آموزش نرم افزار متلب برای مهندسان صنایع | گام به گام و تصویری

آموزش متلب

آموزش متلب برای صنایع

 

 

آموزش متلب متلب نرم افزاری قوی برای دانشجویان و محققین رشته های ریاضی و مهندسی است که در جهت حل مسائل تئوری ماتریسها، جبر خطی و آنالیز عددی ساخته شده و امروزه صدها هزار کاربر دانشگاهی، آکادمیک، صنعتی و … در زمینه های بسیار متنوع مهندسی نظیر ریاضیات پیشرفته، جبر خطی، مخابرات، مهندسی سیستم و … با MATLAB بعنوان یکی از اولین محیط های محاسباتی و تکنیکی که قادر به حل مسائل آنهاست، آشنا می شوند. ریاضیات، زبان مشترک بسیاری از علوم مهندسی است. ماتریس ها، معادلات دیفرانسیل، رشته های عددی اطلاعات، ترسیمات و گراف ها از لوازم اصلی بکار گرفته در ریاضیات و نیز در MATLAB هستند.
Matlab اکنون یک سیستم مؤثر و زبان برنامه نویسی بسیاری از محاسبات علمی و مهندسی است. لذا این آموزش نرم افزار متلب برای تمام  دانشجویان و فارغ التحصیلان مهندسی صنایع، مدیرانی که در بخش هایی مثل کنترل پروژه یا برنامه ریزی در حوزه های مختلف فعالیت دارندف میتواند بسیار پرکاربرد باشد.

آﺷﻨﺎﯾﯽ ﺑﺎ ﺻﻔﺤﺎت مختلف Matlab : 

ﻣﺘﻠﺐ ﺻﻔﺤﻪﻫﺎی زﯾﺎدی دارد ﮐﻪ ﻫﺮ ﯾﮏ ﮐﺎرﺑﺮدﻫﺎی ﺧﺎص ﺧﻮد را دارﻧﺪ ﻣﮑﺎن اﯾﻦ ﺻﻔﺤﺎت ﺑﺎ ﺳﻠﯿﻘﻪﮐﺎرﺑﺮ ﺗﻨﻈﯿﻢ ﻣﯽﺷﻮد اﮔﺮ ﻣﺘﻠﺐ را اﺟﺮا ﮐﻨﯿﻢ ﻣﻤﮑﻦ اﺳﺖ ﻫﻤﻪ ﺻﻔﺤﺎت ﻣﺘﻠﺐ ﻓﻌﺎل ﻧﺒﺎﺷﻨﺪ ﺑﺎ ﺗﯿﮏ زدن در ﺟﻠﻮی ﻋﻨﺎوﯾﻦ ﺻﻔﺤﺎت ﻣﯽﺗﻮاﻧﯿﻢ آﻧﻬﺎ را ﻓﻌﺎل ﮐﻨﯿﻢ.

ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺻﻔﺤﺎت ﻣﺘﻠﺐ:

اﻧﺪازهی ﺻﻔﺤﻪﻫﺎی ﻣﺘﻠﺐ را ﻣﯽﺗﻮاﻧﯿﻢ ﺗﻐﯿﯿﺮ دﻫﯿﻢ .ﻣﯽﺗﻮاﻧﯿﻢ ﺻﻔﺤﺎت را ﺑﺼﻮرت ﺟﺪا از ﺑﺪﻧﻪی اﺻﻠﯽ ﻣﺘﻠﺐ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﮐﻨﯿﻢ و ﯾﺎ ﺗﻨﻈﯿﻤﺎت دﯾﮕﺮ را ﺑﺮ روی آﻧﻬﺎ اﻧﺠﺎم دﻫﯿﻢ ﺷﮑﻠﻬﺎی زﯾﺮ ﺗﻌﺪادی از اﯾﻦ ﺗﻨﻈﯿﻤﻬﺎ ﺑﺮای ﺻﻔﺤﺎت ﻣﺘﻠﺐ را ﻧﺸﺎن ﻣﯽدﻫﺪ ﺑﺎ ﮐﻠﯿﮏ ﺑﺮ روی ﯾﮏ ﺻﻔﺤﻪ رﻧﮓ ﻧﻮار ﻋﻨﻮان ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻣﯽﮐﻨﺪ و ﺻﻔﺤﻪی ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ آن آﻣﺎدهی اﺳﺘﻔﺎده ﮐﺎرﺑﺮ و ﯾﺎ اﻋﻤﺎل ﺗﻐﯿﯿﺮات در آن ﻣﯽﺷﻮد . ﺑﺮای ﻣﺜﺎل دو ﺷﮑﻞ زﯾﺮ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﺻﻔﺤﻪ ﻓﺮﻣﺎن را ﻗﺒﻞ و ﺑﻌﺪ از ﮐﻠﯿﮏ در اﯾﻦ ﺻﻔﺤﻪ ﻧﺸﺎن ﻣﯽدﻫﻨﺪ.

