Tiểu luận Matlab Simulink
TIỂU LUẬN
MATLAB SIMULINK
Giíi thiÖu chung
§iÒu khiÓn tù ®éng ho¸ ®ãng vai trß quan träng trong sù ph¸t triÓn cña khoa häc vµ kü
thuËt. LÜnh vùc nµy h÷u hiÖu kh¾p n¬i tõ hÖ thèng phi thuyÒn kh«ng gian, hÖ thèng ®iÒu khiÓn
tªn löa, m¸y bay kh«ng ng−êi l¸i, ng−êi m¸y tay, m¸y trong c¸c qu¸ tr×nh s¶n xuÊt hiÖn ®¹i vµ
ngay c¶ trong ®êi sèng hµng ngµy: ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é, ®é Èm
Trong lý thuyÕt ®iÒu khiÓn tù ®éng cæ ®iÓn c¸c nhµ b¸c häc Jame Watt, Hazen, Minorsky,
Nyquist, Evan…. ®· ®−a ra nh÷ng ph−¬ng ph¸p gi¶i quýªt nhiÒu vÊn ®Ò ®¬n gi¶n nh−: bé ®iÒu tèc
ly t©m ®Ó ®iÒu chØnh nhiÖt ®é m¸y h¬i n−íc, chøng minh tÝnh æn ®Þnh cña hÖ thèng cã thÓ ®−îc
x¸c ®Þnh tõ ph−¬ng tr×nh vi ph©n m« t¶ hÖ thèng, x¸c ®Þnh tÝnh æn ®Þnh cña hÖ thèng vßng kÝn
trªn c¬ së ®¸p øng vßng hë ®èi víi c¸c tÝn hiÖu vµo h×nh Sin ë tr¹ng th¸i x¸c lËp…
Khi c¸c m¸y mãc hiÖn ®¹i ngµy nay cµng phøc t¹p h¬n nhiÒu tÝn hiÖu vµo vµ ra th× viÖc
m« t¶ hÖ thèng ®iÒu khiÓn hiÖn ®¹i nµy ®ßi hái mét l−îng rÊt lín c¸c ph−¬ng tr×nh. Lý thuyÕt
®iÒu khiÓn cæ ®iÓn liªn quan c¸c hÖ thèng mét ngâ vµo vµ mét ngâ ra trë nªn bÊt lùc ®Ó ph©n tÝch
hÖ thèng nhiÒu ®Çu vµo, nhiÒu ®Çu ra. KÓ tõ kho¶ng n¨m 1960 trë ®i nhê m¸y tÝnh sè cho phÐp ta
ph©n tÝch c¸c hÖ thèng phøc t¹p trong miÒn thêi gian, lý thuyÕt ®iÒu khiÓn hiÖn ®¹i ph¸t triÓn ®Ó
®èi phã víi sù phøc t¹p cña hÖ thèng hiÖn ®¹i. Lý thuyÕt ®iÒu khiÓn hiÖn ®¹i dùa trªn ph©n tÝch
miÒn thêi gian vµ tæng hîp dïng c¸c biÕn tr¹ng th¸i, cho phÐp gi¶i c¸c bµi to¸n ®iÒu khiÓn cã c¸c
yªu cÇu chÆt chÏ vÒ ®é chÝnh x¸c, träng l−îng vµ gi¸ thµnh cña c¸c hÖ thèng trong lÜnh vùc kü
nghÖ kh«ng gian vµ qu©n sù.
Sù ph¸t triÓn gÇn ®©y cña lý thuyÕt ®iÒu khiÓn hiÖn ®¹i lµ trong nhiÒu lÜnh vùc ®iÒu khiÓn
tèi −u cña c¸c hÖ thèng ngÉu nhiªn vµ tiÒn ®Þnh. HiÖn nay m¸y vi tÝnh ngµy cµng rÎ, gän nh−ng
kh¶ n¨ng xö lý l¹i rÊt m¹nh nªn nã ®−îc dïng nh− lµ mét phÇn tö trong c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn.
Matlab lµ mét ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm lín cña lÜnh vùc tÝnh to¸n sè. Matlab chÝnh lµ
ch÷ viÕt t¾t tõ MATrix LABoratory, thÓ hiÖn ®Þnh h−íng chÝnh cña ch−¬ng tr×nh bao gåm mét sè
hµm to¸n c¸c chøc n¨ng nhËp / xuÊt còng nh− c¸c kh¶ n¨ng lËp tr×nh víi có ph¸p th«ng dông mµ
nhê ®ã ta cã thÓ dùng nªn c¸c Scripts. Matlab cã rÊt nhiÒu phiªn b¶n nh−: 3.5, 4.0, 4.2, 5.0,
5.2,…6.0, 6.5 . HiÖn t¹i ®· cã phiªn b¶n míi nhÊt 7.1. Trong bµi tiÓu luËn nµy chóng ta chñ yÕu
t×m hiÓu vÒ phiªn b¶n 6.5.
Simulink lµ mét phÇn mÒm më réng cña Matlab (1 Toolbox cña Matlab) dïng ®Ó m« h×nh
ho¸, m« pháng vµ ph©n tÝch mét hÖ thèng ®éng. Th«ng th−êng dïng ®Ó thiÕt kÕ hÖ thèng ®iÒu
khiÓn, thiÕt kÕ DSP, hÖ thèng th«ng tin vµ c¸c øng dông m« pháng kh¸c.
Simulink lµ thuËt ng÷ m« pháng dÔ nhí ®−îc ghÐp hai tõ Simulation vµ Link, Simulink
cho phÐp m« t¶ hÖ thèng tuyÕn tÝnh, hÖ phi tuyÕn, c¸c m« h×nh trong miÒn thêi gian liªn tôc, hay
gi¸n ®o¹n hoÆc mét hÖ gåm c¶ liªn tôc vµ gi¸n ®o¹n.
PhÇn I : C¬ së vÒ MATLAB
MATLAB lµ mét ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm lín vÒ lÜnh vùc to¸n sè . Tªn bé ch−¬ng tr×nh
chÝnh lµ ch÷ viÕt t¾t tõ MATrix LABoratory, thÓ hiÖn ®Þnh h−íng cña ch−¬ng tr×nh lµ nh÷ng phÐp
tÝnh vector vµ ma trËn . PhÇn cèt lâi cña ch−¬ng tr×nh bao gåm mét sè hµm to¸n , c¸c chøc n¨nng
nhËp /xuÊt còng nh− c¸c kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn chu tr×nh mµ nhê ®ã cã thÓ dùng trªn c¸c Scripts .
Trong phÇn nay bao gåm c¸c Toolbox liªn quan tíi §iÒu KhiÓn –Tù §éng hãa nh−: Control
System Toolbox, Signal Processing Toolbox, Optimization Toolbox, Stateflow Blockset, Power
System Blockset , Real – Time Workshop va SIMULINK. SIMULINK lµ mét toolbox cã vai trß
bÆc biÖt quan träng: Vµi trß cña mét c«ng cô m¹nh phôc vô m« h×nh hãa vµ m« pháng c¸c hÖ
thèng Kü thuËt – VËt lý trªn c¬ së s¬ ®å cÊu tróc d¹ng khèi . Cïng víi SIMULINK , Statefow
Blockset t¹o cho ta kh¶ n¨ng m« h×nh hãa vµ m« pháng c¸c automat tr¹ng th¸i h÷u h¹n.
1.1. Nh÷ng b−íc ®i dÇu tiªn víi MATLAB
1.1.1 Mµn h×nh MATLAB
Sau khi khái ®éng MATLAB , m«i tr−êng tÝch hîp víi nh÷ng cöa sæ chÝnh nh− h×nh
d−íi :
- Cöa sæ Launch Pad : Cöa sæ nµy cho phÐp ng−êi sö dông truy cËp nhanh c¸c c«ng cô
cña MATLAB, PhÇn Help (trî gióp) hoÆc Online Documents (tµi liÖu trùc tuyÕn), më Demos
(ch−¬ng tr×nh tr×nh diÔn).
