Giáo trình Matlab và ứng dụng
1
Phần 1 - Cơ sở Matlab
Chơng 1 Khái niệm chung
1.1- Giới thiệu
MATLAB là 1 phần mềm ứng dụng chạy trong môi trờng Windows do hãng
MathWorks sản xuất và cung cấp. Có thể coi Matlab là ngôn ngữ của kỹ thuật.
Nó tích hợp các công cụ rất mạnh phục vụ tính toán, lập trình, thiết kế, mô
phỏng,... trong một môi trờng rất dễ sử dụng trong đó các bài toán và các lời
giải đợc biểu diễn theo các ký hiệu toán học quen thuộc.
Các ứng dụng điển hình là: - Toán học và tính toán.
- Phát triển thuật toán.
- Tạo mô hình, mô phỏng và tạo giao thức.
- Khảo sát, phân tích số liệu.
- Đồ hoạ khoa học kỹ thuật.
- Phát triển ứng dụng, gồm cả xây dựng giao diện ngời dùng đồ hoạ GUI.
Matlab là một hệ thống tơng tác mà phần tử dữ liệu cơ bản là một mảng (array)
không cần khai báo kích thớc. Điều này cho phép bạn giải nhiều bài toán tính
toán kỹ thuật đặc biệt là các bài toán liên quan đến ma trận và véc tơ.
Matlab là viết tắt của hai từ tiếng Anh Matrix Laboratory (Phòng thí nghiệm ma
trận). Ban đầu Matlab đợc viết chỉ để phục vụ cho việc tính toán ma trận. Trải
qua thời gian dài, nó đã đợc phát triển thành một công cụ hữu ích, một ngôn
ngữ của kỹ thuật. Trong môi trờng đại học, nó là một công cụ chuẩn cho các
khoá học mở đầu và cao cấp về toán học, khoa học và kỹ thuật. Trong công
nghiệp, nó là công cụ đợc lựa chọn cho việc phân tích, phát triển và nghiên cứu
hiệu suất cao.
Matlab cung cấp một họ các giải pháp theo hớng chuyên dụng hoá đợc gọi là
các Toolbox (hộp công cụ). Các toolbox cho phép ngời sử dụng học và áp dụng
Giáo trình Matlab và ứng dụng
2
các kỹ thuật chuyên dụng cho một lĩnh vực nào đó. Toolbox là một tập hợp toàn
diện các hàm của Matlab (M-file) cho phép mở rộng môi trờng Matlab để giải
các lớp bài toán cụ thể. Các lĩnh vực trong đó có sẵn các toolbox bao gồm: Xử lý
tín hiệu, hệ thống điều khiển, logic mờ, mô phỏng,...
Hệ thống Matlab gồm có 5 phần chính:
- Ngôn ngữ Matlab: là một ngôn ngữ ma trận/ mảng cấp cao với các câu lệnh,
hàm, cấu trúc dữ liệu, vào/ ra, các tính năng lập trình hớng đối tợng. Nó cho
phép lập trình các ứng dụng từ nhỏ đến các ứng dụng lớn và phức tạp.
- Môi trờng làm việc Matlab: Đây là một bộ các công cụ và phơng tiện mà
bạn sử dụng với t cách là ngời dùng hoặc ngời lập trình Matlab. Nó bao gồm
các phơng tiện cho việc quản lý các biến trong không gian làm việc Workspace
cũng nh xuất nhập khẩu dữ liệu. Nó cũng bao gồm các công cụ phát triển, quản
lý, gỡ rối và định hình M-file, ứng dụng của Matlab.
- Xử lý đồ hoạ: Đây là hệ thống đồ hoạ của Matlab. Nó bao gồm các lệnh cao
cấp cho trực quan hoá dữ liệu hai chiều và ba chiều, xử lý ảnh, ảnh động,... Nó
cũng cung cấp các lệnh cấp thấp cho phép bạn tuỳ biến giao diện đồ hoạ cũng
nh xây dựng một giao diện đồ hoạ hoàn chỉnh cho ứng dụng Matlab của mình.
