22. Операции с векторами и матрицами в системе mathlab.
Массив – упорядоченная, пронумерованная совокупность однородных данных, имеющая одно имя. Доступ к отдельным элементам массива осуществляется по целочисленному индексу, то есть по номеру элемента в массиве. В зависимости от количества индексов, определяющих положение элемента в массиве, массивы разделяют на одномерные (вектора-строки, вектора-столбцы), двумерные (матрицы) и многомерные.
MatLab представляет все данные в виде массива, даже число – это двумерный массив с размерностью один на один.
Работа с векторами.
Вектора - это одномерные (линейные) числовые наборы чисел, в которых позиция каждого элемента задается единственным числом – его номером.
Задание векторов
>> a1=[3 4 9 2] – вектор-строка
>> a1=[3, 4, 9, 2] – вектор-строка
>> a1=[3; 4; 9; 2] – вектор-столбец
Доступ к элементам вектора осуществляется заданием его индекса в круглых скобках после имени.
Задание векторов с помощью операции «:». Пусть требуется сформировать одномерный массив чисел в диапазоне от 3.7 до 8.947 с приращением 0.3. Это легко достигается с помощью оператора «двоеточие». С помощью функции length можно определить, сколько элементов попало в вектор.
>> mas=3.7:0.3:8.947;
>> length(mas)
ans =
18
Применение функций обработки данных к векторам
prod Перемножение элементов вектора
length Определение числа элементов вектора
sum Суммирование элементов вектора
abs Определение модуля элементов вектора
min Определение минимального элемента вектора
max Определение максимального элемента вектора
sort Упорядочивание вектора по возрастанию
mean Вычисление среднего арифметического вектора
Поэлементные операции с векторами
Чтобы выполнить поэлементное умножение, деление, возведение в степень векторов, используют следующие знаки «.*», «./» «.^» (без пробелов!). В результате получается тоже вектор.
Умножение деление вектора на число делается с помощью обычных знаков «*» «/» без точки.
Ввод матриц, простейшие операции
Для хранения матриц в системе MatLab используются двумерные массивы, имеющие уникальное имя. Доступ к элементам массива осуществляется при помощи двух индексов: номера строки и номера столбца, указанных в круглых скобках, например c(2,3), или с помощью одного индекса, например с(1), который задает порядковый номер элемента матрицы в векторе, так как матрица А размером m на n в памяти компьютера хранится в виде вектора длины mn, в котором элементы матрицы расположены один за другим построчно.
В системе MatLab вектора представляются в виде вектор-строки и вектор-столбца. Ввод таких векторов оформляется по-разному:
>> a1=[3 4 9 2] – вектор-строка
>> a1=[3, 4, 9, 2] – вектор-строка
>> a1=[3; 4; 9; 2] – вектор-столбец,
поэтому и матрицы небольших размерностей можно ввести либо:
по строкам
>> a=[3 1 -1;2 4 3]
a =
3 1 -1
2 4 3
либо по столбцам
>> a=[[3;2] [1;4] [-1;3]]
a =
3 1 -1
2 4 3
Для того, чтобы узнать размеры двумерного массива и «геометрию» векторов (вектор-столбцы или вектор-строки), нужно использовать функцию size.
>> size(a)
ans =
2 3
Первым показывается число строк, вторым – число столбцов.
Доступ к элементам матриц осуществляется при помощи двух индексов – номеров строки и столбца, заключенных в круглые скобки.
Вычисления с массивами
Над массивами одинаковых размеров допускаются операции сложения (+) и вычитания (-).
Для поэлементного перемножения и деления массивов используются знаки «.*» и «./» (правое поэлементное деление).
Есть еще левое поэлементное деление. Знак «\.». Разница между ними такова
A ./ B | A .\ B |
A(k,m) / B(k,m) | B(k,m) / A(k,m) |
Привычные знаки «*» и «/» предназначены в системе MatLab для других операций: «*» в линейной алгебре, а «/» для нахождения корней систем линейных уравнений. Транспонирование матрицы, так же как и векторов производится с помощью символов «.’».
- Состав и назначение аппаратных средств компьютера.
- 2.Операционная система ms-dos. Командные файлы и конфигурирование системы.
- 3. Операционная система Windows
- 6. Работа с текстовым редактором word.
- 7.Графический редактор Paint
- 9.Работа с интерфейсом Mathcad
- 10. Работа с графиками в среде MathCad.
- 11.Построение частотных характеристик сау с использованием средств mathcad. Исследование устойчивости сау по частотным критериям.
- 12. Матричные и векторные операции в среде маthcad. Вычисление собственных чисел и собственных векторов. Определение устойчивости сау по алгебраическим критериям и матрице переменных состояний.
- 13. Решение уравнений, сис-мы линейных и нелинейных урав-й в среде mathcad
- Решение сис-м линейных уравнений
- Решение систем уравнений
- 14.Приведение к системе дифференциальных уравнений сау, заданной передаточной функцией.
- 15. Решение дифф.Уравнений в среде mathcad.Построение переходного процесса сау
- 16. Символьные вычисления. Преобразование символьных выражений.
- 17. Операции преобразования Лапласа, Фурье, z-преобразования и их применение для анализа сау.
- 18. Обратное преобразование Лапласа для переходного процесса.
- 19. Работа в системе matlab
- 20. Создание м-функций и м-сценариев
- 21. Арифметические, логические операции в системе mathlab.
- 22. Операции с векторами и матрицами в системе mathlab.
- 23. Операции линейной алгебры в системе MathLab. Построение двухмерных и трехмерных графиков в системе MathLab.
- Функция grid служит для нанесения координатных линий, функция title выводит заголовок графика, а функции xlabel(‘X’) и ylabel(‘y’) выводят пояснения к графику.
- 25.Построение логарифмических частотных характеристик
- 24. Последовательное построение нескольких графиков, разбиение графического окна, наложение графиков друг на друга. Формирование графика.
- 26. Операции с полиномом.
- 27.Моделирование линейных систем.
- 28.Ввод и преобразование моделей.
- 31. Построение временных характеристик системы. Определение показателей качества переходного процесса.
- 32. Построение частотных характеристик системы. Определение запасов устойчивости.
- 33. Получение информации о нулях и полюсах системы. Определение устойчивости. Построение матрицы управляемости и наблюдаемости системы.
- 35. Работа с библиотеками пакета Simulink.
- 36.Моделирование линейных непрерывных элементов в пакете Simulink..
- 37.Источник дискретных импульсов Discrete Pulse Generator
- 38.Использование источников в пакете Simulink.. Определении их характеристик.
- 39.Обзор виртуальных регистраторов
- Виртуальный осциллограф
- Виртуальный графопостроитель xy Graph
- Дисплей Display
- Блок остановки моделирования Stop
- Блоки сохранения То File и То Workspace
- 4 0. Характеристики нелинейных звеньев пакета Simulink..
- 42. Операторы условного перехода в системе Matlab.
- 43.Операторы цикла системы Matlab
- Оператор цикла с заданным числом повторений
- 44. Основные свойства пакета расширения Symbolic Math. Получение справки и использование демонстрационных примеров.
- 45. Задание символьных переменных. Символьные операции с матрицами.
- 46. Символьные операции математического анализа.
- 47. Решение алгебраических уравнений.
- 48. Интегральные преобразования в Simulink.
- 49.Символьные операции с выражениями.
- 50. Локальные и глобальные сети. Система Internet. Доменная система имен. Основы работы в Internet'e.