Tự học Matlab

Pikachu – Vietdown.org Ch−ơng 1 Cơ sở Matlab 1.1 Tổng quan về Matlab 1.1.1 Khái niệm về Matlab Matlab lμ một ngôn ngữ lập trình thực hμnh bậc cao đ−ợc sử dụng để giải các bμi toán về kỹ thuật.Matlab tích hợp đ−ợc việc tính toán, thể hiện kết quả, cho phép lập trình, giao diện lμm việc rất dễ dμng cho ng−ời sử dụng. Dữ liệu cùng với th− viện đ−ợc lập trình sẵn cho phép ng−ời sử dụng có thể có đ−ợc những ứng dụng sau đây. • Sử dụng các hμm có sẵn trong th− viện, các phép tính toán học thông th−ờng • Cho phép lập trình tạo ra những ứng dụng mới. • Cho phép mô phỏng các mô hình thực tế. • Phân tích, khảo sát vμ hiển thị dữ liệu. • Với phần mềm đồ hoạ cực mạnh • Cho phép phát triển,giao tiếp với một số phần mềm khác nh− C++, Fortran. 1.1.2 Tổng quan về cấu trúc dữ liệu của MATLAB, các ứng dụng Matlab lμ một hệ thống t−ơng giao,các phần tử dữ liệu lμ một mảng( mảng nμy không đòi hỏi về kích th−ớc ). Chúng cho phép giải quyết các vấn đề liên quan đến lập trình bằng máy tính,đặc biệt sử dụng các phép tính về ma trận hay véc tor vμ có thể sử dụng ngôn ngữ C học Fortran lập trình rồi thực hiện ứng dụng lập trình đó bằng các câu lệnh goị từ MATLAB .MATLAB đ−ợc viết tắt từ chữ matrix laboratory tức lμ th− viện về ma trận, từ đó phần mềm MATLAB đ−ợc viết nhằm cung cấp cho việc truy cập vμo phần mềm ma trận một cáh dễ dμng, phần mềm ma trận nμy đ−ợc phát triển bởi các công trình Linpack vμ Eispack . Ngμy nay MATLAB đ−ợc phát triển bởi Lapack vμ Artpack tạo nên một nghệ thuật phần mềm cho ma trận. a.Dữ liệu Dữ liệu của MATLAB thể hiện d−ới dạng ma trận( hoặc mảng –tổng quát), vμ có các kiểu dữ liệu đ−ợc liệt kê sau đây • Kiểu đơn single , kiểu nμy có lợi về bộ nhớ dữ liệu vì nó đòi hỏi ít byte nhớ hơn, kiểu dữ liệu nμy không đ−ợc sử dụng trong các phép tính toán học, độ chính xác kém hơn • Kiểu double kiểu nμy lμ kiểu thông dụng nhất của các biến trong MATLAB • Kiểu Sparse. • Kiểu int8, uint8, int16 . . . Trang 1 • Kiểu char ví dụ ‘Hello’ • Kiểu cell. • Kiểu Structure. Trong MATLAB kiểu dữ liệu double lμ kiểu mặc định sử dụng trong các phép tính số học. Các bạn có thể tham khảo các kiểu dữ liệu khác trong đĩa CD Help MATLAB 6.0 b. ứng dụng MATLAB tạo điều kiện thuận lợi cho: • Các khoá học về toán học • Các kỹ s−, các nhμ nghiên cứu khoa học • Dùng MATLAB để tính toán ,nghiên cứu tạo ra các sản phẩm tốt nhất trong sản xuất. c.Toolbox lμ một công cụ quan trọng trong Matlab Công cụ nμy đ−ợc MATLAB cung cấp cho phép bạn ứng dụng các kỹ thuật để phân tích, thiết kế , mô phỏng các mô hình . Ta có thể tìm thấy toolbox ở trong mô tr−ờng lμm việc của . • Mạng nơron • Logic mờ • Simulink 1.1.3 Hệ thống MATLAB Hệ thống giao diện của MATLAB đ−ợc chia thμnh 5 phần • Môi tr−ờng phát triển. Đây lμ nơi đặt các thanh công cụ, các ph−ơng tiện giúp chúng ta sử dụng các lệnh vμ các file, ta có thể liệt kê một số nh− sau. + Desktop + Command Window + Command History + Browsers for viewinghelp • Th− viện, các hμm toán học Bao gồm các cấu trúc nh− tính tổng, sin cosin atan, atan2 etc.., các phép tính đơn giản đến các phép tính phức tạp nh− tính ma trận nghich đảo, trị riêng, chuyển đổi furier ,laplace , symbolic library • Ngôn ngữ MATLAB Đó lμ các ngôn ngữ cao về ma trận vμ mảng, với các dòng lệnh, các hμm, cấu trúc dữ liệu vμo , có thể lập trình h−ớng đối t−ợng. • Đồ hoạ trong MATLAB Trang 2 Bao gồm các câu lệnh thể hiện đồ hạo trong môi tr−ờng 2D vμ 3D, tạo các hình ảnh chuyển động, cung cấp các giao diện t−ơng tác giữa ng−ời sử dụng vμ máy tính . • Giao tiếp với các ngôn ngữ khác. MATLAB cho phép t−ơng tác với các ngôn ngữ khác nh− C , Fortran 1.1.4 Lμm quen với matlab Tr−ớc tiên để khởi động MATLAB bạn kích đúp (hoặc đơn) vμ biểu t−ợng file MATLAB.exe ,trên mμn hình xuất hiện cửa sổ sau.( Xem hình vẽ 1.1 ) Cửa sổ đó chứa các thanh công cụ( giao diện ng−ời vμ máy) cần thiết cho việc quản lý các files, các biến ,cửa sổ lệnh, có thể coi desktop lμ các panel gồm các ô, vùng, quản lý vμ tác dụng của từng cửa sổ nhỏ đ−ợc quản lý bởi desktop Hình vẽ 1.1 Trang 3 Trên hình vẽ ta thấy cửa sổ desktop(cửa sổ lớn nhất), vμ các cửa sổ phụ của nó 1.1.5 Lμm việc với các cửa sổ của MATLAB đ−ợc quản lý bởi desktop a. Cửa sổ Command window : Lμ cửa sổ giao tiếp chính của Matlab bởi đây lμ nơi nhập giá trị các biến, hiển thị giá trị,tính toán giá trị của biểu thức, thực thi các hμm có sẵn trong th− viện (dạng lệnh), hoặc các hμm(dạng function) do ng−ời dùng lập trình ra trong M-files. Các lệnh đ−ợc đ−ợc nhập sau dấu nhắc ‘ >> ‘, vμ nếu có sai sót trong quá trình gõ(nhập) lệnh thì hãy nhấn phím Enter cho đến khi nhận đ−ợc dấu nhắc >>. Thực thi lệnh bằng nhấn phím Enter. Gõ các lệnh sau: >> A= pi/2 ; >> B= sin(A) B= 1 Hoặc ch−ơng trình soạn thảo trong M-file d−ới đây: % Chuong trinh trong M-file x= 0:pi/6:2*pi; y=sin(x); plot(x,y); % chuong trinh đ−ợc l−u với tên file lμ ve_sin.m thực thi ch−ơng trình trên trong cửa sổ Command window bằng dòng lệnh sau >> ve_sin Chúng ta thấy rõ hơn trong mục “ Sử dụng lệnh trực tiếp “ ở phần sau. b. Cửa sổ command History Các dòng mμ bạn nhập vμo trong cửa sổ Command window ( các dòng nμy có thể lμ dòng nhập biến ,hoặc có thể lμ dòng lệnh thực hiện hμm nμo đó ) đ−ợc giữ lại trong cửa sổ Command History ,vμ cửa sổ nμy cho phép ta sử dụng lại những lệnh đó bằng cách kích Trang 4 đôi chuột lên các lệnh đó hoặc các biến, nếu nh− bạn muốn sử dụng lại biến đó. Xem hình 1.2 Kích đôi chuột lên lênh hoặc biến để sử dụng lại Hình 1.2 c. Cửa sổ Workspace: Lμ cửa sổ thể hiện tên các biến bạn sử dụng cùng với kích th−ơc vùng nhớ(số bytes), kiểu dữ liệu(lớp) ,các biến đ−ợc giải phóng sau mỗi lần tắt ch−ơng trình.