2
- Cöa sæ th− môc hiÖn t¹i Current Directory Browser : Nhê cöa sæ nµy ng−êi sö dông
nhanh chãng nhËn biÕt, chuyÓn ®æi th− môc hiÖn t¹i cña m«i tr−êng c«ng t¸c, më File, t¹o th−
môc míi.
- Cöa sæ m«i tr−êng c«ng t¸c Workspace Browser : TÊt c¶ c¸c biÕn, c¸c hµm tån t¹i
trong m«i tr−êng c«ng t¸c ®Òu ®−îc hiÓn thÞ t¹i cöa sæ nµyvíi ®Çy ®ñ c¸c th«ng tin nh−: Tªn lo¹i
biÕn/hµm, kÝch th−íc tïy theo Bytes vµ lo¹i d÷ liÖu. Ngoµi ra cßn cã thÓ cÊt vµo bé nhí c¸c d÷
liÖu ®ã , hoÆc sö dông chøc n¨ng Array Editor (so¹n th¶o m¶ng) ®Ó thay ®æi c¸c biÕn
- Cöa sæ lÖnh Command Windows : §©y lµ cöa sæ chÝnh cña MATLAB . T¹i ®©y ta
thùc hiÖn toµn bé viÖc nhËp d÷ liÖu vµ xuÊt kÕt qu¶ tÝnh to¸n. DÊu nhÊp nh¸y >> b¸o hiÖu ch−¬ng
tr×nh s¾p ho¹t ®éng:
- Mçi lÇn nhËp d÷ liÖu ®−îc kÕt thóc b»ng ®éng t¸c nhÊn phÝm ENTER. Nguyªn t¾c “
nh©n, chia thùc hiÖn tr−íc céng , trõ “ vµ th− tù −u tiªn cña dÊu ngoÆc vÉn nh− b×nh th−êng . Sè
cã gi¸ trÞ lín th−êng ®−îc nhËp víi hµm e mò (cã thÓ viÕt E) . Cã thÓ kÕt thóc ch−¬ng tr×nh b»ng
c¸ch ®ãng mµn h×nh MATLAB , hoÆc gäi lÖnh quit, exit hoÆc nhÊn tæ hîp phÝm Ctrl+q
- Cöa sæ qu¸ khø Command History : TÊt c¸ c¸c lÖnh ®· sö dông trong Command
Windows ®−îc l−u gi÷ vµ hiÓn thÞ t¹i ®©y, cã thÓ lÆp l¹i lÖnh cò b¾ng c¸ch nh¸y chuét kÐp vµo
lÖnh ®ã . Còng cã thÓ c¾t, sao hoÆc xãa c¶ nhãm lÖnh hoÆc tõng lÖnh riªng rÏ.
1.1.2 TiÖn Ých trî gióp (Help) cña MATLAB
TiÖn Ých trî gióp cña MATLAB lµ v« cïng phong phó . Tïy theo nhu cÇu , hoÆc gäi
Help [command] ®Ó xem néi dung hç trî cña lÖnh command trùc tiÕp trªn Command Windows
hoÆc sö dông c«ng cô truy cËp Help
3
Cã thÓ gäi cña sæ Help b»ng c¸ch gäi trªn Menu , gäi lÖnh helpwin hay doc trùc tiÕp trªn cña sæ
Command Windows . B»ng lÖnh loockfor searchstring ta cã thÓ t×m chuçi ký tù searchstring trong dßng
®Çu cña mäi MATLAB File trong th− môc MATLAB
>> help log
LOG Natural logarithm.
LOG(X) is the natural logarithm of the elements of X.
Complex results are produced if X is not positive.
See also LOG2, LOG10, EXP, LOGM.
Overloaded methods
help gf/log.m
help sym/log.m
help fints/log.m
help designdev/log.m
>>
C¸c lÖnh liªn quan tíi tiÖn Ých help ®−îc tËp hîp trong b¶ng sau:
Help
TiÖn Ých Help trùc tuyÕn cña MATLAB trong cöa
sæ lÖnh Commmand Workspace
help[command]
helpwin[command]
doc[command]
TiÖn Ých Help trùc tuyÕn cña MATLAB trong cöa
Sæ truy cËp Help
T− liÖu trùc tuyÕn cña MATLAB trong cöa sæ truy
cËp Help
lookforsearchstring
T×m chuçi ký tù searchstringtrong dßng ®Çu tiªn
cña mäi MATLAB Files trong th− môc MATLAB
1.1.3 C¸c biÕn
Th«ng th−êng , kÕt qu¶ c¶u c¸c biÕn ®−îc g¸n cho ans . Sñ dông dÊu b»ng ta cã thÎ ®Þnh
nghÜa mét biÕn , ®ång thêi g¸n gi¸ trÞ cho biÕn dã . Khi nhËp tªn cña mét biÕn mµ kh«ng g¸n gi¸
trÞ , ta thu gi¶ trÞ hiÖn t¹i cña biÕn ®ã . TÊt c¶ c¸c biÕn ®Òu lµ biÕn global trong Workspace. Tªn
cña biÕn cã thÓ chøa tíi 32 ch÷ c¸i , g¹ch ngang thÊp (_) còng nh− ch÷ sè . Ch÷ viÕt hoa to vµ ch÷
viÕt nhá ®Òu ®−îc ph©n biÖt .
ViÖc nhËp gi¸ trÞ cã thÓ ®−îc thùc hiÖn thµnh mét chuçi trong cïng mét dßng , chØ c¸ch
nhau bëi dÊu (;) . NÕu sö dông dÊu phÈy(,) ®Ó t¸ch c¸c lÖnh khi Êy c¸c gi¸ trÞ sÏ ®−îc xuÊt ra
mµn h×nh :
>> x=25; y=10;
>> x
4
x =
25
>> a=x+y,A=x/y
a =
35
A =
2.5000
Mét sè biÕn nh− : pi , i , j vµ inf ®· ®−îc MATLAB dïng ®ªr chØ c¸c h»ng sè hay ký
hiÖu, vËy ta ph¶i tr¸nh sö dông chóng . §èi víi c¸c phÐp tÝnh bÊt ®Þnh (vÝ dô 0/0), trªn mµn h×nh
sÏ xuÊt hiÖn kÕt qu¶ NaN (Not a Number) . esp cho ta biÕt cÊp chÝnh x¸c t−¬ng ®èi khi biÓu diÔn
sè víi dÊu phÈy ®éng (vÝ dô : esp = 2.2204e-016):
>> 1/0
Warning: Divide by zero.
(Type "warning off MATLAB:divideByZero" to suppress this warning.)
ans =
Inf
Inf: infinite (v« cïng)
>> 0/0
Warning: Divide by zero.
(Type "warning off MATLAB:divideByZero" to suppress this warning.)