ﺑﺎ ﮐﻠﯿﮏ ﺑﺮ روی  آیکن زیر به ترتیب ﻣﯽﺗﻮاﻧﯿﻢ ﯾﮏ ﺻﻔﺤﻪ را از ﺑﺪﻧﻪ اﺻﻠﯽ ﻣﺘﻠﺐ ﺟﺪا ﮐﻨﯿﻢ در اﯾﻦ ﺻﻮرت  ﺻﻔﺤﻪ ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ ﺑﺼﻮرت ﯾﮏ ﺻﻔﺤﻪ ﻣﺠﺰا ﻧﺸﺎن داده ﻣﯽﺷﻮد و آﯾﮑﻦ ﺑﻪ آﯾﮑﻦ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﺷﮑﻞ ﻣﯽدﻫﺪ ﮐﻪ ﺑﺎ ﮐﻠﯿﮏ ﺑﺮ روی آن ﻣﯽﺗﻮاﻧﯿﻢ دوﺑﺎره ﺻﻔﺤﻪ ﯾﺎد ﺷﺪه را ﺑﻪ ﺑﺪﻧﻪ اﺻﻠﯽ ﻣﺘﻠﺐ اﻟﺼﺎق ﮐﻨﯿﻢ.

    

  • ﺑﺎ ﮐﻠﯿﮏ ﺑﺮ روی آﯾﮑﻦ روبه رو ﻣﯽﺗﻮاﻧﯿﻢ ﯾﮏ ﺻﻔﺤﻪ را ﺑﺼﻮرت ﺗﻤﺎمﻧﻤﺎ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﮐﻨﯿﻢ .     
  • ﺑﺎ ﮐﻠﯿﮏ ﺑﺮ روی دو آیکن زیر  ﺻﻔﺤﻪ ﺑﻪ ﺣﺎﺷﯿﻪ  راﺳﺖ و ﯾﺎ ﭼﭗ راﻧﺪه ﻣﯽﺷﻮد ﺑﺮای ﺑﺎزﮔﺸﺖ ﺑﻪ ﺣﺎﻟﺖ ﻗﺒﻠﯽ ﻣﯽﺗﻮاﻧﯿﻢ ﭘﺲ از اﻧﺘﺨﺎب ﺻﻔﺤﻪ از روی ﻋﻨﻮان آن ﺑﺮ روی آیکن زیر  ﮐﻠﯿﮏ ﮐﻨﯿﻢ.

  • ﺑﺎ ﮐﻠﯿﮏ ﺑﺮ روی ﻋﻨﻮان ﯾﮏ ﺻﻔﺤﻪ و ﻧﮕﻪ داﺷﺘﻦ ﻣﺎوس و ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ آن(ﺑﺮداﺷﺘﻦ ﺻﻔﺤﻪ ) ﻣﯽﺗﻮاﻧﯿﻢ ﻣﮑﺎن ﺻﻔﺤﺎت ﻣﺘﻠﺐ را ﺟﺎﺑﺠﺎ ﮐﻨﯿﻢ ﮐﺎدر ﺳﯿﺎهرﻧﮓ ﻧﺸﺎﻧﺪﻫﻨﺪهی ﻣﺤﻞ ﺟﺪﯾﺪ ﭘﯿﺸﻨﻬﺎدی ﺑﺮای ﺻﻔﺤﻪ اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪه اﺳﺖ.
  • در ﺻﻮرﺗﯽ ﮐﻪ ﭼﻨﺪ ﺻﻔﺤﻪ روی ﻫﻢ اﻓﺘﺎده ﺑﺎﺷﻨﺪ ﺑﺎ ﮐﻠﯿﮏ ﺑﺮ روی آِکن زیر ﻧﺎم ﺻﻔﺤﻪی ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ ﻣﯽ  ﺗﻮاﻧﯿﻢ آن ﺻﻔﺤﻪ را ﻓﻌﺎل ﮐﻨﯿﻢ.

 


ﺑﺎ ﻧﮕﻪداﺷﺘﻦ ﻣﺎوس ﺑﺮ روی ﺧﻂ ﻓﺎﺻﻞ و ﯾﺎ ﻣﺤﻞ ﺗﻘﺎﻃﻊ ﭼﻨﺪ ﺻﻔﺤﻪ ﻣﯽﺗﻮاﻧﯿﻢ اﻧﺪازهی  ﺻﻔﺤﺎت را ﺗﻐﯿﯿﺮ دﻫﯿﻢ.