(xem hình 1.3) Yêu Kích đôi chuột lên biến để xem dữ liệu(hoặc thay đổi giá trị) Hình 1.3 Ngoμi ra nó cho phép thay đổi giá tri , cũng nh− kích th−ớc của biến bằng cách kích đôi chuột lên các biến. Hoặc kích vμo nút bên trái ngay cạnh nút save Ví dụ khi chọn biến(giả thử lμ biến b) rồi kích đúp(hoặc kích chuột vμo nút cạnh nút save) ta đ−ơc cửa sổ sau gọi lμ Array Editor: xem hình 1.4 Trang 5 Tiêu đề lμ tên biến b , định dạng dữ liệu ở ô có tên lμ: Numeric format, mặc định lμ dạng short, Kích th−ớc size lμ 1 by 3 (tức lμ một hμng vμ 3 cột) ta có thể thay đổi kích th−ớc nμy bằng cách thay đổi số có trong ô kích th−ớc size. + Dùng cửa sổ nμy để l−u các biến ở d−ới lμ dữ liệu của biến b, ta có thể thay đổi chúng bằng cách thay đổi giá trị trong các ô đó Hình 1.4 Ví dụ Nhập biến >>b=[1 2 3 ]; >>x=pi; Tất cả các biến đều đ−ợc l−u trong Workspace trong đó thể hiện cả kích th−ớc (Size), số Bytes vμ kiểu dữ liệu(class) (8 bytes cho mỗi phần tử dữ liệu kiểu double cụ thể lμ 24 bytes dμnh cho b vμ 8 bytes dμnh cho a) d. Cửa sổ M-file Lμ một cửa sổ dùng để soạn thảo ch−ơng trình ứng dụng, để thực thi ch−ơng trình viết trong M-file bằng cách gõ tên của file chứa ch−ơng trình đó trong cửa sổ Commandwindow. Khi một ch−ơng trình viết trong M-file, thì tuỳ theo ứng dụng cụ thể, tuỳ theo ng−ời lập trình mμ ch−ơng trình có thể viết d−ới dạng sau +Dạng Script file :Tức lμ ch−ơng trình gồm tập hợp các câu lệnh viết d−ới dạng liệt kê ,không có biến dữ liệu vμo vμ biến lấy giá trị ra +Dạng hμm function có biến dữ liệu vμo vμ biến ra. e. Đ−ờng dẫn th− mục: Nơi l−u giữ các file ch−ơng trình 1.2 Nhập biến,lệnh trực tiếp từ cửa sổ Command Window: Sau khi xuất hiện dấu nhắc >> trong cửa sổ command window điều đó đồng nghĩa cho phép bạn nhập biến hoặc thực hiện các câu lệnh mong muốn. Trang 6 Do dữ liệu của MATLAB đ−ợc thể hiện d−ới dạng matrận cho nên các biến dùng trong MATLAB dữ liệu của nó cũng thể hiện d−ới dạng ma trận, việc đặt tên biến không đ−ợc đặt một cáh tuỳ tiện mμ phải đặt theo một quy định • Tên ma trận(biến) phải bắt đầu bằng một chữ cái, vμ có thể chứa đến 19 ký tự lμ số hoặc chữ. • Bên phải dấu bằng lμ các giá trị của ma trận • Dấu chấm phẩy(; )lμ để phân cách các hμng, còn các giá trị trong hμng đ−ợc phân cách nhau bởi dấu phẩy(,) hoặc dấu cách( phím space). • Kết thúc nhập ma trận th−ờng có dấu chấm phẩy hoặc không tuỳ theo bạn muốn thể hiện kết quả của nó hay không. a. Nhập các biến, matrận, các lệnh liệt kê trực tiếp Thông th−ờng Matlab sử dụng 4 vị trí sau dấu phẩy cho các số thập phân có dấu phẩy chấm động, vμ sử dụng biến “ ans “ cho kết quả của phép tính. Ta có thể đăng ký biến thể hiện kết quả nμy của riêng mình . Xét tập các lệnh sau: Ví dụ tr−ờng hợp không sử dụng biến l−u kết quả, biến ans tự động đ−ợc gán >> 8+9 ans = 17 Nhập biến r = 8/10 trong cửa sổ CommandWindow nh− sau: >> r = 8/10 r=0.8000 Bạn có thể sử dụng các biến nμy cho các phép tính tiếp theo ví dụ nh−: >> s=10*r s= 8 Ví dụ nhập trực tiếp các số liệu nh− sau >> a=[1 2;3 4] a = 1 2 3 4 Matlab có hμng trăm hμm đ−ợc định nghĩa sẵn ví dụ nh− hμm tính sin .. . >> x=pi; %nhập biến