ans =
NaN
NaN: not – defined (bÊt ®Þnh )
C¸c ký hiÖu
=
G¸n gi¸ trÞ cho biÕn
C¸c phÐp tÝnh
NhËp gi¸ trÞ (cßn gi÷ vai trß dÊu c¸ch khi nhËp nhiÒu gi¸ trÞ
trong cïng mét dßng )
+ - * / ^
;
,
DÊu c¸ch khi xuÊt nhiÒu gi¸ trÞ trong cïng mét dßng
CÊp chÝnh x¸c t−¬ng ®èi khi sö dông gi¸ trÞ dÊu phÈy ®éng
To¸n tö ¶o
V« cïng (∞)
Not a Number
H»ng sè π
esp
i j
inf
NaN
pi
1.1.4 C¸c hµm to¸n häc
Ch−¬ng tr×nh MATLAB cã s½n rÊt nhiÒu hµm to¸n tËp hîp trong b¶ng sau ®©y . TÊt c¶ c¸c
hµm trong b¶ng ®Òu cã kh¶ n¨ng sö dông tÝnh cña vector
5
C¸c hµm to¸n
sqrt(x)
exp(x)
log(x)
log10(x)
abs(x)
sign(x)
real(x)
imag(x)
phase(x)
C¨n bËc hai
rem(x,y)
round(x)
ceil(x)
floor(x)
sum(v)
prod(v)
min(v)
Sè d− cña phÐp chia x/y
Lµm trßn sè
Lµm trßn lªn
Hµm mò c¬ sè e
Logarit tù nhiªn
Logarit c¬ sè thËp ph©n
Gi¸ trÞ tuyÖt ®èi
Hµm dÊu
PhÇn thùc
PhÇn ¶o
Gãc pha cña sè phøc
Lµm trßn xuèng
Tæng c¸c phÇn tö vector
TÝch c¸c phÇn tö vector
PhÇn tö vector bÐ nhÊt
PhÇn tö vector lín nhÊt
Gi¸ trÞ trung b×nh céng
max(v)
mean(v)
C¸c hµm l−îng gi¸c
atan(x)
atan2(x,y)
sin(x)
cos(x)
tag(x)
Hµm sin
Hµm cos
Hµm tg
Hµm arctg ±900
Hµm arctg ±1800
Hµm sin(π x)/ (π x)
sinc(x)
1.2 Vector vµ ma trËn
MATLAB cã mét sè lÖnh ®Æc biÖt ®Ó khai b¸o hoÆc sö lý vector vµ ma trËn . C¸ch ®¬n
gi¶n nhÊt ®Ó khai b¸o , t¹o lªn vector hoÆc ma trËn lµ nhËp trùc tiÕp . Khi nhËp trùc tiÕp c¸c phÇn
tö cña mét hµng ®−îc c¸ch bëi dÊu phÈy hoÆc vÞ trÝ c¸ch bá trèng1, c¸c hµng ®−îc c¸ch bëi dÊu
(;) hoÆc ng¾t dßng.
>> vector=[3 4 5]
vector =
3
4
5
>> matran=[vector; 1 2 3]
matran =
3
1
4
2
5
3
Vector cã c¸c phÇn tö tiÕp diÔn víi mét b−îc nhÊt ®Þnh , cã thÓ nhËp mét c¸ch ®¬n gi¶n
nhê
To¸n tö (:) nh− sau (start: increment; destination) “(xuÊt ph¸t : b−íc; ®Ých)”. NÕu chØ nhËp
start vµ destination , MATLAB sÏ tù ®éng ®Æt increment lµ +1.
Còng cã thÓ nhËp c¸c vector tuyÕn tÝnh còng nh− vector cã ph©n h¹ng logarithm b»ng
c¸ch dïng lÖnh linspace(start, destination, number) “(Trong ®ã number lµ sè l−¬ng phÇn tö cña
vector)”. Ta còng cã thÓ nhËp b»ng lÖnh logspace, start vµ destination ®−îc nhËp bëi sè mò thËp
ph©n , vÝ dô : thay v× nhËp 100 = (102)ta chØ cÇn nhËp 2.
>> long=1:5
long =
1
2
3
4
5
>> deep = 10:-2:2
deep =
10
8
6
4
2
>> longer=linspace(1,15,5)
6
longer =
1.0000 4.5000 8.0000 11.5000 15.0000
>> licreace=logspace(1,2,5)
licreace =
10.0000 17.7828 31.6228 56.2341 100.0000
B»ng c¸c hµm ones(line,column)vµ zeros(line, column) ta t¹o c¸c ma trËn cã phÇn tö lµ 1
hoÆc 0. Hµm eye(line) t¹o ra ma trËn ®¬n vÞ, ma trËn toµn ph−¬ng víi c¸c phÇn tö 1 thuéc ®−êng
chÐo , tÊt c¶ c¸c phÇn tö cßn l¹i lµ 0. KÝch cì cña ma trËn hoµn toµn phô thuäc ng−êi nhËp:
>> M= ones(2, 3)
M =
1
1
1 1
1 1
ViÖc truy cËp tõng phÇn tö cña vector hoÆc ma trËn ®−îc thùc hiÖn b»ng c¸ch khai b¸o chØ
sè cña phÇn tö , trong ®ã cÇn l−u ý r»ng : chØ sè bÐ nhÊt lµ 1 chø kh«ng ph¶I lµ 0. §Æc biÖt , khi
cÇn xuÊt tõng hµng hay tõng cét , cã thÓ sö dông to¸n tö (:) ®øng mét m×nh , ®iÒu Êy cã nghÜa lµ :
ph¶i xuÊt mäi phÇn tö cña hµng hay cét :
>> matran(2,2)
ans =
2
>> matran(2,:)
ans =
1
2
3
MATLAB cã mét lÖnh rÊt h÷u Ých , phôc vô t¹o ma trËn víi chøc n¨ng tÝn hiÖu thö ®ã lµ :
rand(m,n). Khi gäi ta thu ®−îc ma trËn m hµng vµ n cét víi phÇn tö mang c¸c gi¸ trÞ ngÉu nhiªn:
>> mt_ngaunhien=rand(2,3)
mt_ngaunhien =
0.4565 0.8214 0.6154
0.0185 0.4447 0.7919
Khai b¸o vector vµ ma trËn
[x1 x2 …; x3 x4 …]
NhËp gi¸ trÞ cho vector vµ ma trËn
To¸n tö (:)
Khai b¸o tuyÕn tÝnh cho vector
Khai b¸o logarithm cho vector
Khai b¸o ma trËn ®¬n vÞ
start: increment: destination
linspace (start,destination ,number)
logspace (start,destination ,number)
eye(line)
ones(line,column)
zeros(line,column)
rand(line,column)
Khai b¸o ma trËn víi c¸c phÇn tö 1
Khai b¸o ma trËn víi c¸c phÇn tö 0
Khai b¸o ma trËn víi c¸c phÇn tö nhËp
ngÉu nhiªn
7
1.2.1 TÝnh to¸n víi vector vµ ma trËn
NhiÒu phÐp tÝnh cã thÓ ¸p dông cho vector vµ ma trËn . VÝ dô : PhÐp nh©n víi ký hiÖu(*)
®−îc dïng ®Ó tÝnh tÝch cña vector vµ ma trËn . ViÖc chuyÓn vÞ cña vector vµ ma trËn ®−îc thùc
hiÖn nhê lÖnh transpose hoÆc (‘) . NÕu vector vµ ma trËn lµ phøc , ta dïng thªm lÖnh lµ
ctranspose hoÆc (‘) ®Ó t×m gi¸ trÞ phøc liªn hîp. §èi víi c¸c gi¸ trÞ thùc hai lÖnh trªn nh− nhau
>> M*matran
ans =
4
4
6
6
8
8
NÕu nh− trong c¸c phÐp tÝnh * / ^ cÇn ®−îc thùc hiÖn cho tõng phÇn tö cña vector vµ ma
trËn , ta sÏ ph¶i ®Æt thªm vµo tr−íc ký hiÖu cña phÐp t×nh ®ã ký hiÖu (.). PhÐp tÝnh ®èi víi c¸c
biÕn v« h−íng lu«n ®−îc thùc hiÖn cho tõng phÇn tö mét :
>> M ./ matran
ans =
0.3333 0.2500 0.2000
1.0000 0.5000 0.3333
PhÐp tÝnh trªn còng cã hiÖu lùc c¶ khi ma trËn cã c¸c phÇn tö phøc:
>> matranphuc = [1+i 1-i; 1 2 ]
matranphuc =
1.0000 + 1.0000i 1.0000 - 1.0000i
1.0000
2.0000
>> matranphuc*matranphuc
ans =
1.0000 + 1.0000i 4.0000 - 2.0000i
3.0000 + 1.0000i 5.0000 - 1.0000i
>> matranphuc.*matranphuc
ans =
0 + 2.0000i
1.0000
0 - 2.0000i
4.0000
LÖnh diff(vector [n]) tÝnh vector sai ph©n. B»ng lÖnh conv(vector_1, vvector_2) ta ch¹p hai
vector vector_1 vµ vector_2. NÕu hai vector cÇn chËp cã phÇn tö lµ c¸c hÖ sè cña hai ®a thøc, kÕt
qu¶ thu ®−îc sÏ øng víi c¸c hÖ sè sau khi nh©n hai ®a thøc ®ã víi nhau :
>> diff(vector)
ans = 1 1
Hai lÖnh inv vµ det dïng ®Ó nghÞch ®¶o ma trËn toµn ph−¬ng vµ tÝnh ®Þnh thøc cña ma trËn
. Gi¸ trÞ riªng cña ma trËn matrix ®−îc tÝnh bëi lÖnh eig(matrix) vµ h¹ng cña nã ®−îc tÝnh bëi
lÖnh rank(matrix), NÕu cÇn chuyÓn vÞ ma trËn ta dïng lÖnh transpose(matrix):
>> matrix=[1 2 3;3 4 5;5 6 7]
8
matrix =
1
3
5
2
4
6
3
5
7
>> rank(matrix)
ns =
2
>> eig(matrix)
ans =
12.9282
-0.9282
0.0000
>> det(matrix)
ans =
0
>> inv(matrix)
Warning: Matrix is close to singular or badly scaled.