عبارت کنار گزینه ی start متلب جملاتی توضیحی را به کاربراعلام می کند:

  • ﮐﻪ ﺑﻤﻌﻨﺎی آن اﺳﺖ ﮐﻪ ﻣﺘﻠﺐ در ﺣﺎل ﺑﺎرﮔﺬاری اﺳﺖ.
  • ﻣﺘﻠﺐ آﻣﺎدهی اﺟﺮای ﺑﺮﻧﺎﻣﻪﻫﺎ و دﺳﺘﻮرﻫﺎ اﺳﺖ..
  • ﻣﺘﻠﺐ در ﺣﺎل ﭘﺮدازش ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ.
  • ﻣﺘﻠﺐ ﺑﺮای اداﻣﻪی ﭘﺮدازش ﻣﻨﺘﻈﺮ اﺳﺖ ﺗﺎ ﮐﺎرﺑﺮ از ﺻﻔﺤﻪ ﮐﻠﯿﺪ،ﮐﻠﯿﺪی را ﺑﻔﺸﺎرد .(اﯾﻦ ﻋﺒﺎرت ﻣﻌﻤﻮﻻ ﺑﻌﺪ از اﺟﺮای دﺳﺘﻮر ()pause ظاهر می گردد).
  •    از این ﻗﺴﻤﺖ ﻣﯽﺗﻮان ﻣﺴﯿﺮ ﺟﺎری  ﻣﺘﻠﺐ را ﺗﻐﯿﯿﺮ داد.

 

معرفی نرم افزار متلب را از زبان ویکی پدیا بخوانید : کلیک کنید.

 

صفحه command window:

ﺻﻔﺤﻪای اﺳﺖ ﮐﻪ ﺗﻘﺮﯾﺒﺎ ﻫﻤﻮاره ﺑﺎ آن ﺳﺮوﮐﺎر دارﯾﻢ (Command Window)ﺻﻔﺤﻪ ﻓﺮﻣﺎن ﻣﺘﻠﺐ ﻣﯽﺗﻮاﻧﯿﻢ ﮐﺪﻫﺎی ﺧﻮد را در آن ﺑﻨﻮﯾﺴﯿﻢ اﯾﻦ ﺻﻔﺤﻪ ﺑﯿﺸﺘﺮ ﺑﺮای ﻣﺸﺎﻫﺪهی ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺑﺮﻧﺎﻣﻪﻫﺎ و دﺳﺘﻮرﻫﺎی ﻣﺘﻠﺐ ﺑﮑﺎر ﻣﯽرود.

  • ﺧﻂ ﻓﺮﻣﺎن ﻣﺘﻠﺐ ﺑﺎ ﻋﻼﻣﺖ <<ﺷﺮوع ﻣﯽﺷﻮد
  • ﻣﻮﺟﺐ ﭘﺎک ﺷﺪن ﺻﻔﺤﻪ ﻓﺮﻣﺎن ﻣﯽﮔﺮدد clc
  • اگر در ابتدای خط فرمان جای کلید بالاپیمای ↑ صفحه کلید را فشار دهیم به دستور قبل میرسیم.
  • اگر  عبارتی را تایپ وسپس کلید بالاپیما را فشار دهیم دستور قبلی متلب ک با این عبارت آغاز می شود در خط فرمان جاری ظاهر خواهد شد برای مثال با تایپ =a و فشردن کلید بالاپیما آخرین دستور تایپ شده ای که با =a شروع می شود در خط فرمان ظاهر می شود ویا با تایپ sort و سپس فشردن کلید بالاپیما آخرین دستوری که در صفحه فرمان متلب با عبارت sort شروع می شود در این سطر ظاهر خواهد شد.
  •   اگر پس از نوشتن چند کاراکتر کلید tab از صفحه کلید را فشار دهیم متلب لیست جامعی از دستوراتی ک با این عبارت شروع می شوند را برای ما نمایش می دهد . بعنوان مثال عبارت sin<< را در صفحه فرمان تایپ کرده و کلید tab را فشار دهید مشاهده خواهید کرد علاوه بر دستور sin  متلب چند دستور دیگر را نیز به ما نمایش میدهد.

آموزش متلب

  • کلید esc خط فرمان جاری را پاک می کند
  • دستور clc موجب پاک شدن صفحه فرمان میشود دستور home کاری مشابه را انجام می دهد با این تفاوت که صفحه پاک نمی شود.توجه داریم تا شدن صفحه پاک شدن متغیر ها نیستدستورwho لیستی از نام متغیرهایی را که تعریف کرده ایم را به نمایش بگذارد.
  • دستور whos لیست متغیرها را با اطلاعات جامع تری را نشان می دهد.
  •  دستورwhos a اطلاعاتی در مورد متغیر ذکر شده (در اینجا a) می دهد.
  • در آغاز خط فرمان متلب یک help خلاصه و سریع می باشد.

