Podstawy Informatyki, Matlab  opis do ćwiczeń laboratoryjnych
PRACA ZE SKRYPTAMI
1. Informacje ogólne
Pliki, które zawierają kod w języku Matlaba nazywane są M-plikami.
Pliki te charakteryzujÄ… siÄ™ rozszerzeniem .m.
M-pliki można tworzyć używając dowolnego edytora tekstowego,
chociażby Notatnika. Dużo efektywniejsze jest jednak używanie programów,
które kolorują składnie skryptu tak, jak to czyni edytor, który dostarczany jest z
Matlabem (Rys. 1). Inne edytory oferujące to oraz wiele innych udogodnień to
TextPad dla środowiska Windows oraz Nedit dla Linuksa.
Rys. 1 Przykład kolorowania składni w skrypcie
Stworzony przy użyciu edytora tekstowego skrypt może być użyty jako
funkcja lub polecenie.
Zalecenia co do nazywania M-plików  nazwa pliku:
ą musi zaczynać się literą,
ą nie może zawierać spacji,
ą nie może zawierać znaku  (minus) oraz innych operatorów,
ą powinna być bez polskich liter.
PRz, KMK, 01 2005 str. 1/12
Podstawy Informatyki, Matlab  opis do ćwiczeń laboratoryjnych
2. Wyświetlenie katalogu roboczego
Wyświetlenie katalogu roboczego odbywa się przy użyciu polecenia:
pwd
W odpowiedzi dostaniemy:
ans =
C:\moje dokumenty
3. Zmiana katalogu roboczego
Zmiana katalogu odbywa się przy użyciu polecenia:
>> cd nazwakatalogu
Przykładowo:
>> cd pi
jeżeli nazwa katalogu była skrótem od Podstawy Informatyki, lub:
>> cd 'podstawy informatyki'
jeżeli nazwa katalogu była dwuwyrazowa, rozdzielona spacją. W tym
drugim przypadku niezbędne jest użycie apostrofów.
Katalog roboczy jest cały czas wyświetlana w polu: Current Directory tak,
jak to jest widoczne na Rys. 2.
Rys. 2 Katalog roboczy
4. Utworzenie nowego skryptu
W celu rozpoczęcie pracy nad nowym skryptem należy wybrać z menu File
polecenie New i następnie M-File. Innym sposobem jest napisanie w linii
komend Matlaba:
>> edit silnia
PRz, KMK, 01 2005 str. 2/12
Podstawy Informatyki, Matlab  opis do ćwiczeń laboratoryjnych
gdzie silnia będzie nazwą pliku, w którym zapisany zostanie skrypt.
Rozszerzenie .m zostanie przyporządkowane automatycznie. Użycie funkcji
edit spowoduje sprawdzenie czy w katalogu roboczym istnieje już plik o
podanej nazwie (w tym przykładzie silnia.m), a jeśli nie, to zostanie wyświetlone
okienko dialogowe jak to pokazane na Rys. 3  potwierdzenie spowoduje
uruchomienie wbudowanego edytora.
Rys. 3 Potwierdzenie utworzenia nowego M-pliku
5. Edycja istniejÄ…cego skryptu
W celu edycji istniejącego skryptu należy wybrać z menu File polecenie
Open. Następnie wystarczy wskazać w standardowym okienku dialogowym
(Rys. 4) nazwę pliku, który ma być poddany edycji.
Rys. 4 Okienko dialogowe  otwórz skrypt
Innym sposobem jest napisanie w linii komend Matlaba:
>> edit nazwapliku
PRz, KMK, 01 2005 str. 3/12
Podstawy Informatyki, Matlab  opis do ćwiczeń laboratoryjnych
gdzie nazwapliku jest nazwÄ… istniejÄ…cego w katalogu roboczym pliku o
rozszerzeniu .m.
6. Uruchomienie skryptu
Wykonanie skryptu można wywołać na dwa sposoby. Pierwszy z nich
użycie jednego z mechanizmów, w które wyposażony został wbudowany edytor
M-plików. Do dyspozycji mamy polecenie Run z menu Debug lub aktywny
przycisk spośród pokazanych na Rys. 5.
Rys. 5 Belka
narzędziowa Debug
Drugi sposób pozwala uruchamiać skrypty bezpośrednio z linii poleceń
Matlaba, bez konieczności uruchamiania edytora i wczytywania do niego
M-pliku. Załóżmy, że chcemy wykonać skrypt zapisany w pliku silnia.m. W tym
celu wydajemy polecenie:
>> silnia
Jeżeli w katalogu roboczym nie ma pliku silnia.m otrzymamy następujący
komunikat:
>> silnia
??? Undefined function or variable 'silnia'.
