Introduzione a MATLAB

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Nicolina Costantino
5 anni fa
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1 Università degli Studi di Napoli Federico II CdL Ing. Elettrica Corso di Laboratorio di Circuiti Elettrici Introduzione a MATLAB Lezione n.2 Dr. Carlo Petrarca Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Tecnologie dell Informazione Università di Napoli FEDERICO II 1

2 L ambiente MATLAB Command window. E l area in cui sono digitati dati e comandi. Workspace. E la zona in cui sono visualizzate tutte le variabili definite dall operatore Command History. E l area in cui sono riportati tutti i comandi digitati nella Command Window Current Directory. Mostra i file contenuti nella directory di lavoro corrente 2

3 3

4 L ambiente MATLAB Matlab è un ambiente di lavoro basato principalmente su comandi in linea. Nella Command window è possibile digitare dati e comandi. Premendo il tasto INVIO è inoltre possibile visualizzare il risultato di una elaborazione. In MATLAB non esistono dichiarazioni di tipi o di dimensioni. Quando si dichiara o modifica una variabile, MATLAB alloca direttamente la memoria necessaria. 4

5 Creare e modificare variabili Per assegnare il valore 2 alla variabile x basta digitare al prompt (>>) la seguente riga di comando >> x=2 e premere subito dopo il tasto INVIO >> x=2 x = 2 Le variabili sono case sensitive: x è diversa da X I nomi delle variabili devono cominciare con una lettera La variabile x così creata può essere usata per qualsiasi altra operazione 5

6 Per le operazioni elementari di addizione, sottrazione, divisione, moltiplicazione, elevazione a potenza si usano i simboli + - / * ^ Assegniamo alla variabile y il valore x*5 >> y=x*5 y = Operazioni elementari 10 ATTENZIONE! E necessario sempre rispettare l ordine con il quale si assegna il valore ad una variabile. La variabile deve essere sempre a sinistra del segno = >> x*7=z ERRATO ESATTO >> z=x*7 6

7 MATLAB segnala sempre la presenza di un eventuale errore >> x*7=z??? x*7=z Error: The expression to the left of the equals sign is not a valid target for an assignment >> x=z??? Undefined function or variable z'. Sommiamo le due variabili : >> x+y 12 Se si omette di specificare la variabile per il risultato, allora MATLAB crea una variabile ans a cui assegna il valore richiesto. 7

8 assegniamo alla variabile w il valore x+y >> w=x+y w = 12 calcoliamo il quadrato di w: w 2 >> w^2 144 ATTENZIONE! se indichiamo una nuova variabile con un simbolo già utilizzato, il valore precedentemente archiviato verrà definitivamente perso >> x=x^3 x = 8 In questo caso la variabile x assume il nuovo valore 8 e non più il valore 2 precedentemente assegnato 8

9 MATLAB automaticamente stampa l output di ogni comando: per eliminare questa risposta è necessario aggiungere ; al termine del comando >> c c = 18 >> c=x+y; Per visualizzare il valore di una variabile, basta digitarla al prompt (>>) e premere INVIO Le variabili definite sono elencate nella Workspace E anche possibile visualizzarle tutte nella Command Window digitando il comando who oppure il comando whos >> who Your variables are: w x y whos Name Size Bytes Class Attributes w 1x1 8 double x 1x1 8 double y 1x1 8 double 9

10 Esistono variabili predefinite di sistema. Eccone alcune pi (pi greca) inf (infinito) NaN (Not a Number) ad esempio 0/0 i e j (Unità immaginaria = 1 ) Per cancellare una o più variabili si usa il comando clear Con il comando clear all si cancellano tutte le variabili Il comando clc serve per ripulire la Command Window, ma non cancella le variabili Il comando save serve per salvare le variabili nel file Matlab.mat Il comando load serve per richiamare le variabili contenute in Matlab.mat >> clear y >> clear x c w >> clear all >> clc >> save >> load 10

11 >> clear x c w cancella le sole variabili x c w >> clear all cancella tutte le variabili >> save salva tutte le variabili nel file matlab.mat >> save ( Dati.mat, x, c ) salva le variabili x c nel file Dati.mat >> load carica le variabili dal file matlab.mat >> load( Dati.mat ) carica le variabili dal file Dati.mat >> load( Dati.mat, x ) carica la sola variabile x dal file Dati.mat 11

12 ATTENZIONE! MATLAB possiede un ordine predefinito per lo svolgimento di operazioni Ordine di priorità: 1) funzioni 2) operazioni tra parentesi; 3) elevamento a potenza; 4) prodotti e divisioni; 5) somme e sottrazioni A parità di priorità le operazioni si eseguono nell ordine da sinistra verso destra Esempi: >> A=5-3^2*4 A = -31 A 53 2 *4 >> A=(5-3)^(2*4) A = 256 A 53 2*4 >> A=(5-3) ^2*4 A = 16 A * 4 >> A=5-3^(2*4) A = A 53 2*4 12