آموزش متلب برای صنایع

 

 علاوه بر کاربرد های فوق می توانیم برنامه ها و فایلهای مختلف را با استفاده از دستورهای های صفحه فرمان متلب فراخوانی کنیم 

 

استفاده از help در صفحه فرمان متلب:

…help:(برای مثال help<<)میتوانیم اطلاعات در مورد تابع ذکر شده( در اینجا sort)به دست آوریم.

…doc :(برای مثال doc sin)نوشتن این عبارت (در اینجاsin) می شود که البته در در عبارت help sin هم پس از پایان توضیحات لینک  doc sin وجود دارد. همچنین لینک توابع با کاربرد مرتبط نحوه نزدیک با تابع سینوس نیز در انتها فایل متنی باز شده موجود است.

…look for :(برای مثال look for sort) روش دیگر برای جستجو (look for برای  توابع خواص و تخصصی مفید است).

 صفحه Editor:

 در این صفحه برنامه ها و توابع مطلب نوشته می شوند  و با پسوند m ذخیره می شوند.

  1. اجرای برنامه
  2. باز کردن یک فایل جدید
  3. باز کردن پوشه مربوط به فایل جاری
  4. تهیه یک  گزارش با فرمت html از این فایل جاری
  5. ایجاد یک سلول
  6.  نشان دادن همه سلول ها

  • اجرای سلول انتخاب شده از برنامه
  • انتخاب و اجرای سلول بعدی
  • نمایش همه توابع موجود در برنامه
  •  برای اجرا از کلید f۵ استفاده کنیم
  •  برای اجرای قسمتی از برنامه از انتخاب قسمت مورد نظر کلید f۹ را فشار میدهیمبرای ایجاد یک عبارت توضیحی از علامت %استفاده میکنیم (عبارتهای بعد از این علامت‌ تا آخر خط تنها ارزش  توضیحی دارند ).

در ادامه آموزش متلب برای صنایع برای ایجاد یک متن توضیحی می‌توانیم علاوه  بر کمک گیری از روش فوق از آکولاد همراه با علامت درصد نیز استفاده کنیم بدین صورت که در ابتدای متن توضیحی (ویا قبل از متن توضیح) از عبارت }%استفاده می‌کنیم و پس از پایان توضیحات عبارت {% را وارد میکنیم( دستور های اجرایی با رنگ سبز نشان داده می شود ).

آموزش متلب

 با تایپ%% و یک خط فاصله بعد از آن می توانیم یک سلول تولید کنیم. سلول ها  برای خوانایی بیشتر برنامه مفید هستند.

  از Ctrl+enter می توان برای محاسبه سلول انتخاب شده استفاده کرد.

  برای نوشتن ادامه برنامه ی خط جاری در خط بعد از … استفاده می‌کنیم.

; ۶=x<<

۱۰/(۱۲+…+۸+y = (x<<

۲٫۶۰۰=y

صفحه work space:

در ادامه آموزش متلب برای صنایع با استفاده از این صفحه می توانیم همه متغیرهای تعریف شده را از زمان اجرای متلب ببینیم.(متغیر هایی که پاک نشده باشند) در این صفحه نام، سایز و اطلاعاتی دیگر در مورد متغیرها آمده است.

آموزش متلب برای صنایع

وقتی  یک فایل را فراخوانی می کنیم و یا بین قسمت‌های مختلف متلب ارتباط برقرار می‌کنیم( برای مثال بین simulink و m فایل) داده ها همه در work space ذخیره خواهد شد.

با دو بار پیاپی بر روی آیکون ظرف یک متغیر صفحه variable editor برای آن متغیر باز می شود. در این صفحه به راحتی می توان انواع متغیر ها را ویرایش نمود.

آموزش متلب

 با انتخاب یک متغیر و استفاده از  می توان انواع رسم ها را برای متغیرهای مورد نظر انجام داد.

آموزش متلب برای صنایع

 با راست کلیک روی یک یا چند متغیر انتخاب شده می توان انواع رشته ها را انجام داد.

 

 ابزار profiler:

 یک ابزار بسیار ارزشمند برای بررسی عملکرد دستورها از لحاظ زمانی است و برای آنالیز سرعت الگوریتم ها و روش ها استفاده می شود .

با کلیک بر    و یا تایپ عبارت profile viewer (و یا روش‌های دیگر) میتوانید به این صفحه دسترسی داشته باشید. با وارد کردن نام فایل مورد نظر برای تحلیل مطلب یک تحلیل کامل از سرعت برنامه و سرعت تک نک خطوط برنامه به شما ارائه خواهد کرد.

آموزش متلب برای صنایع

 صفحه help:

یکی از مهم ترین صفحات متلب، help متلب می باشد.

با تایپ یک عبارت در کادر جستجوی متلب   می توانید توابع و یا صفحاتی را به عنوان نتیجه داشته باشیم.

 

برای یادگیری کاربرد نرم افزار متلب برای مهندسان صنایع و دیدن چند کلیپ آموزشی رایگان کلیک کنید.