Results may be inaccurate. RCOND = 1.850372e-018.
ans =
1.0e+016 *
0.4504 -0.9007 0.4504
-0.9007 1.8014 -0.9007
0.4504 -0.9007 0.4504
>> transpose(matrix)
ans =
1
2
3
3
4
5
5
6
7
TÝnh to¸n víi vector vµ ma trËn
.* ./ .^
transpose(matrix) hoÆc matrix’
ctranspose(matrix) hoÆc matrix’
C¸c phÐp tÝnh víi tõng phÇn tö
ChuyÓn vÞ ma trËn matrix
ChuyÓn vÞ ma trËn matrix cã phÇn tö
phøc liªn hîp
inv(matrix)
det(matrix)
eig(matrix)
rank(matrix)
diff(vector[n])
conv(vector_1,vector_2)
§¶o ma trËn
TÝnh ®Þnh thøc cña ma trËn
TÝnh gi¸ trÞ riªng cña ma trËn
X¸c ®Þnh h¹ng cña ma trËn
TÝnh vector sai ph©n
ChËp vector (nh©n ®a thøc)
9
1.2
CÊu tróc vµ tr−êng
1.2.1 CÊu tróc
§Ó thuËn tiÖn cho viÖc qu¶n lý vµ sö dông , ta cã thÓ tËp hîp nhiÒu biÕn l¹i trong mét cÊu tróc .
Trong ®ã m«i m¶ng cã mét tªn riªng (mét chuçi ký tù string) ®Æt gi÷a hai dÊu (‘ ‘) cã kÌm theo
gi¸ trÞ . Mét cÊu tróc ®−îc t¹o nªn bëi lÖnh struct(‘name_1’,value_1,’name_2’,value_2,…..):
>>my_structure = struct(‘data’, matrix, ‘size’, [2 3]);
ViÖc truy cËp vµo d÷ liÖu ®−îc thùc hiÖn bëi víi dÊu c¸ch(.);
>>my_structure (2) . data = matrix.^(-1) ;
ans =
1.0000
0.5000
0.3333
Ngoµi ra MATLAB cßn cã c¸c lÖnh vÒ cÊu tróc mãc vßng nh− cÊu tróc nhËp bëi lÖnh componist .
1.2.2 Tr−êng
Tæng qu¸t ë mét møc ®é cao h¬n cÊu tróc lµ tr−êng (Cell Array). §ã chÝnh lµ c¸c Array
(m¶ng nhiÒu chiÒu), chøa Cell (tÕ bµo) víi d÷ liÖu thuéc c¸c lo¹i vµ kÝch cì kh¸c nhau . Ta cã thÓ
t¹o ra Cell Array b»ng lÖnh cell , hoÆc ®¬n gi¶n h¬n b»ng c¸ch ghÐp c¸c phÇn tö bªn trong dÊu
ngoÆc {}. Tõng phÇn tö cña Cell Array cã thÓ ®−îc truy cËp nh− c¸c vector , ma trËn th«ng
th−¬ng nh− c¸c Array nhiÒu chiÒu , chØ cÇn l−u ý r»ng : Thay v× dïng dÊu ngoÆc trßn ( ) ta sö
dông dÊu ngoÆc mãc {}.
Gi¶ sö ta t¹o ra mét Cell Array rçng cã tªn my_cell nh− sau :
>> my_cell = cell(2,2)
my_cell =
[] []
[] []
B©y giê ta lÇn l−ît g¸n cho tõng m¶ng cña my_cell c¸c gi¸ trÞ sau ®©y:
>> my_cell{1,1} ='chao cac ban';
>> my_cell{1,2} ='chuc cac ban hoc tap tot';
>> my_cell{2,1} =[1 2; 3 4];
>> my_cell{2,2} =10;
Khi nhËp tªn cña Cell Array trªn mµn h×nh xuÊt hiÖn lªn ®Çy ®ñ cÊu tróc cña nã. Cã thÓ biÕt néi
dung (hay gi¸ trÞ ) cña mét hay nhiÒu Cell khi ta nhËp c¸c chØ sè cña Cell:
>> my_cell
my_cell =
'chao cac ban' [1x24 char]
[2x2 double]
>> my_cell{1,1}
ans =
[
10]
chao cac ban
>> my_cell{1,2}
10
ans =
chuc cac ban hoc tap tot
>> my_cell{2,1}
ans =
1
3
2
4
CÊu tróc (Structure) vµ tr−êng (Cell Array)
Structure(‘n1’,’v1’,’n2’,’v2’, …)
Structure.name
My_cell = {}
Khai b¸o cÊu tróc
Truy cËp vµo phÇn tö name
T¹o Cell Array rçng
T¹o n×n Cell Array
T¹o m×n Cell Array
Cell(n)
Cell(m,n)
PhÇn trªn lµ nh÷ng kh¸i niÖm kh¸i qu¸t vµ nh÷ng vÝ dô cô thÓ giíi thiÖu mét phÇn nhá
nh÷ng øng dông mµ phÇn mÒm MATLAB cã thÓ th−c hiÖn .MATLAB lµ mét phÇn mÒm lín trong
lÜnh vùc to¸n sè vµ cßn cã kh¶ n¨ng cña mét ng«n ng÷ lËp tr×nh bËc cao víi tÝnh n¨ng ®å häa
phong phó. MATLAB víi nh÷ng c«ng cô nh− : Control System Toolbox (c«ng cô kh¶o s¸t thiÕt kÕ
hÖ thèng ®iÒu khiÓn ), Optimization Toolbox (c«ng cô tÝnh to¸n tèi −u) vµ Signal Processing
Toolbox (c«ng cô sö lý tÝn hiÖn ). MATLAB ®ang lµ phÇn mÒm mµ c¸c kü s− c¸c sinh viªn sö
dông réng r·i nhê vµo t×nh n¨ng −u viÖt cña phÇn mÒm nµy
11
PhÇn II
Giíi thiÖu mét sè nhãm lÖnh c¬ b¶n MATLAB
I. LÖNH C¬ B¶N
1. LÖnh ANS
a) C«ng dông: (Purpose)
Lµ biÕn chøa kÕt qu¶ mÆc ®Þnh.
b) Gi¶i thÝch: (Description)
Khi thùc hiÖn mét lÖnh nµo ®ã mµ ch−a cã biÕn chøa kÕt qu¶, th× MATLAB lÊy biÕn Ans
lµm biÕn chøa kÕt qu¶ ®ã.
2. LÖnh CLOCK
a) C«ng dông: (Purpose)
Th«ng b¸o ngµy giê hiÖn t¹i.
b) Có ph¸p:(Syntax)
c = clock
c) Gi¶i thÝch: (Description)
§Ó th«ng b¸o dÔ ®äc ta dïng hµm fix.
3. LÖnh COMPUTER
a) C«ng dông: (Purpose)
Cho biÕt hÖ ®iÒu hµnh cña m¸y vi tÝnh ®ang sö dông Matlab.
b) Có ph¸p: (Syntax)
computer
[c,m] = computer
c) Gi¶i thÝch: (Description)
c: chøa th«ng b¸o hÖ ®iÒu hµnh cña m¸y.
m: sè phÇn tö cña ma trËn lín nhÊt mµ m¸y cã thÓ lµm viÖc ®−îc víi Matlab.
