboard.
Ее можно запустить и в командном режиме
-
Вывод листинга m-файла с пронумерованными строками Один
из способов отладки m-файлов — размещение в них точек прерывания. Однако в командном
режиме нельзя задать установку таких точек с помощью курсора мыши (как в отладчике
Windows). Поэтому необходимо иметь листинг программы с пронумерованными строками
-
Установка, удаление и просмотр точек прерывания Для
установки в тестируемый m-файл точек прерывания используются следующие команды
-
Управление исполнением m-файла После
установки точек прерывания начинается собственно процесс тестирования m-файла.
Он заключается в исполнении одного или нескольких шагов программы с возможностью
просмотра содержимого рабочей области, т. е. значений переменных, меняющихся в
ходе выполнения программы.
- Просмотр
рабочей области В
точках прерывания пользователь имеет возможность просмотреть состояние рабочей
области с помощью ранее описанных команд who и whos — см. урок 5. Кроме того,
для перемещения по рабочим областям стека вызванных функций вверх или вниз используются
следующие команд
- Профилирование
m-файлов Вообще
говоря, достижение работоспособности программы — лишь один из этапов ее отладки.
Не менее важным вопросом является оптимизация программы по минимуму времени
исполнения или по минимуму объема кодов.
-
Создание итогового отчета profsumm
— вывод полного отчета о результатах профилирования т-файла. Выводятся данные
о времени выполнения для строк, суммарное время выполнения которых составляет
95% от общего времени (если таких строк много, выводятся данные о 10 строках,
выполнение которых заняло наибольшее время)
-
Построение диаграмм Парето Команда
profile plot использует для построения графическую команду pareto. Диаграмма Парето
представляет собой столбцы, расположенные в порядке убывания отображаемых значений.
С другими возможностями команды pareto можно ознакомиться, выполнив команду help
pareto.
- Работа с системой контроля
версий
Поддержка звуковой системы
- Средства работы со звуком
sound(Y.Р5)
— воспроизводит сигнал из вектора У с частотой дискретизации Р5 с помощью колонок,
подключенных к звуковой карте компьютера. Компоненты У могут принимать значения
в следующих пределах -1.0<=у<=1.0. Для воспроизведения стереозвука на допускающих
это компьютерных платформах У должен быть матрицей размера Мх2;
- Демонстрация возможностей работы со звуком
Эта
команда служит для комплексной демонстрации возможностей работы со звуком. Она
выводит диалоговое окно, которое позволяет выбрать несколько видов звукового сигнала,
создать для них массив данных звука и воспроизвести звук (если компьютер оснащен
звуковой картой, совместимой с Sound Вlastеr).
Знакомство
с пакетами расширения MATLAB
-
Вывод списка пакетов расширения Полный
состав системы MATLAB 6.0 содержит ряд компонентов, название, номер версии и дату
создания которых можно вывести на просмотр командой ver
-
Simulink for Windows Пакет
расширения Simulink служит для имитационного моделирования моделей, состоящих
из графических блоков с заданными свойствами (параметрами). Компоненты моделей,
в свою очередь, являются графическими блоками и моделями, которые содержатся в
ряде библиотек и с помощью мыши могут переноситься в основное окно и соединяться
друг с другом необходимыми связями
-
Real Time Windows Target и Workshop Подключающаяся
к Simulink мощная подсистема имитационного моделирования в реальном масштабе времени
(при наличии дополнительных аппаратных средств в виде плат расширения компьютера),
представленная пакетами расширения Real Time Windows Target и Workshop, — мощное
средство управления реальными объектами и системами.
-
Report Generator для MATLAB и Simulink Генераторы
отчетов — средство, введенное еще в MATLAB 5.3.1, дает информацию о работе системы
MATLAB и пакета расширения Simulink. Это средство очень полезно при отладке сложных
вычислительных алгоритмов или при моделировании сложных систем.
-
Neural Networks Toolbox Пакет
прикладных программ, содержащих средства для построения нейронных сетей, базирующихся
на поведении математического аналога нейрона. Па-кет обеспечивает эффективную
поддержку проектирования, обучения и моделирования множества известных сетевых
парадигм, от базовых моделей персептрона до самых современных ассоциативных и
самоорганизующихся сетей.
- Fuzzy
Logic Toolbox Пакет
прикладных программ Fuzzy Logic относится к теории нечетких (размытых) множеств.
Обеспечивается поддержка современных методов нечеткой кластеризации и адаптивных
нечетких нейронных сетей. Графические средства пакета позволяют интерактивно отслеживать
особенности поведения системы.
-
Symbolic Math Toolbox Пакет
прикладных программ, дающих системе MATLAB принципиально новые возможности — возможности
решения задач в символьном (аналитическом) виде, включая реализацию точной арифметики
произвольной разрядности. Пакет базируется на применении ядра символьной математики
одной из самых мощных систем компьютерной алгебры — Maple V R4.
-
Пакеты математических вычислений
- Пакеты анализа
и синтеза систем управления
-
LMI Control Toolbox
- Пакеты идентификации
систем
- Дополнительные пакеты расширения
MATLAB
- Пакеты
для обработки сигналов и изображений
-
Прочие пакеты прикладных программ
- Financial
Toolbox
- Mapping Toolbox
-
Power System Blockset
- Data Acquisition
Toolbox и Instrument Control Toolbox
- Database
toolbox и Virtual Reality Toolbox
- Excel
Link
- MATLAB Compiler
|