2.Откройте окно настройки параметров моделирования (пункт меню
Simulation \ Configuration Parameters), выберете группу параметров Data Import/Export и в строке параметра Output через запятую укажите имена переменных, в которые будут экспортированы сигналы, приходящие в блоки Out1, Out2 и Out3 соответственно.
3.Промоделируйте систему. С помощью команды plot постройте графики зависимостей экспортированных сигналов от времени моделирования (вектор времени моделирования экспортируется в переменную, указанную в строке параметра Time группы параметров Data Import/Export окна настройки параметров моделирования).
6.2.2. Управление моделированием из командной строки MATLAB
Для управления моделированием из командной строки используется команда sim. В качестве параметров этой команды указываются имя файла модели и параметры моделирования. Если параметры моделирования не заданы, моделирование осуществляется со значениями параметров, заданными пользователем перед сохранением файла модели. Функция sim возвращает в рабочее пространство время моделирования, массив значений переменных состояния и все переменные, указанные в строке параметра Output группы параметров Data Import/Export окна настройки параметров моделирования.
Задайте команду sim, используя следующий синтаксис:
[t,X, «Переменная 1», «Переменная 2», «Переменная 3»] = sim(‘имя файла модели’),
где вместо «Переменная 1», «Переменная 2», «Переменная 3» необходимо использовать имена переменных, заданных в предыдущем пункте.
После выполнения команды постройте графики зависимостей экспортированных сигналов от времени моделирования.
6.2.3. Задание на самостоятельную работу
Создайте программу, осуществляющую моделирование созданной модели со значениями суммарной массы штока и нагрузки, равными 20, 40, 60, 80
и100 % от номинального значения, указанного в табл. 5.3.
Врезультате выполнения программы должны быть построены в одном окне, но в разных осях, графики зависимостей экспортированных сигналов от
26
времени моделирования при различных значениях суммарной массы штока и нагрузки.
6.3. Содержание отчета
Отчет должен содержать цель лабораторной работы, разработанные блок-схемы, графики результатов моделирования, текст разработанной программы с комментариями и результаты ее выполнения.
Лабораторная работа 7 СОЗДАНИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ИНТЕРФЕЙСА
В MATLAB
Цель работы: получение навыков создания графических интерфейсов пользователя и использованием среды MATLAB Graphical User Interfaces.
7.1.Основные сведения
Всостав MatLab входит среда GUIDE для создания приложений с графическим интерфейсом пользователя. Работа в этой среде достаточно проста: элементы управления (кнопки, раскрывающиеся списки и т. д.) размещаются при помощи мыши, а затем программируются события, которые возникают при обращении пользователя к данным элементам управления.
Приложение может состоять как из одного основного окна, так и из нескольких окон, и осуществлять вывод графической и текстовой информации
восновное окно приложения и в отдельные окна. Ряд функций MatLab предназначен для создания стандартных диалоговых окон открытия и сохранения файла, печати, выбора шрифта, окна для ввода данных и др., которыми можно пользоваться в собственных приложениях.
7.2.Программа работы
7.2.1.Создание простых элементов управления
1. Создайте новое окно графического интерфейса при помощи меню
File \ New \ GUI \ Blank GUI (Default). Одновременно с созданием графиче-
ского объекта создается еще и связанный с ним m-файл, который содержит подпрограммы-сценарии, закрепленные за каждый объектом создаваемого интерфейса.
27
2.Создайте обычную кнопку при помощи инструмента «Push button». Двойным щелчком мыши по созданной кнопке откройте ее свойства (Inspector). Здесь можно изменить цвет кнопки (BackgroundColor), надпись (String), цвет шрифта (ForegroundColor) и другие свойства кнопки. Для того описания сценария, который будет выполняться при нажатии этой кнопки, необходимо прописать свойство Callback.
3.Щелкните правой кнопкой мыши по созданной кнопке и через контекстное меню перейдите в View Callbacks \ Callback. Автоматически откроется связанный m-файл, имя которого совпадает с именем файла GUI. В теле функции p shb tto 1_Callback пропишите команду, которая создает спиральную матрицу D размером 3 × 3: D=spiral(3). Точку с запятой в конце не ставьте.
Запустите на исполнение m-файл или GUI при помощи кнопки «Run» и убедитесь, что при нажатии созданной вами кнопки в рабочем окне MATLAB выводится соответствующая матрица.