4. LÖnh DATE
a) C«ng dông: (Purpose)
Th«ng b¸o ngµy th¸ng n¨m hiÖn t¹i
b) Có ph¸p: (Syntax)
s = date
5. LÖnh CD
a) C«ng dông:
ChuyÓn ®æi th− môc lµm viÖc.
b) Có ph¸p:
12
cd
cd diretory
cd ..
c) Gi¶i thÝch:
cd: cho biÕt th− nôc hiÖn hµnh.
diretory: ®−êng dÉn ®Õn th− môc muèn lµm viÖc.
cd .. chuyÓn ®Õn th− môc cÊp cao h¬n mét bËc.
6. LÖnh CLC
a) C«ng dông:
Xãa cöa sæ lÖnh.
b) Có ph¸p:
clc
7. LÖnh CLEAR
a) C«ng dông:
Xãa c¸c ®Ò môc trong bé nhí.
b) Có ph¸p:
clear
clear name
clear name1 name2 name3
clear functions
clear variables
clear mex
clear global
clear all
c) Gi¶i thÝch:
clear: xãa tÊt c¶ c¸c biÕn khái vïng lµm viÖc.
clear name: xãa c¸c biÕn hay hµm ®−îc chØ ra trong name.
clear functions: xãa tÊt c¶ c¸c hµm trong bé nhí phô
clear variables: xãa tÊt c¶ c¸c biÕn ra khái bé nhí.
clear mex: xãa tÊt c¶ c¸c tËp tin .mex ra khái bé nhí.
clear: xãa tÊt c¶ c¸c biÕn chung.
clear all: xãa tÊt c¶ c¸c biÕn, hµm, vµ c¸c tËp tin .mex khái bé nhí. LÖnh nµy lµm cho bé
nhí trèng hoµn toµn.
8. LÖnh DELETE
a) C«ng dông:
Xãa tËp tin vµ ®èi t−îng ®å häa.
b) Có ph¸p:
delete filename
13
delete (n)
c) Gi¶i thÝch:
file name: tªn tËp tin cÇn xãa.
n: biÕn chøa ®èi t−îng ®å häa cÇn xãa. NÕu ®èi t−îng lµ mét cöa sæ th× cöa sæ sÏ ®ãng l¹i
vµ bÞ xãa.
9. LÖnh DEMO
a) C«ng dông:
Ch¹y ch−¬ng tr×nh mÆc ®Þnh cña Matlab.
b) Có ph¸p:
demo
c) Gi¶i thÝch:
demo: lµ ch−¬ng tr×nh cã s½n trong trong Matlab, ch−¬ng tr×nh nµy minh häa mét sè chøc
n¨ng cña Matlab.
10. LÖnh DIARY
a) C«ng dông:
L−u vïng thµnh file trªn ®Üa.
b) Có ph¸p:
diary filename
c) Gi¶i thÝch:
filename: tªn cña tËp tin.
11. LÖnh DIR
a) C«ng dông:
LiÖt kª c¸c tËp tin vµ th− môc.
b) Có ph¸p:
dir
dir name
c) Gi¶i thÝch:
dir: liÖt kª c¸c tËp tin vµ th− môc cã trong th− môc hiÖn hµnh.
dir name: ®−êng dÉn ®Õn th− môc cÇn liÖt kª.
12. lÖnh DISP
a) C«ng dông:
Tr×nh bµy néi dung cña biÕn (x) ra mµn h×nh
b) Có ph¸p:
disp (x)
c) gi¶i thÝch:
x: lµ tªn cña ma trËn hay lµ tªn cña biÕn chøa chuçi ký tù, nÕu tr×nh bµy trùc tiÕp chuçi ký
tù th× chuçi ký tù ®−îc ®Æt trong dÊu ‘’
13. LÖnh ECHO
14
a) C«ng dông:
HiÓn thÞ hay kh«ng hiÓn thÞ dßng lÖnh ®ang thi hµnh trong file *.m.
b) Có ph¸p:
echo on
echo off
c) Gi¶i thÝch:
on: hiÓn thÞ dßng lÖnh.
off: kh«ng hiÓn thÞ dßng lÖnh.
14. LÖnh FORMAT
a) C«ng dông:
§Þnh d¹ng kiÓu hiÓn thÞ cña c¸c con sè.
Có ph¸p
Gi¶i thÝch
VÝ dô
Format short
HiÓn thÞ 4 con
sè sau dÊu chÊm
3.1416
Format long
Format rat
Format +
HiÓn thÞ 14
con sè sau dÊu
chÊm
3.14159265358979
HiÓn thÞ d¹ng
ph©n sè cña phÇn
nguyªn nhá nhÊt
355/133
+
HiÓn thÞ sè
d−¬ng hay ©m
15. LÖnh HELP
a) C«ng dông:
h−íng dÉn c¸ch sö dông c¸c lÖnh trong Matlab.
b) Có ph¸p:
help
help topic
c) Gi¶i thÝch:
help: hiÓn thÞ v¾n t¾t c¸c môc h−íng dÉn.
topic: tªn lÖnh cÇn ®−îc h−íng dÉn.
16. LÖnh HOME
a) C«ng dông:
§em con trá vÒ ®Çu vïng lµm viÖc.
b) Có ph¸p:
15
home
17. LÖnh LENGTH
a) C«ng dông:
TÝnh chiÒu dµi cña vect¬.
b) Có ph¸p:
l = length (x)
c) Gi¶i thÝch:
l: biÕn chøa chiÒu dµi vect¬.
18. LÖnh LOAD
a) C«ng dông:
N¹p file tõ ®Üa vµo vïng lµm viÖc.
b) Có ph¸p:
load
load filename
load filename
load finame.extension
c) Gi¶i thÝch:
load: n¹p file matlap.mat
load filename: n¹p file filename.mat
load filename.extension: n¹p file filename.extension
TËp tin nµy ph¶i lµ tËp tin d¹ng ma trËn cã nghÜa lµ sè cét cña hµng d−íi ph¶i b»ng sè cét
cña hµng trªn. KÕt qu¶ ta ®−îc mét ma trËn cã sè cét vµ hµng chÝnh lµ sè cét vµ hµng cña
tËp tin v¨n b¶n trªn.
19. LÖnh LOOKFOR
a) C«ng dông:
HiÓn thÞ tÊt c¶ c¸c lÖnh cã liªn quan ®Õn topic.
b) Có ph¸p:
lookfor topic
c) Gi¶i thÝch:
topic: tªn lÖnh cÇn ®−îc h−íng dÉn.
20. LÖnh PACK
a) C«ng dông:
S¾p xÕp l¹i bé nhí trong vïng lµm viÖc.
b) Có ph¸p:
pack
pack filename
c) Gi¶i thÝch:
16
NÕu nh− khi sö dông Matlap m¸y tÝnh xuÊt hiÖn th«ng b¸o “Out of memory” th× lÖnh
pack cã thÓ t×m thÊy mét sè vïng nhí cßn trèng mµ kh«ng cÇn ph¶i xãa bít c¸c biÕn.
LÖnh pack gi¶i phãng kh«ng gian bé nhí cÇn thiÕt b»ng c¸ch nÐn th«ng tin trong vïng
nhí xuèng cùc tiÓu. V× Matlab qu¶n lý bé nhí b»ng ph−¬ng ph¸p xÕp chång nªn c¸c ®o¹n
ch−¬ng tr×nh Matlab cã thÓ lµm cho vïng nhí bÞ ph©n m¶nh. Do ®ã sÏ cã nhiÒu vïng nhí
cßn trèng nh−ng kh«ng ®ñ ®Ó chøa c¸c biÕn lín míi.
LÖnh pack sÏ thùc hiÖn:
+ l−u tÊt c¶ c¸c biÕn lªn ®Üa trong mét tËp tin t¹m thêi lµ pack.tmp.
+ xãa tÊt c¶ c¸c biÕn vµ hµm cã trong bé nhí.