13 Nota bene: Per indicare la priorità delle operazioni si usano solo le parentesi tonde (, ) Le parentesi quadre o graffe hanno altri usi in MATLAB Calcola l espressione: A 2 * * >> (2^3*(7+4))-(3^(2/3)*((5/(3+6))-4)) Risultato: Un eventuale errore di sintassi (es. manca una parentesi) è segnalato:??? (2^3*(7+4))-(3^(2/3)*((5/(3+6))-4) Error: Expression or statement is incorrect possibly unbalanced (, {, or [. 13

14 E possibile scrivere su un unica riga tutte le operazioni da svolgere. Esempio: calcolare l area e il perimetro del triangolo in figura Dati: b=7 cm h=10 cm c h c b >> b=7;h=10;a=b*h/2;c=sqrt((b/2)^2+h^2);p=2*c+b; 14

15 I tasti di direzione sulla tastiera sono molto utili Serve per visualizzare al prompt, in sequenza, tutti i comandi digitati Serve per scorrere in verso opposto tutte i comandi già digitati Serve per scorrere verso sinistra i comandi già digitati Serve per scorrere verso destra i comandi già digitati 15

16 Esempio dell uso dei tasti freccia Esempio: calcolare l area e il perimetro del triangolo in figura Dati: b= 9 cm h=12 cm c h c Con il tasto freccia su ci appare l espressione già scritta >> b=7;h=10;a=b*h/2;c=sqrt((b/2)^2+h^2);p=2*c+b; Con il tasto freccia sinistra ci muoviamo per cambiare i dati >> b=9;h=12;a=b*h/2;c=sqrt((b/2)^2+h^2);p=2*c+b; b 16

17 17 Esercizi Eseguire le seguenti operazioni in cui: a=5; b=12; c=8.4; d=7.9 d c b a * a c d b a 2 c a b a /5 4 b* c a c 17 Risultato: 8.50 Risultato: Risultato: Risultato:

18 Svolgimento esercizi >> a=5; b=12; c=8.4; d=7.9; >> (a+b)*(c-d) >> ((a^2+b)/d)-(c/a) >> a^2+((b/a)^3-c) >> (((c^(2/5))/a)^3)-(b*(4+c^2))

19 Uno scalare è trattato da MATLAB come una matrice con dimensione (size) (1,1), formata cioè da una riga e una colonna >>x=2; >> size(x) 1 1 E possibile creare un vettore riga nel seguente modo: x 2 >> a=[1 5 6] a = a a è una matrice composta da una riga e da tre colonne a è un vettore riga di lunghezza (length) 3: >> size(a) 1 3 >> length(a) 3 numero di righe numero di colonne lunghezza del vettore 19

20 E possibile creare un vettore colonna terminando ogni riga con ; >> b=[7; 5; 8; 1;] b = b Il vettore b è una matrice con 4 righe ed una colonna Il vettore b è una vettore colonna di lunghezza 4 >> size(b) 4 1 >> length(b) 4 20

21 L accesso agli elementi di un vettore avviene tramite indici: >> a=[ ] a = >> a(2) >> a(4) >> a(5) >> a(end) >> a(length(a)) elemento di posto 2 elemento di posto 4 ultimo elemento del vettore a ATTENZIONE! Gli indici devono essere numeri interi 21

22 Esercizi 1. Costruire il vettore riga A= (12, 3.4, 54, 13.5, 77, 8, 9) 2. Ricavare il numero N di elementi di A 3. Calcolare il prodotto P1 = N*A(2) 4. Calcolare il prodotto P2 tra il primo e l ultimo elemento del vettore A 5. Calcolare la differenza D=P2-P1 6. Calcolare il risultato R1 della seguente operazione 7. Calcolare il risultato R2 di 8. Calcolare il risultato RT di D P1 2 N * P2 P 1 A P1 N P2 P1 A N 5 A2 A(4) 4 Anno Accademico Introduzione a MATLAB parte 1 3 D P1 A(3) 22

23 Svolgimento esercizi A=[ ]; >> N=length(A) N = 7 >> P1=N*A(2) P1 = >> P2=A(1)*A(end) P2 = 108 >> D=P2-P1 D = >> R1=(D-P1)/A(3) R1 = >> R2=(((D-P1)^2)/(P2-P1))*N/A(4) R2 = >> RT=((((P1^(2/3))/(P2-P1))+N/A(4))/(((N+5)/(A(2)+A(4)))))^3 RT =

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