Основные команды главного меню ML

УДК 004.432(076)

Рецензент канд. техн. наук, доц., проф. каф. И3 БГТУ В.Ю. Емельянов

Утверждено
редакционно-издательским
советом университета

ISBN 978-5-85546-729-1 ã Авторы, 2013

ã БГТУ, 2013

Назначение Matlab

Система Matlab (Matrix Laboratory – матричная лаборатория) разработана компанией MathWork. Это мощная вычислительная система, предназначенная для решения широкого круга математических, инженерных и экономических задач.

Работая в среде Matlab(ML), пользователь, даже не являющийся программистом, может легко и быстро решать вычислительные задачи в различных областях науки и техники (линейная алгебра, теория управления, обработка сигналов и т.п.). Простая командная среда позволяет вводить выражения в форме, близкой к естественной математической записи.

В наибольшей степени система ориентирована на выполнение инженерных расчетов. Математический аппарат оптимизирован для вычислений, проводимых с матрицами и комплексными числами. Matlab содержит множество встроенных функций, необходимых инженеру и научному работнику для выполнения сложных численных расчетов, а также моделирования поведения технических систем и физических процессов. Мощная графическая система Matlab позволяет визуализировать представление данных, что делает возможным графический анализ результатов. Все функциональные возможности объединены удобным пользовательским интерфейсом.

Большим плюсом системы является ее открытость и расширяемость. В ней могут быть написаны программы для многократного использования. Пользователь может не только использовать имеющиеся функции, но и создавать собственные специализированные функции. Пакет позволяет работать с программами, написанными на языках Фортрани Си. Большинство специализированных функций хранятся в виде текстовых файлов с расширением m (m-файлов). Файлы могут быть созданы в редакторе среды Matlabлибо во внешнем редакторе, совместимом по кодировке с встроенным редактором. Созданные пользователем m-файлы могут использоваться так же, как и встроенные в Matlab функции.

Помимо работы с программами (функциями), вычисления можно выполнять в режиме ’’калькулятора’’, т.е. получать результат сразу после ввода очередной команды. Для решения специальных задач с помощью ML разработаны пакеты с дополнительными функциями, которые называются Toolboxes.

Предусмотрена возможность интегрирования системы ML с Microsoft Word и Microsoft Excel.

Интерфейс Matlab 6.5

После запуска программы Matlab на экран выводится основное окно рабочей среды ML, которое называется «рабочий стол» (рис. 1).

Рис. 1

Это окно содержит:

· строку заголовка;

· строку главного меню, в которой находятся пункты меню File (Файл), Edit (Редактирование), View (Вид), Web, Window
(Окно), Help (Справка).

· панель инструментов с кнопками, позволяющими выполнить некоторые наиболее распространенные операции, которые можно выбрать и через меню. Рядом расположено окно Current Directory, позволяющее установить текущую папку;

· три внутренних окна:

Ø справа самое большое и важное окно – Command Window (командное окно), где отображаются вводимые пользователем данные, команды и результаты их выполнения, а также сообщения об ошибках;

Ø слева вверху окно с вкладками Workspace (рабочее пространство), позволяющее получить доступ к содержимому рабочей области, и Launch Pad, служащее для просмотра содержимого папки ML (например, чтобы просмотреть демонстрационные примеры или вызвать help);

Ø слева внизу окно с вкладками Command History (история команд), предназначенное для просмотра и повторного вызова ранее введенных команд, и окно Current Directory (текущая папка), служащее для установки текущего каталога;

· строку состояния, где отображаются сообщения системы.

В правом углу каждого окна две кнопки: Х – закрыть; – открепить от рабочего стола.Для возвращения в прежнее состояние необходимо выбрать пункты меню: View, Desktop Layout, Default.

Все используемые в текущем сеансе работы переменные хранятся в памяти компьютера в области, называемой Workspace (рабочее пространство). Полный перечень заданных переменных отображается в окне Workspace. Здесь содержится полный список переменных и их размеры, но не значения переменных. Двойной щелчок по имени переменной вызывает открытие окна Array
Editor, которое можно использовать для редактирования отдельных элементов векторов и матриц.

Регулировать размеры окон можно с помощью мыши.

Основные команды главного меню ML

Работа с меню в ML подобна работе с меню программ Microsoft Office.Многие элементы меню имеют для быстрого вызова команд горячие клавиши (их можно видеть справа от команды, например, Copy→Ctrl+C и т.п.).

Рассмотрим состав и назначение некоторых команд меню.