x >> sin(x) % nhập lệnh sin(x), ấn enter để thực hiện lệnh tính sin(x) ans = 1.2246e-016 + Các phép tính sử dụng trong Matlab : Trang 7 Trong MATLAB cũng sử dụng các phép toán thông th−ờng đ−ợc liệt kê trong bảngsau Ký tự ý nghĩa Lệnh Matlab + Cộng a + b a+b - Trừ a - b a-b * Nhân ab a*b / Chia phải a/b= b a a/b \ Chia trái b\a = b a b/a ^ Mũ a^b a^2 Thứ tự −u tiên các phép toán: Tất cả các biểu thức toán học đều đ−ợc thực hiện từ trái qua phải, ta có bảng thứ tự −u tiên nh− sau: Thứ tự −u tiên Các phép 1 Dấu ngoặc trong biểu thức 2 Toán tử mũ ^ , thực thi từ trái qua phải 3 Toán tử nhân, chia có cùng mức −u tiên,thực hiện từ trái sang phải . 4 Cộng , trừ Ví dụ1 : >> a=[1 2;3 4]; >> b=[5 6;7 8]; >> a+b^2 ans = 68 80 94 110 Ví dụ2 Giải ph−ơng trình bậc hai, các lệnh nhập trong của sổ CommandWindow >>a= 1; >>b=-2; >>c=1; >>delta= b^2- 4*a*c; >>x1=(-b+ sqrt(delta) )/(4*a); >>x2=(-b- sqrt(delta) )/(4*a); Trang 8 Chú ý : + Các lệnh đ−ợc kết thúc bằng dấu chấm phẩy, Matlab sẽ không thể hiện kết quả trên mμn hình, ng−ợc lại không có dấu chấm phẩy Matlab sẽ thể hiện kết quả. + Trong quá trình nhập ma trận nếu các phần tử trên một hμng dμi quá ta có thể xuống dòng bằng toán tử ba chấm( . . . ) Ví dụ >>Number_apples=10;Number_Oranges=25,Number_bananas=34; >>Fruit_Purchased= Number_apples+ Number_Oranges+ ... Number_bananas 1.3 Sử dụng các lệnh gián tiếp từ các file dữ liệu Nh− đã trình bμy trong phần cửa sổ M-file, tập hợp các lệnh của MATLAB đ−ợc soạn thảo trong cửa sổ M-file d−ới dạng Script file hoặc dạng hμm function(có biến đầu vμo vμ ra), vμ đ−ợc ghi (l−u)vμo file dữ liệu có phần mở rộng lμ .m (Thông th−ờng các ch−ơng trình soạn thảo trong M-file th−ờng đ−ợc l−u theo đ−ờng dẫn C:\matlab\ work\Tên_file ), muốn thực thi ch−ơng trình soạn thảo đó ta gọi lệnh trong cửa sổ Commandwindow, tuỳ theo ch−ơng trình viết dạng Script file hay function mμ trong cửa sổ ta có 2 cách gọi nh− sau: • Đối với ch−ơng trình viết dạng Script file >> tên_file ; a=1; b=-2; c=1; delta=b^2-4*a*c; x1=(-b+sqrt(delta))/(2*a) x2=(-b-sqrt(delta))/(2*a) % l−u vμo file GPTB2.m Ví dụ giải ph−ơng trình bậc hai tìm nghiệm x1 vμ x2 viết trong M-file dạng Scriptfile: Thực thi ch−ơng trình trên trong cửa sổ CommandWindow bằng lệnh >>GPTB2 • Đối với ch−ơng trình viết dạng function ,có tham số đầu vμo vμ ra,ta phải truyền đủ các tham số cần thiết. Ví dụ : Giải ph−ơng trình bậc hai với ba tham số đầu vμo lμ các hệ số a , b, c vμ hai biến đầu ra lμ nghiệm của ph−ơng trình x1 vμ x2 (Xem cách viết hμm function ở mục sau) Trang 9 function [x1, x2] =GPTB2(a,b,c) x1=(-b+sqrt(delta))/(2*a); %Tinh nghiem x1 x2=(-b- sqrt(delta))/(2*a); %Tinh nghiem x2 Thực hiện bμi toán trên trong Command window nh− sau: >>[x1,x2]=GPTB2 (a,b,c) % cấu trúc chung lμ [x1,x2]=Tên_file (a,b,c) ( hoặc [x1,x2]=GPTB2(1,-2,1) ) >>a= 1; >>b=-2; >>c=1; L−u ý rằng khi viết ch−ơng trình trong M-file, bạn muốn ghi chú thích ta