آرایه ها:

صفحه فرمان متلب:

در ادامه آموزش متلب برای صنایع برای شروع کار با متلب برای آشنایی اولیه با صفحات فرمان لازم است در این فصل جداگانه با صفات مطلب به طور کامل آشنا خواهیم شد در این جا دهد مقدماتی و ساده با صفحات متلب آشنا می شویم و فعلا همه کارهایمان را در صفحه فرمان انجام می دهیم تا کمتر به صورت کامل تر با متلب و صفحات مختلف آن آشنا شویم پس از بارگذاری متلب صفحه زیربرای کاربر نمایش داده می شود.

آموزش متلب برای صنایع

صفحه ای که پیش روی شماست که ممکن است مقداری با پیکربندی فوق تفاوت داشته باشد قسمتی که بر روی نوار عنوان آن عبارت نوشته شده است صفحه فرمان متلب یا همان command window نام دارد اگر متلب شما این صفحه را بارگذاری نداشت آن را از نوار ابزار desktop انتخاب کنید و سپس عبارت command window را تیک دار کنید

آموزش متلب

با در دست داشتن صفحه فرمان اکنون می توانیم برنامه نویسی متلب را آغاز کنیم.

 تعریف متغیرها:

 در مطلب تعریف و مقداردهی متغیر ها عموما شده همزمان صورت می گیرد.

 نکات قابل توجه در نامگذاری متغیرها:

  • متلب به حروف بزرگ و کوچک حساس است به این معنی که برای مثال a و A دو متغیر  متفاوتند
  • نام متغیرها با حرف a شروع می شوند a1 یک نام گذاری صحیح و ۲a  نامگذاری غلط می باشد
  • متغیرها شامل حروف اعداد و زیر خط (آندرلاین) می باشد a_w23  صحیح w%2 ویا d.2 غلط هستند.
  • بهتر است نام متغیر ها را از نام توابع پرکاربرد پارامترها تعریف شده ی متلب و کلمات کلیدی متلب انتخاب نکنیم.

عدم رعایت این موضوع قطعا هایی خواهیم داشت که به خصوص در موارد تازه کار هستیم به راحتی قادر به رفع آن نخواهیم بود .

برای مثال نام متغیر را sin نگذاریم سینوس اشتباه نشود. نوع متغیر را pi نگذاریم تا با عدد ∏ تعریف شده در متلب جایگزین نگردد و همینطور نامتغیر را از کلمات کلیدی متلب مثل if و یا for انتخاب نکنید به زودی توضیح کامل تری در این موارد داده خواهد شد کار خود را با تعریف چند متغیر عددی ساده شروع می‌کنیم بعد از تعریف متغیر در خط فرمان کلید enter را فشار دهید.

>> a=4

 a = 4

>> d=.2 

d = 0.2000 

>> g=2.3658 

g = 2.3658

در صورتی که در انتهای یک دستور متلب از نماد سیمیکالن ( ; )استفاده کنیم متغیر تعریف و مقدار دهی می شود ولی نمایش داده نمی شود

>> s=5.69; 

>> f_14=36; 

می توانیم چنداین دستور را در یک سطح وارد کنیم. ببین منظور بین دستورها علامت کاما و یا سمیکالن می‌گذاریم در صورت استفاده از کاما نتیجه دستور تایپ شده نمایش داده می شود ولی اگر از سمیکالن استفاده کنیم نمایش نتیجه حذف خواهد شد.

>> d 58=2.36;e=12.365;

>> a=2, b=56, c=5,

a=2

b=56

c=5

در ادامه توضیحی در مورد نمایش اعداد در متلب می دهیم. برای مثال عدد بیست میلیارد را در متلب تایپ کنید:

>>200000000000

ans =2.0000e+01

 

نتیجه را بدین صورت بخوانید  ۱۰^۱۰*۲ ، با همین نمایش نیز می توانیم اعداد را تعریف کنیم

>>6.39-3        ⇒  ۲٫۳۶*۱۰^۴

ans =0.0064

در متلب چندین پارامتر مقدار دهی اولیه شده اند که کاربردهای زیادی دارند برای مثال به چند نمونه ی پرکاربرد از آنها اشاره می کنیم

>> pi       ⇒  عدد Π

ans = 301416

>> i          ⇒  √-۱ عدد مختلط

ans = 0 + 1.0000 i

>> j         ⇒  √-۱ عدد مختلط

ans = 0 + 1.0000 i

>> esp     ⇒ ε عدد بسیار کوچک اپسیلون

ans = 2.2204e-016

>> inf        ⇒ ∞ عدد مثبت بینهایت

ans = Inf

>> nan      ⇒  به معنای اینکه یه عدد نیسNaN (Not-a-Number)

ans = NaN

>> 0/0

ans = NaN

.است nan  برای مثال ۰/۰ یک

تعداد کلمات کلیدی متلب زیاد نیست و این کلمات شامل if ، end ،  else، while ، for و… می باشند.

