مقاله MATLAB

مقدمه

مطلب ( MATLAB ) یک برنامه نرم افزاری قوی جهت دانشجویان و محققین رشته های ریاضی و مهندسی است که اولین نگارش های آن در دانشگاه نیومکزیکو و استانفورد در سال های 1970 در جهت حل مسایل تئوری متریس ها و جبر خطی و آنالیزهای عددی بوجود آمد . در آن زمان قصد اصلی ، توسعه بسته های نزم افزاری LINPACK ، EI SPACK ( که زیر ؟؟؟های فرترن برای عملیات ماتریسی بوند ) بود و هدف آن بود که دانشجویان بدون نوشتن برنامه های فرترن قادر به استفاده از آن باشند . به تدریج و با افزودن امکانات و ابزارهای مختلف مطلب به نرم افزاری تبدیل شد که جای نرم افزارهای متعدد دیگری را نیز که به همین منظورها بوجود آمده بودند گرفت و امروزه صدها هزار کاربر دانشگاهی ، آکادمیک ، صنعتی و .... در زمینه های بسیار متنوع مهندسی ، علوم و کاربردها ( نظیر ریاضیات پیشرفته ، جبر خطی ، کنترل ، مهندسی سیستم و ..... ) با مطلب به عنوان یکی از اولین محیط های محاسباتی و تکنیکی که قادر به حل مسایل آن ها است آشنا می شوند . علی رغم قدرت و جامعیت بالای مطلب که آن را به یک زبان برنامه نویسی مناسب برای نوشتن برنامه های حاوی مبانی پیشرفته ریاضی درآورده است ، شاید مشکل بودن کار با ان در ویرایش های نگارش شده تحت Dos ، یکی از نقاط ضعف آن به شمار می رفت . با ارائه ویرایش 4  ، 5.3 ، 6 ، 6.5 ، بهره گیری از امکانات و قابلیت های این محیط ، این نقطه ضعف نیز رفع شده و مطلب به یک نرم افزار قوی و درعین حال آسان برای استفاده کننده « یا اصطلاحاً User -  friendly  تبدیل شده است. به گونه ای که دانشجویان و دانش آموزان نیز اکنون می توانند از قدرت محاسباتی عددی آنالیزداده و به تصویر کشیدن آن به در دروس دوره دبیرستان خود استفاده کنند. ویرایش دانشجویی مطلب الگوریتم های ریاضی را به شکلی که قادر به استفاده از آن ها در گستره وسیعی از تعلیم و آموزش دورسی نظیر پردازش سیگنال دیجیتال ، تئوری کنترل ، جبر خطی ، سیگنال ها و سیستم ها ، روش های محاسباتی عددی باشند در می آورد و به این ترتیب این نرم افزار به تنهایی ، یا آمیخته بادروس دیگر می تواند محیطی را فراهم آورد که مطالب ثقیل و سنگین تئوری ریاضی با نشان دادن جنبه های علمی و کاربردهای آن شیرین تر و قابل فهم تر باشد .

لازم به ذکر است به جهت پرهیز از زیاد شدن حجم مطالب جهت ارائه ، اولیه مقاله به معرفی محیط اصلی مطلب به صورت اجمالی و دو جعبه ابزار مهم آن ( کنترل و Simulink ) بسنده ؟؟؟ شده است .

والسلام

اسلامی -  خرداد 82

محیط نرم افزار مطلب : ( Matlab Enviroment )

با اجرای مطلب یک یا چند پنجره روی صفحه تصویر ظاهر می شود یکی از این پنجره ها پنجره Command  یا دستورات می باشد . این پنجره دستورات را برای پردازش به نرم افزار Matlab ارسال می کند .

در پنجره دستور مطلب ، باوارد کردن هر دستور و یا تولید هر متغیر نتیجه دستورات و متغیرها در حافظه ذخیره شده و فضای کاری مطلب را تشکیل می دهند و در هر زمان با صدا کردن نام آن متغیر می توان مقدار آن را مشاهده کرد .