dùng ký tự % đặt tr−ớc dòng chú thích nh− sau %----------dòng chú thích -------------- %Viết trong M-file(dạng Script file) x=0:0.1:10 ; %Tạo vector x y=cos(x); plot(x,y); % Vẽ đồ thị hμm cosin %l−u vμo file có tên lμ dai1.m Ví dụ 2 Thực thi hμm trên cửa sổ commandwindow bằng lệnh >> dai1 Viết ch−ơng trình trong M-file đ−ợc dùng lμ chủ yếu ,đặc biệt đối với những ch−ơng trình dμi , phức tạp thì bạn nên viết trong M-file. 1.4 Dòng nhắc gán giá trị biên Đối với bạn đã học lập trình Pascal, bạn muốn nhập giá trị khi thực thi ch−ơng trình bạn dùng cặp lệnh: writeln( 'Nhập giá trị của a='); readln(a); Nh−ng đối với MATLAB thì bạn sẽ thấy rất đơn giản chỉ dùng một lệnh duy nhất đó lμ : a=input(‘Nhap gia tri cua a=’); Ví dụ: Trong cửa sổ Commandwindow ta gõ lệnh >> a =input(‘nhap a=’); Trang 10 Nhấn Enter cho kết quả d−ới dạng nhap a= 3; đồng nghĩa với việc gán a=3. Sử dụng dòng nhắc gán giá trị biên trong tr−ờng hợp ta muốn thay đổi giá trị các biến lúc thực thi ch−ơng trình. Ví dụ : sử dụng dòng nhắc gán giá trị biên để giải ph−ơng trình bậc hai % Ch−ơng trình viết trong M-file, bạn có thể viết trong CommandWindow a=input(‘nhap he so a=’); b=input(‘nhap he so b=’); c=input(‘nhap he so c-=’); Delta=b^2-4*a*c; x1=(-b+ sqrt(Delta))/(2*a) x2=(-b+ sqrt(Delta))/(2*a) 1.5 Cách tạo một hμm function Tr−ớc hết ta thống nhất rằng, để tạo một hμm function ta phải soạn thảo nó trong M- file. Cấu trúc hμm nh− sau: câu lệnh 2; câu lệnh 3; .... câu lệnh n; %kết thúc ch−ơng trình khi kết thúc câu lệnh %Khai báo hμm có từ khoá function function[danh sách tên kết quả]= Tên_hμm(danh sách các biến đầu vμo) % Thân ch−ơng trình câu lệnh 1; Chú ý: • Danh sách tên kết quả, vμ tham số đầu vμo đ−ợc cách nhau bằng dấu phẩy. Ví dụ : function[x1,x2,x3]=dai2(a,b,c,d) • Thân ch−ơng trình không bắt đầu bằng từ khoá Begin vμ không kết thúc bằng từ khoá End nh− Ngôn ngữ lập trình Pascal. • Ta nên l−u vμo file có tên trùng với tên hμm Ví dụ: Cho sơ đồ khối của hệ thống điều khiển tự động nh− hình d−ới đây 2 2 den num 1 1 den num yu (- Trang 11 Nhiệm vụ: Tính hμm truyền kín của hệ thống Ch−ơng trình có thể đ−ợc viết nh− sau: function[numk, denk]=ham_truyen(num1, den1, num2, den2) numh=conv(num1, num2);% conv lμ hμm nhân, hμm nμy đ−ợc định nghĩa sẵn denh=conv(den1,den2); numk=numh; m=length(denh)- length(numh); numh1=[zeros(:,m), numh]; denk= numh1+denh; %kết thúc ch−ơng trình tại đây bạn nên l−u vμo file có tên lμ ham_truyen. Thực thi hμm: >> num1=[1 1]; >>den1=[1 2 1]; >>num2=[1 2]; >>den2=[1 2 1 4]; >>[numk,denk]=ham_truyen(num1,den1,num2,den2); 1.6 Sử dụng hμm có sẵn Có rất nhiều hμm có sẵn, đó lμ các hμm đã đ−ợc lập trình sẵn,vμ đ−ợc đ−a vμo th− viện, để xem một hμm cũng nh− cấu trúc, cách sử dụng ta dùng lệnh >>help tên_hμm Ví dụ Ta muốn xem cấu trúc hμm ode23 >>help ode23 1.7 Vẽ các hμm Dùng lệnh fplot để vẽ các hμm, hμm nμy có thể có sẵn(ví dụ nh− sin, cos . . .), hoặc các hμm tạo