متلب خود این کلمات را تشخیص می دهد و در صورتی که این کلمات توسط کاربردهای بگردد رنگ نمایش کلمه کلیدی به رنگ آبی تغییر میکند برای داشتن لیستی از کلمات کلیدی می توانیم دستور iskeyword را در خط فرمان متلب تایپ کنیم.

>> iskeyword

ans =

            ‘ break ‘

            ‘ case ‘

            ‘ catch ‘

            ‘ classdef ‘

            ‘ continue ‘

            ‘ else ‘

            ‘ elseif ‘

            ‘ end ‘

            ‘ for ‘

            ‘ function ‘

            ‘ global ‘
‘ if ‘

            ‘ otherwise ‘

            ‘ parfor ‘

            ‘ persistent ‘

            ‘ return ‘

            ‘ spmd ‘

            ‘ switch ‘

            ‘ try ‘

            ‘ while ‘

اعداد مختلط:

 با تعریف عدد مختلف i و j می توانیم اعداد را بصورت مختلط تعریف کنیم. برای این منظور یک عدد مختلط با قسمت حقیقی ۲ قسمت موهومی ۳ را به صورت ۲+۳i و یا  i*3 +2  نمایش می‌دهیم.

توجه داریم که عبارت i3+2 به معنای عدد ۲ بعلاوه متغیر ۳i است که می تواند هر مقدار داشته باشد و یا تعریف نشده باشد در حایکه ۳i با توجه به قواعد نامگذاری متغیرها نمی تواند نام یک متغیر باشدو از این بابت مشکلی وجود ندارد.

خطایی که می تواند در اینجا زخ دهد این است که ممکن است ما i را در برنامه مقدار داده باشیم، در این صورت در کار با عبارت ۳i هیچ مشکلی نخواهیم داشت ولی اگر از عباراتی مثل ۲+i*3 استفاده کنیم نتیجه آنچه که انتظار داریم نخواهد بود.

برای جلوگیری از وقوع این اشتباه بهتر است اگر از فرم b*i+a  استفاده می کنیم بجای i و j از عبارت های معادل ۱i و ۱j استفاده کنیم یعنی:

۲+۳*۱j.

>> 2+3i

ans =2.0000 + 3.0000i

>> 0.45+3.8i

ans = 0.4500 + 3.8000i

>> 4+3*i

ans = 4.0000 + 3.0000i

>> 4+3i

??? Undefined function or variable ‘ i3 ‘.      →  (تعریف نشده است (تابع یا متغیر i3

>> i=10;4+3i

ans = 34

>> i=10;4+3*1i

ans =0.0000i

آرایه ها:

نکات:

  • آغاز آرایه با علامت براکت باز [
  •  فاصله عناصر, و یا فاصله 
  • پایان آرایه با علامت براکت بسته ]

در این صورت یک ماتریس سطری خواهیم داشت که به طور معادل  آن را آرایه عددی (آرایه) می‌نامیم برای برای زیر را دنبال کنید.

>> a=[2.5,8]

a = 2    ۵    ۸

>> b=[2    -۹     ۱٫۳۶    ۵٫۲    ۶٫۹]

b = 2.0000    -۹٫۰۰۰۰     ۱٫۳۶۰۰     ۵٫۲۰۰     ۶٫۹۰۰۰

>> d=[]    → ماتریس تهی

d=[]

آرایه ها را می توانیم بصورت عنصر به عنصر نیز تعریف کنیماین موضوع را با ذکر مثال توضیح می دهیم:

>> c (1)=5;c(2)=8;c(3)=10;

c =5       ۸     ۱۰

  • اندیس آرایه ها در متلب مخالف صفر بوده و صحیح است یعنی اندیس صفر نداریم همچنین اندیس هایی مثل ۱٫۲ و ۲- و…
  • هرگاه  تعدادی از عناصر ماتریس تعریف نشده رها کنیم در آثار خود به خود صفر تعریف می‌شوند.

>> f(1)=5;f(2)=8;f(6)=-5

f = 5           ۸               ۰           ۰           ۰           -۵

برای تعربف آرایه ای از اعداد با نظم خاص در متلب می توانیم از راه های ساده تری استفاده کنیم:

 

برای توضیح در مورد نمایش برداری فوق به این نوع توجه داریم که نمی توان تعداد زیادی  عدد را نشان داد و در این مورد در متلب با توجه به اندازه صفحه فرمان محدودیت داریم

از آنجا که بردار یک ماتریس سطری لذا هر عدد در بردار را می توان با ذکر شماره ستون آن مشخص کرد.