اولین منو در پنجره Command  ، منوی مربوط به File  است . در این منو نیز مثل سایر نرم افزارها گزینه های مختلفی وجود دارد . به ترتیب به تشریح تک تک این موارد می پردازیم :

New : گزینه New اولین گزینه در منوی آبشاری File است که از گزینه New می توان به M –File ، Fegure ، Model ، GUI دسترسی پیدا کرد .

M -File  - : اگر تعداد دستورات کم باشد در خط فرمان Command قابل تایپ هستند ولی اگر تعداد دستورات زیاد باشد این کار ، امری مشکل خواهد بود برای این منظور مطلب یک امکان را فراهم می آورد که دستورات مورد نیاز را در یک فایل متنی ذخیره کنیم این پنجره M-  File  نامیده می شود .

Figvre : با این پنجره می توانید نتیجه و اجرای برنامه خودتان در این پنجره ببینید ، پنجره Figure  معمولاً بعد از فشار دادن کلید Enter بعد از تایپ هر دستور صفحه باز خواهد شد .

Model : گزینه Model پنجره Model  را برای ما باز می کند . این پنجره در ایجاد یک File  جدید در محیط Simulink استفاده می شود و یک سیستم را به راحتی می توان در این بخش قسمت بندی کرد .

GUI : چهارمین گزینه در دستور New است . این محیط یک رابط گرافیکی قوی و مورد نیاز را برای تغییر دایرکتوری ها و فایل های مطلب ارائه می دهد .

دومین گزینه در منوی فایل گزینه Open است . با فشاردادن این دکمه می توانید به کلیه فایل های مطلب موجود روی دیسک سخت دسترسی پیدا کرده و آن ها را در محیط نرم افزار Matlab باز کرد .

سومین گزینه گزینه مربوط به Close Command  است که با فشار دادن آن پنجره دستور بسته خواهد شد .

گزینه   Imort data : با فشار دادن این گزینه پنجره Import  روی صفحه ظاهر می شود. بوسیله این پنجره می توان فایل های مختلف از نقاط مختلف دیسک سخت خود را اگر نرم افزار مطلب پشتیبانی کند داخل این نرم افزار باز کرد .

گزینه بعدی در منوی فایل : Save Workspace  است که بوسیله آن خطوط دستورات و نیز متغیرهای موجود در محیط مطلب را می توان ذخیره و در مواقع لزوم ، احضار و بازیابی کرد . ذخیره کردن متغیرها باعث پاک شدن و حذف آن ها نمی شود .

گزینه بعدی گزینه Set path  است . از طریق پنجره Set path  می توان Foler  خاصی را به شاخه اصلی مطلب یا زیر شاخه های آن اضافه و یا ازآن حذف کرد .

گزینه بعدی preferences  است که از طریق آن می توان تنظیمات مختلف را برای صفحه Command خود در نظر گرفت .

سه گزینه بعدی : Page setup  ، print و print selection است که تنظیمات مختلف مربوط به print را انجام می دهند .

آخرین گزینه در منوی آبشاری فایل ، گزینه Exit Matlab است که ما را از نرم افزار خارج می کند .

دومین منوی که بررسی می شود منوی Edit است . این منو همانطور که از نامش پیداست کارهای مربوط به ویرایش متن مثل copy  ، paste  ، redo  ، Undo  ، Selectall ، Delete  ، Find را انجام می دهد .

اما آنچه در این منو باید به آن اشاره کرد سه گزینه آخر آن است . اولین گزینه Clear Command window است که پنجره دستورات را در صورت پر بودن پاک می کند . Clear Command history که پنجره مربوط به گزارشات قبلی یا تاریخچه قبلی را پاک می کند و Clear Workspace که محیط کاری را پاک می کند .

سومین منویی که بررسی می شود منوی View است که اولین گزینه آن desktop layout است . از طریق این گزینه می توان به گزینه های بعدی دسترسی پیدا کرد در زیر در مورد آن ها بحث می کنیم :

Default  - : که پنجره پیش فرض مطلب را که شامل 3 پنجره Command ، History  و Workspace است را باز می کند .

Command Window Only – که پنجره دستورات را فقط بازی کند .

Simple  - : که به سادگی دو پنجره Command  و Command Window را در دسترس قرار می دهد