Работа с файлами.Пункт меню File cодержит следующие команды (рис. 2):

New – m-file – позволяет создать новый m-файл в редакторе ML;

Open – позволяет открыть имеющийся m-файл;

Save Workspace – позволяет сохранить переменные рабочего пространства;

Set Path – позволяет установить путь, указывающий расположение m-файлов;

Preferences – позволяет отображать диалоговое окно, в котором можно настроить различные параметры системы.

В окне пункта меню File отображаются имена четырех последних файлов, к которым обращался пользователь.

Все файлы, которые будут созданы студентом в ML, должны храниться в предназначенной для этого папке, где разрешено сохранение файлов: на диске C: (C:\USERS\<папка>) или на сервере (N:\<папка>).Всегда есть возможность установить нужный каталог в качестве текущего. Это можно сделать с помощью пункта меню File, Set Path или в окне Current Directory (Текущий каталог).

Команда Exit позволяет выйти из системы.

Редактирование.Пункт меню Edit содержит традиционные команды: Undo и Redo (отмена последнего действия и отказ от отмены соответственно), Cut (вырезать фрагмент), Copy (копировать), Paste (вставить), Delete (удалить), Select All (выделить все).

Используя команды Clear Command Window, Clear Command History, Clear Workspace, можно очистить содержимое командного окна, окна истории команд и рабочее пространство соответственно.

Управление конфигурацией рабочего стола. Пункт меню View (рис. 3)позволяет при необходимости управлять конфигурацией рабочего стола (наличием окон можно управлять, ставя или убирая галочки около выбранных команд меню).

Рис. 3

Работа с окнами.Пункт меню Window служит для работы с окнами системы. Здесь отображаются команды, соответствующие окнам и программам, которые в данный момент открыты. Выбор одной из этих команд позволяет сделать активным требуемое окно или код программы в редакторе m-файлов.

Пункт меню Help предоставляет доступ к справочной системе программы Matlab.

Командное окно Command Window. Это окно предназначено для ввода чисел, переменных, выражений и команд. Здесь же выводятся результаты работы и сообщения об ошибках. О готовности системы к вводу свидетельствует знак >>, который располагается в текстовом поле командного окна (в командной строке). Для выполнения введенной команды следует нажать клавишу <Enter>. Пока она не нажата, вводимое выражение может быть отредактировано или удалено. Просмотр содержимого окна можно осуществить, используя полосы прокрутки, а также клавиши <PgUp>, <PgDown>, <Ctrl+Home>, <Ctrl+End>, <Home>, <End>.

Клавиши управления ­ и ¯ в ML имеют совсем другое назначение, чем в текстовых редакторах. Использование этих клавиш позволяет отобразить в командной строке ранее введенные с клавиатуры команды и выражения для их повторного использования. Это возможно потому, что все выполненные команды сохраняются в специальной области памяти. Чтобы стереть содержимое командного окна, достаточно набрать и выполнить команду clc.

Рабочая область Workspace. В ML все переменные, используемые в текущем сеансе работы, хранятся в области, называемой рабочей областью или рабочим пространством. Полный перечень используемых переменных отображается в окне Workspace, где можно видеть список текущих переменных и их размеры. Эта информация представлена в виде таблицы, состоящей из следующих столбцов: Name – указывается имя переменной, Size – отобра-жается размер переменной, Bytes – отображается количество выделенной памяти, Class – тип переменной.

Окно Workspace имеет панель инструментов, включающую команды для открытия файлов с данными, создания, сохранения и удаления переменных. Если дважды щелкнуть по строке, соответствующей какой-либо переменной, информация о ней отобразится в окне Array Editor.

История команд. Окно Command History –здесь отображаются дата и время сеанса работы в ML, а также содержится перечень команд, введенных в течение текущего сеанса. Их можно заново выполнить, дважды щелкнув по команде. Можно выполнить подряд несколько команд, находящихся в этом окне. Для этого надо выделить команды с помощью мыши, удерживая нажатой клавишу <Shift>, а затем нажать <Enter>. Если же нужные команды располагаются не подряд, то их надо выделить, удерживая клавишу <Ctrl>. Для повторного использования команд можно также воспользоваться стрелками ↑↓, помещая эти команды в командную строку. При нажатии правой клавиши мыши на какой-либо команде в этом окне отображается контекстное меню, содержащее команды копирования в буфер обмена выделенной команды, ее удаления, создания m-файла и т.п.

Вычисления