- Th viện toán học Matlab: Đây là tập hợp khổng lồ các thuật toán tính toán từ
các hàm cơ bản nh cộng, sin, cos, số học phức,... tới các hàm phức tạp hơn nh
nghịch đảo ma trận, tìm trị riêng của ma trận, phép biến đổi Fourier nhanh.
- Giao diện chơng trình ứng dụng Matlab API (Application Program Interface):
Đây là một th viện cho phép bạn viết các chơng trình C và Fortran tơng thích
với Matlab.
Simulink, một chơng trình đi kèm với Matlab, là một hệ thống tơng tác với
việc mô phỏng các hệ thống động học phi tuyến. Nó là một chơng trình đồ hoạ
sử dụng chuột để thao tác cho phép mô hình hoá một hệ thống bằng cách vẽ một
Giáo trình Matlab và ứng dụng
3
sơ đồ khối trên màn hình. Nó có thể làm việc với các hệ thống tuyến tính, phi
tuyến, hệ thống liên tục theo thời gian, hệ gián đoạn theo thời gian, hệ đa biến,...
1.2- Cài đặt chơng trình:
1.2.1- Khởi động windows.
Matlab là một phần mềm chạy trong môi trờng Windows nên qui trình cài đặt
Matlab cũng tơng tự nh việc cài đặt các chơng trình phần mềm khác trong
Windows, chỉ cần làm theo các hớng dẫn của chơng trình cài đặt.
1.2.2- Tiến hành cài đặt
- Đa đĩa CD vào ổ đĩa (nếu cài từ đĩa CD-ROM)
Do chơng trình đợc cấu hình theo chế độ Autorun (tự chạy) nên khi đa đĩa
CD vào ổ đĩa thì trình Setup tự động đợc kích hoạt. Trờng hợp chế độ Autorun
không đợc kích hoạt (do tập tin Autorun bị lỗi), dùng. Hoặc ta có thể kích
chuột vào nút Start trên thanh tác vụ (Task bar) của windows, chọn lệnh run, gõ
vào đờng dẫn của file, nhấn Enter hoặc kích vào nút lệnh Run. Sau đó làm theo
các hớng dẫn của trình cài đặt của Windows.
- Trờng hợp cài đặt Matlab từ đĩa cứng:
Hình 1. Cài đặt Matlab trong Windows và màn hình Welcome
Giáo trình Matlab và ứng dụng
4
Trờng hợp này yêu cầu phải có sẵn bộ cài đặt trong đĩa cứng. Khi đó, ta sử
dụng Windows Explorer hây My Computer để duyệt ổ cứng, tìm đến th mục
(folder) cài đặt rồi kích đúp chuột vào file (tập tin) Setup.exe. Sau đó làm theo
các hớng dẫn của trình cài đặt của Windows.
Sau khi file setup.exe đợc kích hoạt, cửa sổ Welcom to MATLAB Setup hiện lên
trong giây lát. Kích vào nút lệnh Next để chuyển sang cửa sổ cài đặt kế tiếp.
Hình 1.2. Cửa sổ Software License Agreement và cửa sổ thông tin về khách hàng
1.2.3- Nhập thông tin của ngời dùng và Personal License Password.
Cửa sổ thứ hai thể hiện các thông tin về bản quyền của chơng trình. Kích Yes
để sang cửa sổ cài đặt kế tiếp. Trong cửa sổ thông tin về khách hàng Customer
Information (hình 1.2), nhập họ tên vào khung Name, địa chỉ hoặc tên công ty
vào khung Company. Nhập mã khoá (Serial Key) của chơng trình vào khung
Personal License Password. Kích chuột vào Next để tiếp tục quá trình cài đặt.
Giáo trình Matlab và ứng dụng
5
1.2.4. Lựa chọn các thành phần sẽ cài đặt:
Trong cửa sổ Select
Matlab Components (hình
1.3), bỏ đánh dấu những
thành phần không cần
thiết trong chơng trình
để tiết kiệm dung lợng
đĩa cứng. Muốn kiểm tra
dung lợng của chơng
trình, kích vào Disk Space
để quan sát.