bởi ng−ời dùng viết trong M-file dạng function Cấu trúc: fplot(‘Tên_hμm’,[Xmin ,Xmax] ,tol,N,’LineSpec’);hoặc fplot( @Tên_hμm,[Xmin ,Xmax] ,tol,N,’LineSpec’); L−u ý:Đối với các hμm toán học có sẵn(không phải định nghĩa) ví dụ nh− sin, cos ,... thì có thể thực hiện nh− sau: + fplot(‘sin(x)’,2*pi*[-1 1] ) %vẽ y=sin(x) với x=[-2*pi 2*pi]; + fplot([sin(x),tan(x),cos(x)]’, 2*pi*[-1 1] ); Trang 12 %vẽ ba đồ thị trên cùng một cửa sổ với x=[-2*pi 2*pi] ; • Dùng hμm inline ví dụ : f=inline(‘x+2’); fplot(f,[0 2] ); • Đối với các hμm trong M-file có thể sử dụng các cách sau Ví dụ: Tính f1, f2, f3 Hμm FUNC sẽ trả về một vector hμng ứng với mỗi giá trị của x, ví dụ x=[x1;x2] thì hμm FUNC sẽ trả về ma trận sau đây. f1(x1) ,f2(x1), f3(x1) f1(x2) ,f2(x2), f3(x2) Lợi dụng đặc điểm nμy ta có thể vẽ nhiều đồ thị trên cùng một cửa sổ thông qua ví dụ sau: f1= x+3; f2=x; f3=x.^2; %l−u vμo file FUNC.m %Tạo hμm Y function Y=myfun(x) Y(:,1)=200*sin(x(:))./(x(:); Y(:,2)=x(:).^2; %l−u vμo file có tên lμ myfun.m function [f1,f2,f3]= FUNC(x) Thực thi ch−ơng trình trên trong Commandwindow >>fplot( ‘myfun’,[-20 20] ); (hoặc dùng >>fplot(@myfun ,[-20 20] ) Các thông số tol, N , LineSpec lần lựot lμ sai số liên quan(t−ơng đối), số điểm ít nhất, biểu diễn thuộc tính của đ−ờng. Chú ý:Khi bạn muốn hạn chế khoảng biểu diễn cả trục x vμ y thì dùng [Xmin Xmax Ymin Ymax] . 1.8 L−u vμ lấy dữ liệu Với Matlab khi thoát khỏi ch−ơng trình(tắt),các biến dữ liệu(trongWorkspace) sẽ bị mất,do vậy khi thực hiện lại ch−ơng trình bạn phải khai báo lại các biến cần thiết trên, Trang 13 điều nμy gây mất thời gian, vμ biện pháp tốt lμ bạn l−u tất cả các biến cần thiết cho ch−ơng trình của bạn vμo file riêng, vμ khi cần chúng ta gọi chúng ra bằng một lệnh L−u dữ liệu có thể lμ : • L−u tất cả các biến trong vùng lμm việc( Workspace) hoặc • Một số biến nhất định tuỳ theo nhu cầu . Sau đây lμ các cách l−u các biến dữ liệu: 1.8.1 L−u vμ lấy dữ liệu d−ới file nhi phân(binary) L−u dữ liệu: >>save('C:\matlabR12\work\ten_file') %l−u toμn bộ biến trong Workspace >>save('C:\matlabR12\work\ten_file', 'x','y')% chỉ l−u biến x vμ y Chú ý: C:\matlabR12\work\ten_file lμ đ−ờng dẫn tới file, thông th−ờng khi cμi đặt ch−ơng trình thì mặc định lμ cμi vμo ổ C (nếu bạn cμi vμo ổ D, khi sử dụng lệnh save, bạn chỉ cần thay đổi thμnh :D:\matlabR12\work\ten_file) Ví dụ: Khôi phục lại dữ liệu dùng lệnh sau: load ('C:\matlabR12\work\ten_file') % lấy dữ liệu Ví dụ: Bây giờ ta xoá hai biến a vμ b ra khỏi ch−ơng trình vμ thực hiện lệnh load để lấy lại dữ liệu: %Viết trong Command Window >>a=1; >>b=1; >>c=-2; >>save('C:\matlabR12\work\Bien', 'x','y') >>clear a ; %xoá biến a >>clear b ; %xoá biến b >> load ('C:\matlabR12\work\ten_file') >>a %kiểm tra xem a đã khôi phục lại ch−a a=1 >>b%kiểm tra xem b đã khôi phục lại ch−a b=1 1.8.2 L−u vμ lấy dữ liệu d−ới file ASCII >>save('C:\matlabR12\work\ten_file','-ASCII'). L−u toμn bộ biến trong