Niezależnie od sposobu uruchomienia skrypt będzie wykonywany linijka po
linijce z pominięciem tych jego fragmentów, które poprzedzone są znakiem
procentu  fragmenty te stanowiące komentarz są wyróżnione kolorem zielonym.
7. M-pliki jako funkcje użytkownika
Funkcje są M-plikami, które mogą akceptować argumenty (dane wejściowe)
i w wyniku swojego działania zwracać wartości (dane wyjściowe).
Po zdefiniowaniu i zapisaniu jako M-pliku na dysku, funkcję można
wywoływać ze zwykłych skryptów.
PRz, KMK, 01 2005 str. 4/12
Podstawy Informatyki, Matlab  opis do ćwiczeń laboratoryjnych
Przykład:
W Matlabie argumenty funkcji trygonometrycznych muszą być podawane w
radianach, więc zachodzi konieczność przeliczania kątów z miary stopniowej na
radiany.
Pierwsza linia (nie licząc komentarzy) M-pliku zawiera definicję składni
funkcji. Po słowie kluczowym function następuje określenie nazw
zmiennych, w których zostaną zapisane obliczone wartości funkcji  w
omawianym przykładzie jest to [R]. Następnie, po znaku = podana jest nazwa
funkcji wraz z argumentami czyli rad(D). Kolejne linie M-pliku zawierajÄ…
polecenia służące do obliczenia wartości funkcji na podstawie znanych
argumentów.
% przeliczanie stopni [Deg] na radiany [Rad]
function [R] = rad(D);
R = D * (pi/180);
Nazwa funkcji, którą podano w pierwszej linii M-pliku musi być taka sama
jak nazwa pliku (nie licząc rozszerzenia .m). W naszym przykładzie poniższa
funkcja musi być zatem zapisana w pliku rad.m.
PRz, KMK, 01 2005 str. 5/12
Podstawy Informatyki, Matlab  opis do ćwiczeń laboratoryjnych
Zadanie 1:
ą zaznaczyć w programie Acrobat Reader powyższe trzy linie z
przykładem definicji funkcji za pomocą narzędzia ,
ą skopiować,
ą utworzyć nowy M-plik o nazwie rad.m,
ą wkleić
ą zapisać
ą przetestować działanie funkcji rad pisząc w linii poleceń Matlaba:
>> rad(90) >> rad(45) >> rad(360)
ą wyniki porównać z:
>> pi/2 >> pi/4 >> 2*pi
PRz, KMK, 01 2005 str. 6/12
Podstawy Informatyki, Matlab  opis do ćwiczeń laboratoryjnych
Zadanie 2:
ą otworzyć w edytorze skrypt wykresy.m
ą dokonać zmian w skrypcie  zastąpić użyte przeliczenie kąta funkcją
rad()
ą zapisać dokonane zmiany  należy wybrać opcję Save As..., co
umożliwi podanie nowej nazwy  proszę dodać na końcu swoje
inicjały
ą uruchomić skrypt z poziomu linii poleceń Matlaba
Skrypt będzie wykonywany etapami dzięki wykorzystaniu polecenia
pause.
W kolejnych etapach wyświetlane będą wykresy od najprostszego w formie
do najbardziej złożonego. Kolejne warianty zastępują poprzednie do czasu użycia
polecenia figure.
Na ostatnim wykresie przedstawione są jednocześnie obie funkcje.
Zastosowano różne sposoby zilustrowania ich zmienności  linia oraz słupek.
PRz, KMK, 01 2005 str. 7/12
Podstawy Informatyki, Matlab  opis do ćwiczeń laboratoryjnych
Zadanie 3:
Uzupełnij skrypt rysujący wykres momentów zginających dla belki
przedstawionej na Rys. 6.
P
a b
L
RB
RA
Rys. 6 Schemat belki
W zadaniu należy posłużyć się skryptem belka.m znajdującym się w
katalogu c:\moje dokumenty\matlab\podstawy informatyki.
Po otwarciu skryptu należy uzupełnić go formułami obliczającymi szukane
wielkości według podanych wzorów (1).
RA=b P
L
RB=P-RA=a P
(1)
L
RAÅ"x dla 0Ä…Ä…xÄ…Ä…a
M śą xźą=
{
RBÅ"śą L-xźą dla a"Ä…xÄ…Ä…L
PRz, KMK, 01 2005 str. 8/12
Podstawy Informatyki, Matlab  opis do ćwiczeń laboratoryjnych
8. Odczyt danych z plików
Wczytanie danych z pliku dyskowego odbywa się przy przy użyciu
polecenia load.
Najczęściej stosuje się:
>> load nazwapliku
powodujÄ…ce wczytanie wszystkich zmiennych zapisanych w bianrnym pliku
nazwapliku.mat. Pliki o rozszerzeniu mat są efektem użycia polecenia save.