Hình 1.3. Lựa chọn các thành phần của Matlab sẽ đợc cài đặt
Muốn thay đổi th mục cài đặt Matlab, kích chuột vào nút Browse và tạo đờng
dẫn tới địa chỉ cần đặt th mục Matlab. Th mục mặc định là C:\MATLABR11.
Để tiếp tục kích Next,
màn hình hiện khung
thông tin Setup và trình
setup bắt đầu copy các
tập tin vào th mục cài
đặt.
1.2.5- Hoàn thành cài
đặt
Sau khi hoàn thành quá
trình Copy các file của
chơng trình vào th mục
cài đặt, màn hình hiện khung thoại Setup Complete. Bỏ đánh dấu ở ô Yes,
launch the Help Desk to view the Release Note nếu không muốn trình setup
Hình 1.4. Quá trình copy file của chơng trình vào th
mục cài đặt
Giáo trình Matlab và ứng dụng
6
khởi động Help Desk (phần trợ giúp). Bỏ đánh dấu ở ô Yes, launch Matlab
nếu cha muốn khởi động Matlab ngay. Kích Finish để kết thúc qúa trình cài
đặt.
Sau khi kết thúc cài đặt cửa sổ kế tiếp là Internet Explorer (nếu
không bỏ đánh dấu ở ô Yes, launch the Help Desk to view the Release
Note). Kích Close để trở về cửa sổ nền Desktop của windows, biểu tợng của
Matlab sẽ đợc tự động đa ra Desktop của windows.
1.3- Môi trờng làm việc của Matlab
Matlab vừa là một ngôn ngữ vừa là một môi trờng làm việc. Là một môi
trờnglàm việc, Matlab bao gồm các phơng tiện để quản lý các biến trong
không gian làm việc (Workspace) của bạn và để xuất nhập dữ liệu. Matlab cũng
bao gồm các công cụ để phát triển và quản lý M-file, các ứng dụng của Matlab.
1.3.1- Khởi động và thoát khỏi Matlab
1.3.1.1- Khởi động MATLAB:
Cũng nh các chơng trình ứng dụng khác chạy trên nền Windows, có rất nhiều
cách để khởi động Matlab.
Kích đúp chuột vào biểu tợng Matlab5.3 trên màn hình Desktop của Windows:
hoặc kích chuột theo trình tự nh sau:
Start/ Programs/ Matlab/ Matlab 5.3
Sau khi khởi động xong cửa sổ Matlab Command Window hiện ra nh hình 1.4.
Cũng nh các chơng trình chạy trong môi trờng Windows khác Matlab
cũng có những thành phần giao diện của chơng trình.
Dòng trên cùng là thanh tiêu đề gồm:
+ Tận trái là biểu tợng chơng trình. Khi kích vào biểu tợng này Matlab
hiện menu xổ chứa các lệnh liên quan tới việc xử lý khung cửa sổ chơng trình
cũng nh thoát khỏi chơng trình.
Giáo trình Matlab và ứng dụng
7
+ Kế tiếp biểu tợng là tên chơng trình cùng với cửa sổ chơng trình. Tận
cùng là ba biểu tợng có chức năng phong to, thu nhỏ và thoát khỏi chơng
trình.
Dòng thứ hai là thanh menu (Menu bar thanh thực đơn) của chơng
trình gồm các menu chính chứa các lệnh liên quan đến việc tạo, xử lý, gán thuộc
tính,... cho các đối tợng, thiết lập cấu hình phần mềm,...
Dòng thứ ba là thanh công cụ (Tool bar thanh công cụ) chứa biểu
tợng đờng tắt (Shortcut) của các lệnh thờng sử dụng, giúp ngời sử dụng truy
cập nhanh vào các lệnh của Matlab.
Phần chiếm gần chọn màn hình là cửa sổ lệnh, là nơi nhập các lệnh và
hiển thị kết quả cũng nh các thông tin khác.