+ lÊy l¹i c¸c biÕn tõ tËp tin pack.tmp.
+ xãa tËp tin t¹m thêi pack.tmp.
kÕt qu¶ lµ trong vïng nhí c¸c biÕn ®−îc gép l¹i hoÆc nÐn l¹i tèi ®a nªn kh«ng bÞ
l·ng phÝ bé nhí.
Pack.finame cho phÐp chän tªn tËp tin t¹m thêi ®Ó chøa c¸c biÕn. NÕu kh«ng chØ ra tªn
tËp tin t¹m thêi th× Matlab tù lÊy tªn tËp tin ®ã lµ pack.tmp.
NÕu ®· dïng lÖnh pack mµ m¸y vÉn cßn b¸o thiÕu bé nhí th× b¾t buéc ph¶i xãa bít c¸c
biÕn trong vïng nhí ®i.
21. LÖnh PATH
a) C«ng dông:
T¹o ®−êng dÉn, liÖt kª tÊt c¶ c¸c ®−êng dÉn ®ang cã.
b) Có ph¸p:
path
p = path
path (p)
c) Gi¶i thÝch:
path: liÖt kª tÊt c¶ c¸c d−êng dÉn ®ang cã.
p: biÕn chøa ®−êng dÉn.
path (p): ®Æt ®−êng dÉn míi.
22. LÖnh QUIT
a) C«ng dông:
Tho¸t khái Matlab.
b) Có ph¸p:
quit
23. LÖnh SIZE
a) C«ng dông:
Cho biÕt sè dßng vµ sè cét cña mét ma trËn.
b) Có ph¸p:
d = size (x)
[m,n] = size (x)
m = size (x,1)
17
n = size (x,2)
c) Gi¶i thÝch:
x: tªn ma trËn.
d: tªn vect¬ cã 2 phÇn tö, phÇn tö thø nhÊt lµ sè dßng, phÇn tö cßn l¹i lµ sè cét.
m,n: biÕn m chøa sè dßng, biÕn n chøa sè cét
24. LÖnh TYPE
a) C«ng dông:
HiÓn thÞ néi dung cña tËp tin.
b) Có ph¸p:
type filename
c) Gi¶i thÝch:
filename: tªn file cÇn hiÓn thÞ néi dung.
LÖnh nµy tr×nh bµy tËp tin ®−îc chØ ra.
25. LÖnh WHAT
a) C«ng dông:
LiÖt kª c¸c tËp tin *.m, *.mat, *.mex.
b) Có ph¸p:
what
what dirname
c) Gi¶i thÝch:
what: liÖt kª tªn c¸c tËp tin .m, .mat, .mex cã trong th− môc hiÖn hµnh.
dirname: tªn th− môc cÇn liÖt kª.
26. LÖnh WHICH
a) C«ng dông:
X¸c ®Þnh chøc n¨ng cña funname lµ hµm cña Matlab hay tËp tin.
b) Có ph¸p:
which funname
c) Gi¶i thÝch:
funname: lµ tªn lÖnh trong Matlab hay tªn tËp tin
d) VÝ dô:
which inv
inv is a build-in function
which f
c:\matlab\bin\f.m
27. LÖnh WHO, WHOS
a) C«ng dông:
Th«ng tin vÒ biÕn ®ang cã trong bé nhí.
18
b) Có ph¸p:
who
whos
who global
whos global
c) Gi¶i thÝch:
who: liÖt kª tÊt c¶ c¸c tªn biÕn ®ang tån t¹i trong bé nhí.
whos: liÖt kª tªn biÕn, kÝch th−íc, sè phÇn tö vµ xÐt c¸c phÇn ¶o cã kh¸c 0 kh«ng.
who global vµ whos: liÖt kª c¸c biÕn trong vïng lµm viÖc chung.
II. C¸C TO¸N Tö Vμ Ký Tù §ÆC BIÖT
1. C¸c to¸n tö sè häc (Arithmetic Operators):
T
C«ng dông
o¸n tö
+
-
Céng ma trËn hoÆc ®¹i l−îng v« h−íng (c¸c ma trËn ph¶i cã cïng kÝch th−íc).
Trõ ma trËn hoÆc ®¹i l−îng v« h−íng (c¸c ma trËn ph¶i cã cïng kÝch th−íc).
Nh©n ma trËn hoÆc ®¹i l−îng v« h−íng (ma trËn 1 ph¶i cã sè cét b»ng sè hµng
*
cña ma trËn 2).
.*
\
Nh©n tõng phÇn tö cña 2 ma trËn hoÆc 2 ®¹i l−îng v« h−íng (c¸c ma trËn ph¶i
cã cïng kÝch th−íc).
Thùc hiÖn chia ng−îc ma trËn hoÆc c¸c ®¹i l−îng v« h−íng (A\B t−¬ng ®−¬ng
víi inv (A)*B).
.\
/
Thùc hiÖn chia ng−îc tõng phÇn tö cña 2 ma trËn hoÆc 2 ®¹i l−îng v« h−íng
(c¸c ma trËn ph¶i cã cïng kÝch th−íc).
Thùc hiÖn chia thuËn 2 ma trËn hoÆc ®¹i l−îng v« h−íng (A/B t−¬ng ®−¬ng
víi A*inv(B)).
./
Thùc hiÖn chia thuËn tõng phÇn tö cña ma trËn nµy cho ma trËn kia (c¸c ma
trËn ph¶i cã cïng kÝch th−íc).
^
Lòy thõa ma trËn hoÆc c¸c ®¹i l−îng v« h−íng.
.
^
Lòy thõa tõng phÇn tö ma trËn hoÆc ®¹i l−îng v« h−íng (c¸c ma trËn ph¶i cã
cïng kÝch th−íc).
19
2.. To¸n tö quan hÖ (Relational Operators):
To¸
n tö
C«ng dông
<
>
So s¸nh nhá h¬n.
So s¸nh lín h¬n.
>=
<=
= =
-=
So s¸nh lín h¬n hoÆc b»ng.
So s¸nh nhá h¬n hoÆc b»ng.
So s¸nh b»ng nhau c¶ phÇn thùc vµ phÇn ¶o.
So s¸nh b»ng nhau phÇn ¶o.
Gi¶i thÝch:
C¸c to¸n tö quan hÖ thùc hiÖn so s¸nh tõng thµnh phÇn cña 2 ma trËn. Chóng t¹o ra mét
ma trËn cã cïng kÝch th−íc víi 2 ma trËn so s¸nh víi c¸c phÇn tö lµ 1 nÕu phÐp so s¸nh lµ ®óng
vµ lµ 0 nÕu phÐp so s¸nh lµ sai.
PhÐp so s¸nh cã chÕ ®é −u tiªn sau phÐp to¸n sè häc nh−ng trªn phÐp to¸n logic.
3. To¸n tö logig (Logical Operators):
To¸n
tö
C«ng dông
&
|
Thùc hiÖn phÐp to¸n logic AND.
Thùc hiÖn phÐp to¸n logic OR.
Thùc hiÖn phÐp to¸n logic NOT.
~
a) Gi¶i thÝch:
KÕt qu¶ cña phÐp to¸n lµ 1 nÕu phÐp logic lµ ®óng vµ lµ 0 nÕu phÐp logic lµ sai.
PhÐp logic cã chÕ ®é −u tiªn thÊp nhÊt so víi phÐp to¸n sè häc vµ phÐp to¸n so s¸nh.
b) VÝ dô:
Khi thùc hiÖn phÐp to¸n 3>4 & 1+ th× m¸y tÝnh sÏ thùc hiÖn 1+2 ®−îc 3, sau ®ã tíi 3>4
®−îc 0 råi thùc hiÖn 0 & 3 vµ cuèi cïng ta ®−îc kÕt qña lµ 0.
20
4. Ký tù ®Æc biÖt (Special Characters):
Ký
C«ng dông
hiÖu
[]
()
Khai b¸o vector hoÆc ma trËn.