همچنین می توانیم گام تغییر اعداد را یک  عدد دلخواه تعیین کنیم حالت کلی این تعریف بدین صورت است:

n:m که به معنای اعداد n تا m است حالت دیگر تعریف n:d:m می باشد که d گام تعریف را نشان می‌دهد. با مثالهای زیر موضوع کاملا روشن می شود در ضمن برای این تعریف می توان پرانتز() و یا علامت [] را استفاده کرد و یا بدون این دو دستور را نوشت.[n:m = (n:m)= [n:m

 

برای حالتی که عدد دوم کوچکتر از عدد اول می باشد گام تغییر حتما باید منفی ذکر گردد برای مثال نتیجه عبارت ۳- :۰ ماتریس تهی خواهد بود.

>> 0: -3

ans = Empty matrix: 1-by-0 → ماتریس تهی ۱ در صفر

ذکر نشدن گام نیز بمعنای گام ۱ می باشد یعنی برای نمونه دو دستور ۱:۳ و ۱:۱:۳ معادل هستند.

 ()linspace: اگر بخواهیم بازه ای دلخواه را بصورت خطی به چندین قسمت مساوی تقسم کنیم و فرم فراخوانی آن بصورت (linspace(a,b,N می باشد که در نتیجه آن یک بردار سطری با عنصر اول a وعنصر آخر b ،فاصله عناصر یکسان و طئل بردار N خواهیم داشت.

>> linspace (4,9,6)

ans = 1.0000            ۱٫۲۰۰۰            ۱٫۴۰۰۰          ۱٫۶۰۰۰        ۱٫۸۰۰۰        ۲٫۰۰۰۰

آرایه های خاص :

(zeros(1,n: (آرایه ی تمام صفر) برای ساختن برداری با عناصر تمام صفر می توانیم از دستور zeros استفاده کنیم بدین صورت ک نتیجه

(۱,zeros(n یک آرایه ی n تایی (۱*n) تمام صفر می دهد.

 

(۱,ones(n:(آرایه ی تمام یک) برای ساختن برداری با همه ی عناصر برابر یک می توانیم از دستور ones استفاده کنیم بدین صورت که

(۱,ones(n یک آرایه ی nتایی (۱*n) صفر می دهد.

>> ones(1,6)

ans =1        ۱          ۱        ۱        ۱        ۱

 آریه ای ۶*۱ با تمام عناصر ۵ بسازید:

>> 5*ones(1,6)

ans =5         ۵           ۵         ۵           ۵           ۵

آین توابع برای ساختن آرایه های خاص کاربرد زیادی دارند.

اعداد و آرایه ی تصادفی:

در متلب مرجع تولید اعداد آرایه ها و ماتریس های تصادفی توابع مرتبط در نظر گرفته شده است که هر یک از این توابع بروش متفاوت این اعداد را تولید می کند کاربردهای خاص خود را دارند در زیر چند نمونه از این توابع را معرفی می‌کنیم:

 (۱,rand(n : این تابع بمنظور تولید اعداد تصادفی با توزیع یکنواخت در بازه [۱ ۰] استفاده می شود .

تابع rand را در این جا بصورت (۱,rand(n فراخوانی می کنیم حاصل یک آرایه n*1 است ک هر عنصر آرایه عددی تصادفی بین صفر و یک است برای مثال:

a = rand(1,4)

۰٫۸۱۴۷              ۰٫۹۰۵۸              ۰٫۱۲۷۰             ۰٫۹۱۳۴

هر عنصرآرایه عددی تصادفی بین صفر و یک است.
برای اینکه اعداد تصادفی دربازه بزرگتری توزیع شوند می توانیم تابع ()rand را در عددی ضرب کنیم برای مثال (۱,۴)rand ضربدر۵ در بازه [۵  ۰] قرار دارد

>> a=8*rand(1,3)

a = 6.4022         ۱٫۱۳۵۱         ۳٫۳۷۴

در حالت کلی اگر u  یک عدد تصادفی در بازه [۱  ۰] باشد  a+(b-a)*u در بازه [a  b] قرار دارد

>> u=rand(1,6)

>>u1=2+ (5-2) *u

u1 =4.4704        ۴٫۰۸۴۵        ۲٫۹۵۱۳         ۴٫۸۵۰۷          ۲٫۱۰۳۳        ۳٫۳۱۶۲

عناصر u1 تصادفی و در بازه [۵  ۲] قرار دارند.

(۱,randn(n: این تابع به منظور تولید اعداد تصادفی با توزیع نرمال( میانگین صفر و واریانس یک ) استفاده می شود این تابع را مشابه تابع ()rand بصوزت (randn(1,n فراخوانی می کنیم حاصل یک آرایه n*1 است که هر عنصر آرایه عددی تصادفی با توزیع یاد شده می باشد( این تابع عموما در شبیه سازی نویز گاوسی کاربرد دارد).

