آشنایی با محیط Matlab

در ادامه آموزش های سایت همیارپروژه برنامه نویسی متلب ارائه خواهد شد .آموزشها از مقدماتی تا پیشرفته ادامه دارد و ما به شما کدنویسی در نرم افزار متلب را یاد خواهیم داد. با ما همراه باشید.

دستورات اساسی ترسیمات دو بعدی

شکل کلی دستور ترسیمات دو بعدی بصورت زیر با کد plot در متلب نمایش داده می شود.

که در آن ui و vi به ترتیب مختصه های x و y یک نقطه و یا مجموعه ای از نقاط می باشند. آنها می توانند جفتهایی از اعداد, بردارهایی با طول یکسان, ماتریسهایی هم مرتبه , و یا عبارتهای محاسباتی که پس  از محاسبه به یکی از سه شکل فوق تبدیل می گردد کمیت cj رشته ای از کاراکترها می باشد. یکی از کاراکترها رنگ خط / نقطه را تعیین می نماید , کاراکتر دیگر نوع نقاطی را که باید استفاده شوند تعیین می نماید. و حداکثر از دو کاراکتر می توان جهت تعیین مشخصات خط استفاده نمود. هنگامیکه لازم می باشد تا مجموعه ای از نقاط رسم می گردد , یکی از کاراکترهای C می تواند برای مثال ‘s’ جهت رسم مربع یا ‘*’ جهت ترسیم ستاره باشد.

زمانی که مجموعه ای نقطه ها را بخواهیم با یک خط به همدیگر متصل نماییم کاراکتر cj می تواند علامت ‘-‘ برای خط توپر و ‘—‘ برای خط مقطع نمایش داد. زمانی که قرار باشد خطوط و نقاط با رنگ یکسان رسم شوند , کاراکتر cj شامل هر دو تعریف کننده خواهند بود. به عنوان نمونه اگر بخواهیم از خطوط مقطع آبی که از به هم پیوستن نشانه های الماسی آبی رنگ ( مربوط به نقطه ها) بوجود آمده است, استفاده می کنیم. در این صورت کاراکتر cj به صورت ‘b—d’ خواهد بود. ترتیب قرار گرفتن سه مجموعه ی کاراکتر در میان علامت کوتیشن دارای اهمیت نمی باشد.

زمانی که لازم است که خطوط و نقطه ها هر دو رسم شوند اما تعداد نقطه ها که خط را ایجاد می نمایند با تعداد نقطه هایی که باید رسم شوند متفاوت می باشد. این حالت C1 نشانه ای خواهد بود که قرار می باشدبه عنوان نوع خط به کار روفته و C2 نشانه ای مبین نوع نقطه خواهد شد و بلعکس. به فایل کمکی دستور plot جهت دستیابی به لیستی از رنگها و نوع خطها و نقطه ها مراجعه نمایید. اگر کاراکتر cj حذف گردد, در اینصورت مقادیر پیش فرض سیستم استفاده خواهند شد.اگر بیشتر از یک منحنی ترسیم گردد در اینصورت رنگ خطوط به ترتیبی که پیش فرض متلب می باشد تغییر خواهد نمود.

نقاط

جهت قرار دادن یک نشانه ی ستاره ی قرمز در مکان (۲,۴) از ساختار دستور زیر در متلب استفاده می نماییم.

خطوط

جهت ترسیم نمودن خطی که نقطه های (۰,۰) و (۱,۲) را بوسیله نوع خط پیش فرض به یکدیگر وصل می نماییم. ( خط توپر یا رنگ آبی) در متلب می توانیم از کد plot به صورت زیر استفاده نماییم.

دقت نمایید که اولین بردار دو عضوی [۰   ۱] مبین مقدارهای مختصه ی x و بردار دو عضوی بعدی [۰   ۲] مبین مقادیر مختصه ی y می باشد. بنابراین اولین عنصر مر بردار, مختصه ی یک نقطه ی انتهایی خط (x,y) را تعیین می کند و عنصر دوم این بردارها مختصه های نقطه ی انتهایی دیگر خط می باشند.

فرض می کنیم که قصد داریم مجموعه ای از n خط منقطع که نقاط انتهایی آنها (x1n,y1n) و (x2n,y2n) می باشند, را ترسیم کنیم . جهت انجام این کار چهار بردار زیر را در متلب ایجاد می نماییم.

در اینصورت دستور ترسیم در نرم افزار متلب به صورت زیر می باشد.

که در آن [x1:x2] و [y1:y2] هر یک ماتریسهای (۲*n) می باشند. جهت روشنتر نمودن این کد نویسی در متلب , اجازه دهید چهار خط عمودی را از y=0 ترسیم می شود

در نتیجه برنامه را در متلب می توان به صورت زیر نمایش داد:

چون x1=x2 می باشد از آنجا که رنگ تعیین شده است در کد فوق, بنابراین تمام خط ها دارای رنگ یکسانی به عنوان مثال سیاه در متلب می باشند . تابع zeros در متلب جهت ایجاد برداری شامل مقادیر صفر, با طولی یکسان با طول x استفاده می گردد. نتایج را در زیر مشاهده می نمایید.

به دلیل اینکه نرم افزار متلب دارای قابلیت اندازه دهی خودکار محورها می باشد, پنجره ی شکل ایجاد شده با توجه به خطوط ابتدا و انتها اندازه دهی در متلب می شوند. بنابراین جهت قابل رویت نمودن این خطوط ابتدا و انتهایی باید از دستورات زیر استفاده شود.

که در آن xmin,xmax,ymin,ymax به ترتیب مقدارهای مینیمم و ماکزیمم محورهای x و y در متلب می باشند بنابراین فایل متنی اصلاح شده به صورت زیر خواهد بود:

دستیابی به مقادیر حدود محورها و تعریف مجدد یک یا چند تای آنها در صورت لزوم ایجاد انعطاف پذیری بیشتر خواهد شد. حدود در متلب می توان با استفاده از دستور زیر بدست آورد.

که در آن v برداری متشکل از چهار عنصر مطابق زیر خواهد بود:

بنابراین جهت دستیابی به شکل اصلاح شده به صورت زیر در متلب به صورت زیر اصلاح می نماییم.

در اینجا آشنایی با محیط متلب بخش هفتاد و پنجم به پایان رسیده است و در آموزش های بعدی به مباحث دیگر آموزش متلب می پردازیم. همچنین از شما مخاطبین عزیز سایت همیارپروژه دعوت می کنم که برای انجام پروژه متلب خود آموزش های ما را دنبال نمایید.

 

نویسنده: زهرا رستمی