Thùc hiÖn phÐp to¸n −u tiªn, khai b¸o c¸c biÕn vµ c¸c chØ sè
cña vector.
=
‘
.
Thùc hiÖn phÐp g¸n.
ChuyÓn vÞ ma trËn t×m l−îng liªn hiÖp cña sè phøc.
§iÓm chÊm thËp ph©n.
,
Ph©n biÖt c¸c phÇn tö cña ma trËn vµ c¸c ®èi sè trong dßng
lÖnh.
;
%
!
Ng¨n c¸ch gi÷a c¸c hµng khi khai b¸o ma trËn.
Th«ng b¸o dßng chó thÝch.
Më cöa sæ MS – DOS.
III. C¸C HμM LOGIC (LOGICAL FUNCTION)
1. LÖnh ALL
a) C«ng dông:
KiÓm tra vector hay ma trËn cã gi¸ trÞ 0 hay kh«ng.
b) Có ph¸p:
y = all(x)
c) Gi¶i thÝch:
y: biÕn chøa kÕt qu¶
x: tªn vedtor hay ma trËn
y = 1 khi tÊt c¶ c¸c phÇn tö kh¸c 0
y = 0 khi cã 1 phÇn tö b»ng 0
2. LÖnh ANY
a) C«ng dông:
KiÓm tra vector hay ma trËn cã gi¸ trÞ kh¸c 0 hay kh«ng.
b) Có ph¸p:
y = any(x)
c) Gi¶i thÝch:
y: biÕn chøa kÕt qu¶.
21
x: tªn vector, hay ma trËn.
y = 1 khi cã 1 phÇn tö kh¸c 0.
y = 0 khi cã 1 phÇn tö b»ng 0.
3. LÖnh EXIST
a) C«ng dông:
KiÓm tra biÕn hay file cã tån t¹i hay kh«ng.
b) Có ph¸p:
e = exist(‘item’)
c) Gi¶i thÝch:
item: lµ tªn file hay tªn biÕn.
e: biÕn chøa gi¸ trÞ tr¶ vÒ.
e
ý nghÜa
0
1
2
item kh«ng tån t¹i trong vïng lµm viÖc
item lµ biÕn ®ang tån t¹i trong vïng lµm viÖc
item ®ang tån t¹i trªn ®Üa (chØ kiÓm tra trong th− môc hiÖn
hµnh)
3
4
5
item lµ MEX-file
item lµ file ®−îc dÞch tõ phÇn mÒm Simulink
item lµ hµm cña Matlab
4. LÖnh FIND
a) C«ng dông:
T×m phÇn tö trong vector hay ma trËn theo yªu cÇu.
b) Có ph¸p:
k = find(x)
[i,j] = find(x)
[i,j,s] = find(x)
c) Gi¶i thÝch:
k: chØ vÞ trÝ cña phÇn tö cÇn t×m trong vector.
i,j: chØ sè hµng vµ sè cét t−¬ng øng cña phÇn tö cÇn t×m.
s: chøa gi¸ trÞ cña phÇn tö cÇn t×m.
x: tªn vector, ma trËn hay lµ yªu cÇu ®Ò ra. NÕu kh«ng nªu ra yªu cÇu th× mÆc nhiªn lµ t×m
c¸c phÇn tö kh¸c 0.
22
IV. NHãM LÖNH LËP TR×NH TRONG MATLAB
1. LÖnh EVAL
a) C«ng dông:
ChuyÓn ®æi chuçi ký tù thµnh biÓu thøc.
b) Có ph¸p:
kq = eval(‘string’)
c) Gi¶i thÝch:
kq: biÕn chøa kÕt qu¶.
NÕu ‘string’ lµ c¸c ký sè th× chuyÓn thµnh nh÷ng con sè.
NÕu ‘string’ lµ c©u lÖnh th× chuyÓn thµnh c¸c lÖnh thi hµnh ®−îc.
2. LÖnh FOR
a) C«ng dông:
Dïng ®Ó thùc hiÖn 1 c«ng viÖc cÇn lÆp ®i lÆp l¹i theo mét quy luËt, víi sè b−íc lÆp x¸c
®Þnh tr−íc.
b) Có ph¸p:
for biÕn ®iÒu khiÓn = gi¸ trÞ ®Çu : gi¸ trÞ cuèi,
thùc hiÖn c«ng viÖc;
end
c) Gi¶i thÝch:
C«ng viÖc chÝnh lµ c¸c lÖnh cÇn thi hµnh, cã thÓ cã nhiÒu lÖnh, kÕt thóc lÖnh ph¶i cã dÊu;
3. LÖnh FUNCTION
a) C«ng dông:
T¹o thªm hµm míi.
b) Có ph¸p:
function s = n(x)
c) Gi¶i thÝch:
s: tªn biÕn chøa gi¸ trÞ tr¶ vÒ sau khi thi hµnh hµm.
n: tªn gîi nhí.
4. LÖnh INPUT
a) C«ng dông:
Dïng ®Ó nhËp vµo 1 gi¸ trÞ.
b) Có ph¸p:
tªn biÕn = input (‘promt’)
tªn biÕn = input (‘promt’, ‘s’)
c) Gi¶i thÝch:
tªn biÕn, lµ n¬i l−u gi¸ trÞ ngËp vµo.
23
‘promt’: chuçi ký tù muèn nhËp vµo.
‘s’: cho biÕt gi¸ trÞ nhËp vµo lµ nhiÒu ký tù.
5. LÖnh IF …ELSEIF …ELSE
a) C«ng dông:
Thùc hiÖn lÖnh khi tháa ®iÒu kiÖn.
b) Có ph¸p:
if biÓu thøc luËn lý 1
thùc hiÖn c«ng viÖc 1;
elseif biÓu thøc luËn lý 2
thùc hiÖn c«ng viÖc 2;
else
thùc hiÖn c«ng viÖc 3;
end
c) Gi¶i thÝch:
Khi biÓu thøc luËn ký 1 ®óng th× thùc hiÖn c«ng viÖc 1 t−¬ng tù cho biÓu thøc luËn lý 2.
NÕu c¶ hai biÓu thøc sai th× thùc hiÖn c«ng viÖc sau lÖnh else.
BiÓu thøc luËn lý lµ c¸c phÐp so s¸nh ==, <, >, <=, >=
c«ng viÖc chÝnh lµ c¸c lÖnh cÇn thi hµnh, cã thÓ cã nhiÒu lÖnh, kÕt thóc lÖnh ph¶i cã dÊu ;
6. LÖnh MENU
a) C«ng dông:
T¹o menu ®Ó chän chøc n¨ng.
b) Có ph¸p:
tªn biÕn = menu (‘Tªn menu’,‘chøc n¨ng1’,‘chøc n¨ng2’, …. , ‘chøc n¨ng n’)
c) Gi¶i thÝch:
tªn menu: lµ tiªu ®Ò cña menu.
tªn biÕn: lµ n¬i cÊt gi¸ trÞ nhËn ®−îc sau khi chän chøc n¨ng cña menu.
Chøc n¨ng 1, 2, ….,n:khi chän chøc n¨ng nµo th× tªn biÕn cã gi¸ trÞ lµ sè thø tù cña chøc
n¨ng ®ã.
7. LÖnh PAUSE
a) C«ng dông:
Dõng ch−¬ng tr×nh theo ý muèn.
b) Có ph¸p:
pause on
pause off
pause (n)
c) Gi¶i thÝch:
24
pause on: dõng ch−¬ng tr×nh, vµ chê nhÊn 1 phÝm bÊt kú (trõ c¸c phÝm ®iÒu khiÓn) ch−¬ng
tr×nh thùc hiÖn tiÕp.
pause off: t¾t chøc n¨ng pause.
pause (n): dõng ch−¬ng tr×nh t¹i n gi©y.
d) VÝ dô:
for n = 1 : 3;
disp(‘Press any key to continue…’)
pause
end
Press any key to continue…
Press any key to continue…
Press any key to continue…
8. LÖnh WHILE
a) C«ng dông:
Dïng ®Ó thùc hiÖn 1 c«ng viÖc cÇn lÆp ®i lÆp l¹i theo mét quy luËt, víi sè b−íc lÆp kh«ng
x¸c ®Þnh, phô thuéc vµo biÓu thøc luËn lý.
b) Có ph¸p:
while biÓu thøc luËn lý
thùc hiÖn c«ng viÖc;
end
c) Gi¶i thÝch:
BiÓu thøc luËn lý lµ c¸c phÐp so s¸nh = =, <, >, <=, >=
C«ng viÖc chÝnh lµ c¸c lÖnh cÇn thi hµnh, cã thÓ cã nhiÒu lÖnh, kÕt thóc lÖnh ph¶i cã dÊu ;
Khi thùc hiÖn xong c«ng viÖc th× quay lªn kiÓm tra l¹i biÓu thøc luËn lý, nÕu vÉn cßn
®óng th× tiÕp tôc thùc hiÖn, nÕu sai th× kÕt thóc.