workspace vμo file Trang 14 >>save('C:\matlabR12\work\ten_file','x','y','-ASCII'). L−u hai biến x vμ y vμo file >>load ('C:\matlabR12\work\ten_file', '-ASCII '). khi thực hiện lệnh nμy thì trong Workspace sẽ xuất hiện biến có tên lμ tên của file , kích đúp chuột lên biến nμy sẽ xuất hiện dữ liệu của toμn bộ biến đ−ợc l−u giữ, việc truy nhập đến biến l−u giữ thông qua việc truy nhập kiểu Matrận Ví dụ Command window >>a=2; >>b=3; >>c=4; >>save('C:\matlabR12\work\ save')%l−u 3 biến trong file tên save >> load('C:\matlabR12\work\ save')%khôi phục dữ liệu hoặc >> save('C:\matlabR12\work\ save', 'a','b')%l−u hai biến a vμ b trong file %tên save T−ơng tự: >>a=3; >>b=4; >>save('C:\matlabR12\work\save','a','b','-ASCII') >>load('C:\matlabR12\work\save','-ASCII') %khôi phục dữ liệu Trong workspace sẽ có biến save nh− sau: Kích đúp vμo save sẽ xuất hiện dữ liệu của hai biến a vμ b Hoặc đơn giản để l−u biến bạn có thể chọn biến rồi kích vμo nút save trong cửa sổ Workspace 1.9 Các toán tử logic vμ các lệnh điều kiện Trang 15 1.9.1 Các toán tử quan hệ Một biểu thức logic trong MATLAB có đ−ợc từ sự so sánh các đại l−ợng khác nhau(ví dụ hai đại l−ợng A vμ B). Những ký hiệu thể hiện sự so sánh đ−ợc gọi lμ các toán tử quan hệ , sau đây lμ liệt kê các toán tử Bảng liệt kê các toán tử quan hệ Toán tử quan hệ ý nghĩa < Nhỏ hơn vd A<B > Lớn hơn vd A>B <= Nhỏ hơn hoặc bằng A<=B >= Lớn hơn hoặc bằng A>=B == Bằng vd A==B ~= Không bằng vd A~=B Các toán tử quan hệ thực hiện việc só sánh từng phần tử của mảng, chúng trả lại một mảng có cùng kích th−ớc với hai mảng trên( hai mảng ban đầu phải có cùng kích th−ớc nếu không sẽ gây ra lỗi),với các phần tử trong mảng lμ 0 hoặc 1 t−ơng ứng với các quan hệ so sánh lμ sai hay đúng Tr−ờng hợp đặc biệt so sánh hai số phức: + Khi dùng các toán tử quan hệ lμ thì chỉ so sánh phần thực của nó mμ thôi . + Khi dùng các toán tử quan hệ = thì so sánh cả phần thực lẫn phần ảo Khi so sánh hai chuỗi . Dùng toán tử strcmp Cấu trúc: strcmp( chuỗi1, chuỗi2) Ví dụ : >>Chuoi1= ‘Pham Duc Dai’; >>Chuoi2=’Vu van van’; >>ss=strcmp(Chuoi1, Chuoi2); ss=0 Chú ý : Khi so sánh một số vô h−óng với một ma trận thì số đó đ−ợc nhân với một m trạn ones(size(ma trận so sánh)) sao cho nó có kích th−ớc giống với ma trận cần so sánh rồi mới so sánh . Ví dụ: X=5; X>=[1 2 3 ; 4 5 6; 7 8 9] Ù X=5*ones(3,3); X>[1 2 3 ; 4 5 6; 7 8 9] Kết quả trả về : ans= Trang 16 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1.9.2 Các toán tử logic (Logical Operator & | ~) Cấu trúc: Toán tử logic ý nghĩa & Vμ vd A&B | Hoặc vd A|B ~ Đảo vd ~A Các ký hiệu & , | ,~ lμ các toán tử logic vμ hoặc đảo. Chúng thực hiện trên từng phần tử của của các mảng so sánh( toán tử logic cho phép thực hiện trên nhiều mảng với yêu cầu lμ các mảng phải có cùng kích th−ớc), kết quả trả về lμ một ma trận có cùng kích th−ớc với các ma trạn so sánh trên. Các toán tử logic th−ờng dùng để liên kết các biểu