4.Создайте панель редактируемого текста при помощи кнопки «Edit» панели инструментов. Откройте связанную с ней подпрограмму Callback и введите в тело функции следующее:
global str; |
% объявление переменной str глобальной |
str = get(hObject,'String'); |
% присвоение переменной str введенной строки |
str = str2num(str{1}); |
% преобразование содержимого ячейки в число |
5. Отредактируйте подпрограмму для кнопки таким образом, чтобы при нажатии кнопки в рабочее окно MATLAB выводилась матрица размера, введенного пользователем в панели редактируемого текста:
global str; |
% объявление переменной str глобальной |
D = spiral (str); |
% расчет и вывод на экран матрицы |
6. Добавьте в GUI окно для вывода графиков при помощи инструмента «Axes». Добавьте в подпрограмму для кнопки строчку для вывода изображения матрицы D: image(D). Запустите программу и убедитесь в ее работоспособности.
7.2.2. Задание на самостоятельную работу
Создайте интерфейс, позволяющий пользователю строить графики тригонометрических функций. Интерфейс должен:
28
а) позволять пользователю выбирать вид тригонометрической функции (sin или cos), задавать амплитуду и частоту сигнала, а также диапазон вычисления;
б) обеспечивать вывод результатов вычисления на график, наложения нескольких графиков и очистку осей.
7.3. Содержание отчета
Отчет должен содержать цель лабораторной работы, краткое описание используемого инструментария MATLAB GUI, результаты выполнения всех пунктов программы работы, тексты созданных подпрограмм и скриншоты созданных интерфейсов.
Лабораторная работа 8 СОЗДАНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ ПРОЕКТОВ НА БАЗЕ
MATLAB
Цель работы: получение навыков создания текстовых документов с помощью специального приложения MATLAB Notebook.
8.1. Основные сведения
Основной задачей приложения Notebook является обеспечение объединения возможностей текстового процессора класса Word с возможностями математического пакета MATLAB. При помощи такого объединения возможно создание электронных книг, отчетов с различным текстовым оформлением и «живыми примерами». Это достигается путем включения в произвольные тексты документов действующих ячеек ввода и вывода, взаимосвязанных между собой так, что при изменении исходных значений в ячейках ввода могут изменяться и связанные с ними значения в ячейках вывода. Таким образом создается так называемая M-книга.
8.2.Программа работы
8.2.1.Создание документов класса Notebook
1.Для создания нового документа Notebook наберите notebook в командной строке MATLAB. При этом автоматически запустится Microsoft Wor и откроется новая M-книга с именем Document 1. Опишем с помощью М-книги некоторые фракталы.
29
2. Введите заголовок документа (например, «Фракталы») и с красной строки определение фрактала: «Фрактал – это сложная геометрическая фигура, обладающая свойством самоподобия, т. е. составленная из нескольких частей, каждая из которых подобна всей фигуре целиком». И далее: «В качестве иллюстрации рассмотрим следующие фракталы:
№ |
Фрактал |
№ |
Фрактал |
п/п |
|
п./п. |
|
1 |
Дракон Хартера–Хайтвея |
7 |
Куст |
2 |
Кoвер Серпинского |
8 |
Остров |
3 |
Кривая Гильберта |
9 |
Снежинка Коха |
4 |
Кривая Госпера |
10 |
Сорняк |
5 |
Кривая Пеано |
11 |
Цветок |
6 |
Кривая Серпинского |
|
― |
3.Создайте ячейку ввода. Для этого введите с новой строки N = 3. Затем выделите этот текст и исполните команду меню Notebook \ Define Input Cell.
Врезультате проделанных действий текст автоматически заключается в квадратные скобки.
4.Создадим еще одну ячейку ввода с командой вызова функции построения фракталов Lsystem(N). Выделите набранную команду и снова примените процедуру Define Input Cell. Автоматически сгенерируется ячейка вывода
– изображение фрактала.
5.Можно изменить ячейку ввода, задав новый номер N фрактала. После этого необходимо вызвать контекстное меню и обновить всю М-книгу командой Evaluate M-book. Таким образом, можно просмотреть все 11 представленных фракталов. При изменении ячейки ввода ячейка вывода обновляется автоматически.
6.Сохраните созданную М-книгу в формате *.doc.
8.2.2. Задание на самостоятельную работу
Создайте M-книгу, иллюстрирующую основные возможности дескрипторной графики математического пакета MATLAB.
8.3. Содержание отчета
Отчет должен содержать цель лабораторной работы, краткое описание расширения Notebook MATLAB, две созданные в результате работы М - книги.