V. TËP LÖNH Xö Lý CHUçI
1. LÖnh ABS
a) C«ng dông:
T¹o vector ®¬n cã gi¸ trÞ cña mçi phÇn tö lµ sè thø tù t−¬ng øng víi ký tù trong b¶ng m¶
ASCII.
LÊy trÞ tuyÖt ®èi cña mét sè ©m.
b) Có ph¸p:
n = ABS(s)
x = ABS(a)
c) Gi¶i thÝch:
n: tªn vector.
s: chuçi ký tù, hoÆc lµ tªn biÕn chøa chuçi ký tù.
25
a: sè ©m, hoÆc lµ tªn biÕn chøa sè ©m.
x: trÞ tuyÖt ®èi cña a.
2. LÖnh BLANKS
a) C«ng dông:
T¹o kho¶ng tr¾ng gi÷a hai hay nhiÒu chuçi ký tù theo mong muèn.
b) Có ph¸p:
[S1 BLANKS(b1) S2 BLANKS(b2) …BLANKS(bn) Sn]
c) Gi¶i thÝch:
S1, S2, …Sn: c¸c chuçi ký tù.
b1, b2: sè kho¶ng tr¾ng.
3. LÖnh DEC2HEX
a) C«ng dông:
§æi con sè cña hÖ 10 sang hÖ 16.
b) Có ph¸p:
s = dec2hex(n)
c) Gi¶i thÝch:
s: biÕn chøa chuçi ký sè cña hÖ 16
n: con sè nguyªn hÖ 10.
4. LÖnh HEX2DEC
a) C«ng dông:
§æi chuçi ký sè cña hÖ 16 sang con sè cña hÖ 10.
b) Có ph¸p:
n = hex2dec(‘s’)
c) Gi¶i thÝch:
n: con sè cña hÖ 10.
s: chuçi ký sè hÖ 16.
5. LÖnh INT2STR
a) C«ng dông:
ChuyÓn sè nguyªn sang d¹ng chuçi.
ChuyÓn c¸c ký tù trong mét chuçi sang sè thø tù t−¬ng øng trong b¶ng m· ASCII.
b) Có ph¸p:
kq = INT
c) Gi¶i thÝch:
kq: biÕn STR(n)chøa kÕt qu¶.
n: tªn biÕn cÇn chuyÓn.
NÕu n lµ sè nguyªn th× kq lµ chuçi ký sè.
NÕu n lµ chuçi ký tù th× kq lµ sè t−¬ng øng trong b¶ng m· ASCII
26
6. LÖnh ISSTR
a) C«ng dông:
KiÓm tra néi dung biÕn cã ph¶i lµ chuçi ký tù kh«ng.
b) Có ph¸p:
kq = isstr(n)
c) Gi¶i thÝch:
kq: biÕn chøa kÕt qu¶.
n: tªn biÕn cÇn kiÓm tra.
kq = 1 nÕu n lµ chuçi ký tù.
0 nÕu n kh«ng lµ chuçi ký tù.
7. LÖnh LOWER
a) C«ng dông:
Cho ra chuçi ký tù viÕt th−êng.
b) Có ph¸p:
b = lower(s)
c) Gi¶i thÝch:
b: biÕn chøa kÕt qu¶.
s: tªn biÕn chøa chuçi ký tù hay chuçi ký tù.
8. LÖnh NUM2STR
a) C«ng dông:
ChuyÔn sè thùc sang d¹ng chuçi.
ChuyÓn c¸c ký tù trong mét chuçi sang sè thø tù t−¬ng øng trong b¶ng m· ASCII.
b) Có ph¸p:
kq = num2tr(n)
c) Gi¶i thÝch:
kq: biÕn chøa kÕt qu¶.
n: tªn biÕn cÇn chuyÓn.
NÕu n lµ sè thùc th× kq lµ sè t−¬ng øng trong b¶ng m· ASCII.
9. LÖnh SETSTR
a) C«ng dông:
Cho ra ký tù t−¬ng øng víi sè thø tù trong b¶ng m· ASCII.
b) Có ph¸p:
x = Set Str(n)
c) Gi¶i thÝch:
x: biÕn chøa ký tù t−¬ng øng (thuéc b¶ng m· ASCII).
n: sè nguyªn (0 ≤ n ≤ 255).
27
10. LÖnh STR2MAT
a) C«ng dông:
T¹o ma trËn cã c¸c phÇn tö d¹ng chuçi.
b) Có ph¸p:
s = str2mat(‘s1’, ‘s2’, …)
c) Gi¶i thÝch:
s: tªn ma trËn kÕt qu¶.
s1, s2: chuçi ký tù.
11. LÖnh STR2NUM
a) C«ng dông:
ChuyÓn chuçi (d¹ng sè) sang sè thùc.
b) Có ph¸p:
n = str2num(s)
c) Gi¶i thÝch:
s: chuçi d¹ng sè.
n: sè thùc.
12. LÖnh STRCMP
a) C«ng dông:
So s¸nh 2 chuçi ký tù.
b) Có ph¸p:
l = strcmp(s1, s2)
c) Gi¶i thÝch:
l: biÕn chøa kÕt qu¶.
s1, s2: chuçi cÇn so s¸nh.
13. LÖnh UPPER
a) C«ng dông:
Cho ra chuçi viÕt hoa.
b) Có ph¸p:
b = upper
c) Gi¶i thÝch:
b: biÕn chøa kÕt qu¶.
s: tªn biÕn chøa chuçi ký tù.
28
VI. C¸C HμM TO¸N HäC C¬ B¶N
1. Mét sè hµm l−îng gi¸c:
a) Có ph¸p:
kq = hlg(x)
b) Gi¶i thÝch:
kq: tªn biÕn chøa kÕt qu¶.
x: ®¬n vÞ radian.
hlg: tªn hµm l−îng gi¸c.
Tªn hµm l−îng
gi¸c
Gi¶i thÝch
sin
TÝnh gi¸ trÞ sine
cos
tan
TÝnh gi¸ trÞ cosine
TÝnh gi¸ trÞ tangent
asin
atan
sinh
cosh
tanh
NghÞch ®¶o cña sine
NghÞch ®¶o cña tangent
TÝnh gi¸ trÞ hyperbolic sine
TÝnh gi¸ trÞ hyperbolic cosine
TÝnh gÝa trÞ hyperbolic tangent
2. LÖnh ANGLE
a) C«ng dông:
TÝnh gãc pha cña sè phøc.
b) Có ph¸p:
p = angle(z)
c) Gi¶i thÝch:
p: tªn biÕn chøa kÕt qu¶, ®¬n vÞ radians
z: sè phøc
3. LÖnh CEIL
a) C«ng dông:
Lµm trßn sè vÒ phÝa sè nguyªn lín h¬n.
b) Có ph¸p:
y = ceil(x)
c) Gi¶i thÝch:
y: sè sau khi ®−îc lµm trßn.
x: sè cÇn ®−îc lµm trßn.
29
Tải về để xem bản đầy đủ
91 trang
12/07/2025
350
Bạn đang xem 30 trang mẫu của tài liệu "Tiểu luận Matlab Simulink", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- tieu_luan_matlab_simulink.pdf