W przypadku gdy Matlab ma zostać użyty do przetworzenia danych
pochodzących przykładowo z pomiarów, to użytkownik będzie dysponował
najprawdopodobniej plikami tekstowymi o odpowiednio sformatowanej
zawartości. W najprostszym przypadku pliki takie można wczytać poleceniem:
>> load nazwapliku.txt
Przykład:
Należy wczytać plik binarny o nazwie dane.mat znajdujący się w katalogu
roboczym:
>> load dane
Sprawdzenie jakie macierze zostały wczytane jest możliwe przez polecenie
whos:
>> whos
W Command Window powinien pojawić się następujący komunikat:
Bytes Class
Name Size
56 double array
A 1x7
56 double array
B 1x7
Jak widać w pliku dane.mat były zapisane dwie macierze jednowierszowe
A i B o siedmiu elementach.
Następnie należy wczytać plik tekstowy dane.txt:
>> load dane.txt
PRz, KMK, 01 2005 str. 9/12
Podstawy Informatyki, Matlab  opis do ćwiczeń laboratoryjnych
Ponowne wyświetlenie informacji o zmiennych znajdujących się w pamięci
pokaże:
>> whos
Bytes Class
Name Size
56 double array
A 1x7
56 double array
B 1x7
112 double array
dane 2x7
Ważne  dane odczytane z pliku tekstowego zostaną umieszczone w
pamięci pod nazwą taką, jak nazwa pliku z którego były ładowane.
Wyświetlenie poszczególnych zmiennych jest bardzo proste  wystarczy
podać ich nazwy w Command Window, przykładowo:
>> dane
Możliwe jest wyświetlenie jednocześnie wszystkich trzech macierzy, gdyż
wszystkie one mają taką samą liczbę kolumn. W tym przypadku należy posłużyć
się następującą konstrukcją:
>> [ A; B; dane ]
Oddzielenie nazw poszczególnych macierzy średnikami spowoduje, że
macierze składowe staną się kolejnymi wierszami nowo-budowanej macierzy 
wyświetlone zostaną w kolejnych wierszach.
ans =
6.1000 10.3000 11.3000 12.3000 13.2000 14.2000 16.1000
61.3000 46.4000 46.4000 40.8000 31.6000 29.9000 22.0000
6.1000 10.3000 11.3000 12.3000 13.2000 14.2000 16.1000
61.3000 46.4000 46.4000 40.8000 31.6000 29.9000 22.0000
Jak widać w plikach dane.mat oraz dane.txt były zapisane te same zbiory.
Jednak w pliku binarnym mat mogły być zapisane dodatkowo nazwy
poszczególnych zmiennych.
Na koniec należy usunąć wszystkie zmienne z pamięci poleceniem:
>> clear all
PRz, KMK, 01 2005 str. 10/12
Podstawy Informatyki, Matlab  opis do ćwiczeń laboratoryjnych
ZADANIE 4:
ą otworzyć w edytorze skrypt wielomian.m
ą uzupełnić skrypt postępując zgodnie z informacjami zawartymi w
komentarzach
ą zapisać dokonane zmiany  należy wybrać opcję Save As..., co
umożliwi podanie nowej nazwy  proszę dodać na końcu swoje
inicjały
ą wykonać skrypt
PRz, KMK, 01 2005 str. 11/12
Podstawy Informatyki, Matlab  opis do ćwiczeń laboratoryjnych
9. Zapis wyników obliczeń do pliku
Zapis wyników obliczeń do pliku dyskowego odbywa się przy przy użyciu
polecenia save.
Przykład:
Przykładowe użycie tego polecenia:
>> save wielomian
Spowoduje zapisanie do pliku wielomian.mat wszystkich zmiennych
znajdujących się w pamięci. Przekonamy się o tym wydając następujące
polecenia:
>> whos
które spowoduje wyświetlanie nazw zmiennych oraz innych informacji o:
dane, dx, f, i, k, n, p, x, xn, y, yn.
Następnie za pomocą polecenia:
>> clear all
zostaną usunięta wszystkie zmienne z pamięci. Możemy przekonać się o
tym ponownie wydajÄ…c polecenie whos.
Dużo częściej potrzebne jest zapisanie wybranych zmiennych.
Zanim to jednak będzie można wykonać należy załadować do pamięci to, co
zostało zapisane do pliku wielomian.mat.
Tym razem proszę posłużyć się poleceniem:
>> load wielomian x y f
Ponowne użycie polecenia whos pokaże, że w pamięci znajdują się tylko te
zmienne, które zostały wymienione po nazwie pliku wielomian(.mat): x y f.
Zapis jednej spośród powyższych zmiennych zostanie zrealizowany
poleceniem:
>> save wspolczyniki f
gdzie wspolczynniki(.mat) to oczywiście nazwa pliku, do którego nastąpi
zapis.
PRz, KMK, 01 2005 str. 12/12