>> a=randn(1,4)

a =-0.2414       ۰٫۳۱۹۲         ۰٫۳۱۲۹           -۰٫۸۶۴۹

ملاحضه می کنیم ک اعداد منفی نیز در این فراخوانی ظاهر می شوند. با روشی مشابه روشی ک بزای ()rand گفته شد می توانیم واریانس و میانگین توزیع را تغییر دهیم.

تابع ()randint: از این تابع برای تولید اعداد تصادفی صحیح استفاده می کنیم و به چندین فرم میتوانیم واریانس و میانگین توزیع را فراخوانی کنیم.

تابع (randint(1,n: تولید رشته تصادفی متشک از عناصر ۰ و ۱ با طول n(در اینجا فراخوانی شبیه ()rand است)

 

(randint(1,n,m: تولید اعداد تصادفی صحیح کمتر از   (۱-m  (۰   ۱   ۲ …. m: برای این منظور عدد m باید به عنوان پارامتر سوم به ورودی های تابع افزوده گردد. بنابراین (randint(1,n,m یک بردار تصادفی با طول n و عناصر صحیح کمتر از m بدست می آید. (یعنی n عنصر بین ۰ و m-1)

>> a=randint(1,5,8)

a = 0      ۲      ۱     ۶    ۲

>> a=randint(1,5,80)

a = 73     ۱۲    ۶۶    ۴۳   ۷۹
([randint(1,n,[a    b: تولید تصادفی در بازه

[a   a+1 a+2…b-1 b) ⇐[a   b)

>> a=randint(1,5, [-2   ۵])

a = -2    ۱     -۲    ۵    -۲

>> a=randint(1,5, [20   ۲۵])

a = 24     ۲۴    ۲۵    ۲۰    ۲۲

(randperm(n: این تابع یک تابع تصادفی نیست بلکه برای چیدن اعداد صحیح به فرم تصادفی مورد استفاده قرار می گیرد برای مثال (randperm(n اعداد ۱ تا n  را به ترتیب تصادفی می چیند

 

 دستور های بسیار زیاد دیگری نیز برای تولید اعداد تصادفی وجود دارد که عموما مربوط به توزیع های مختلف می باشد برای مثال توزیع T و یا توزیع پواسن و یا انواع دیگر توزیع ها، ولی دستور هایی که در بالا مطرح شد در مسائل و موضوعات عمومی و در بسیاری از مباحث تخصصی می توانند نیاز ما را برطرف کنند.

 

فراخوانی و مقدار دهی آرایه ها:

در کدنویسی برنامه های مختلف فراخوانی و مقداردهی به فراوانی مورد استفاده قرار می گیرد و توانایی متلب در فراخوانی، مقداردهی و انجام عملیات جبری بر روی زیر ماتریس ها و زیر آرایه ها از توانمندی های بالای متلب بشمار می رود

برای یک متغیر آرایه ای که در متلب تعریف شده است اگر نام آن متغیر را در صفحه فرمان تایپ کنیم مقادیر آن نشان داده می شود و یا اگر تنها عنصر خاصی از آرایه را فراخوانی کنیم تنها این عنصر نمایش داده می شود:

 

 

 

در متلب اندیس باید صحیح باشد و اندیس صفر نداریم

 

 

می توانیم چندین مقدار را همزمان فراخوانی کنیم

 

 

  • end را می توانیم بعنوان اندیس ماتریس فراخوانی کنیم که نمایشگر آخرین عنصر ارایه می باشد
  • فرم نمایش (:)a نمایش ستونی را نتیجه می دهند
  • می توانیم بجای اندیس یک بردار داشته باشیم و بدینصورت مجموعه ای از عناصر آرایه را فراخوانی کنیم.

 

 

 

مقداردهی آرایه ها:

پس از توانایی فراخوانی مقداردهی کار سختی نیست.

 

 

کاربرد متلب در مهندسی صنایع(آموزش ویدیویی)

 

 

امیدواریم از این مطلب در سایت صنایع سافت که درباره آموزش متلب برای صنایع بود، لذت برده باشید.نظرات خودتون رو واسه ما کامنت بزارین تا ما بتونیم هر چه بیشتر از اونها واسه بهتر شدنه تیممون استفاده کنیم.

حتما شما هم علاقه مندید مثله بقیه مهندسان صنایع از مقاله های جدید ما باخبر بشین، خب فقط کافیه ایمیلتونو داخل فرم زیر وارد کنید و دکمه ارسال رو بزنید. به همین راحتی :)

 

کارشناسی رشته مهندسی صنایع، فعال در حوزه دیجیتال مارکتینگ و علاقه مند به استارت اپ ها
هدفم اینه که بازار کار رشته صنایع رو برای فعالین این حوزه شفاف تر کنم.

احمد جعفری

اگر این مقاله برای شما مفید بود برای دوستان خود هم به اشتراک بگذارید تا بقیه هم از این مطلب استفاده لازم را ببرند.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخی بگذارید