thức quan hệ. Bảng chân lý: Đầu vμo And Or Xor Not A B A&B A|B xor(A,B) ~A 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 Mức −u tiên cao nhất đối với toán tử logic đảo( not ,~) , hai toán tử and vμ | có cùng mức −u tiên , trong một biểu thức toán học thì chúng đ−ợc thực hiện theo thứ tự từ trái sang phải. Ta có thể sử dụng các toán tử ‘and’ , ‘or’ ,’not’ ⇔ & , | , ~ nh− bảng sau: A&B and(A,B) A|B or(A,B) ~A not(A) >>X=5; >>X >=[1 2 3 ; 4 5 6; 7 8 9] ans 1 1 1 1 1 0 0 0 0 Trang 17 Chú ý trong các biểu thức sử dụng các toán tử locgic thì ta nên dùng dấu ngoặc để xác định rõ rμng ,vμ đảm bảo tính t−ơng thích trong các phiên bản mới của Matlab Tổng kết: • Các phép tính số học sẽ đ−ợc thực hiện tr−ớc khi thực hiện các biểu thức logic. • Khi tính toán ta nên thêm dấu ngoặc đơn để lμm biểu thức trở nên sáng sủa hơn. • Gặp những biểu thức phức tạp sẽ sử lý các tính toán số học tr−ớc, sau đó các toán tử logic đ−ợc xem xét từ trái qua phải . 1.10 Các câu lệnh điều kiện, rẽ nhánh 1.10.1 Câu lệnh điều kiện if. Cấu trúc % Đây lμ cấu trúc đơn giản nhất. if expression Statements; end; % Cấu trúc sử dụng lệnh elseif ,else vμ if đ−ợc viết liền if expression1 Statements; elseif expression2 Statement; else Statements; end Biểu thức expression bao gồm các toán tử quan hệ ví dụ nh− (count<limit) hoặc (height- offset)>0 ), Ngoμi ra nó còn kết hợp với các toán tử logic để liên kết các biểu thức quan hệ. Ví dụ 1: if (count0) function v= lnearspace(a,b,n) if n<2 error(‘Ban nhap sai, it nhat n phai lon hon 1’); end; h=(b-a)/(n-1); v=a:h:b; Ví dụ 2: Cho khoảng [a b], viết ch−ơng trình chia khoảng nμy thμnh n khoảng bằng nhau với n cho tr−ớc. -------------------------------------------------------------------------- Thực thi ch−ơng trình trên trong Command window nh− sau: >> v=Soan1(5,1,5) v = Trang 18 5 4 3 2 1 Ví dụ 3: Ch−ơng trình xác định dấu của số nhập vμo : function s= sign(x) if x>0 s=1; % so duong elseif x<0 s=-1; % so am else s=0; % so =0 end; Nguyên tắc lμm việc của lệnh if nh− sau :Khi biểu thức expression đúng thì câu lệnh ngay sau lệnh if đ−ợc thực hiện nếu sai câu lệnh đó sẽ đ−ợc bỏ qua đến lệnh elseif Một biểu thức só sánh lμ đúng nếu tất cả các phần tử so sánh của hai mảng (hoặc hai ma trận) trả về gía trị 1 Ví dụ: A=[ 1 0; 2 3]; B=[1 1; 3 4]; Thì : + A<B lμ sai vì A(1,1) không nhỏ hơn B(1,1); + A<(B+1) lμ đúng bởi vì không phần tử nμo trong A lớn hơn phần tử trong B t−ơng ứng % Cấu trúc khi sử dụng lệnh else if if expression1 statements1; else if expression2 statements2; end end Ta thấy trong cấu trúc trên thì có hai lệnh if riêng biệt cho nên phải có hai từ kết thúc lμ end. Bμi tập ví dụ: Nhập vμo bμn phím điểm của một học sinh rồi in ra đánh giá : Trang 19 Diem= input(‘nhap diem vao=’); if ( Diem< 5) fprintf(‘Hoc luc yeu’); elseif( Diem>=5)&(Diem<7) fprintf(‘Hoc luc trung binh’); 1.10.2 Vòng lặp for Cấu trúc: for i= imin :Δi: imax statements; end