Hình 1.4. Cửa sổ Command Windows của Matlab
Cuối cùng là thanh tác vụ hay thanh trạng thái (status bar) hiện thông
tin về tình trạng đang xử lý, thực hiện đối với đối tợng.
Giáo trình Matlab và ứng dụng
8
1.3.1.2- Thoát khỏi MATLAB:
Trong Windows, có rất nhiều cách để thoát khỏi một chơng trình ứng dụng, để
thoát khởi Matlab ta có thể sử dụng một trong những cách sau:
Từ cửa sổ lệnh Matlab Command Window đánh lệnh quit hoặc kích biểu tợng
close nằm ngay góc phải trên thanh tiêu đề Matlab. Hoặc kích chuột theo
đờng dẫn sau:
File / Exit MATLAB
Hoặc nhấn tổ hợp phím : Ctrl + Q.
1.3.2- Cửa sổ lệnh của Matlab (Matlab Command Window)
Cửa sổ lệnh là cửa sổ chính trong đó ngời sử dụng giao tiếp với Matlab. Trình
dịch của Matlab hiển thị một dấu nhắc >> để biểu thị rằng nó đã sẵn sàng nhận
và thực hiện lệnh của bạn. Ví dụ, khi muốn nhập dòng lệnh gán biến x=5, ta gõ
nh sau:
>>x=5
Sau khi nhấn phím enter (), Matlab đáp ứng nh sau:
>>x=5
x=
5
1.3.2.1- Hiệu chỉnh, sửa đổi dòng lệnh
Các phím mũi tên, các phím điều khiển trên bàn phím cho phép gọi lại, sửa đổi
và tái sử dụng các lệnh đã gõ vào trớc đó. Ví dụ, giả sử ta gõ vào dòng lệnh:
>>a=(1+sqt(5))/2 %sqrt(x) là hàm tính giá trị căn bậc hai của x
Do ta gõ thiếu chữ r trong cú pháp của hàm sqrt nên Matlab báo lỗi nh sau:
Undefined function or variable sqt có nghĩa là hàm hoặc biến sqt không
đợc định nghĩa. Thay vì gõ lại cả dòng lệnh, đơn giản là ta nhấn phím , câu
lệnh bị sai ở trên sẽ đợc hiển thị lại. Sử dụng phím (hoặc dùng chuột) để di
Giáo trình Matlab và ứng dụng
9
chuyển con trỏ đến vị trí giữa chữ q và chữ t rồi chèn vào chữ r sau đó nhấn
enter, kết quả là:
>>a=(1+sqrt(5))/2
a=
1.6180
Ta có thể sử dụng phím nhiều lần để tìm các lệnh đã gõ trớc đó. Cũng có thể
gọi nhanh lại một câu lệnh đã thực hiện trớc đó bằng cách gõ ký tự đầu của
dòng lệnh rồi nhấn . Ví dụ, để gọi lại chính xác lệnh ở trên nh sau:
>>a
1.3.2.2- Xoá cửa sổ lệnh
Sử dụng lênh clc để xoá cửa sổ lệnh (xoá màn hình). Lệnh này không xoá nội
dung trong không gian làm việc Workspace, mà chỉ xoá màn hình. Sau khi sử
dụng clc ta có thể sử dụng phím để gọi lại lệnh cũ.
1.3.2.3- Dừng một chơng trình đang chạy
Về nguyên tắc có thể dừng một chơng trình đang chạy trong Matlab tại bất kỳ
thời điểm nào bằng cách nhấn tổ hợp phím Ctrl + C. Tuy nhiên, ta vẫn có thể
phải đợi cho đến khi một hàm đang thực thi bên trong hoặc MEX-file kết thúc
hoạt động của nó.
1.3.2.4- Định dạng số
Các phép tính trong Matlab đợc thực hiện với độ chính xác rất cao. Ta
có thể định dạng cho các số xuất ra màn hình tuỳ theo ý muốn bằng cách sử
dụng lệnh format. Lệnh này chỉ ảnh hởng đến việc hiển thị của các số mà
không ảnh hởng đến việc tính toán và lu giữ của Matlab nghĩa là không ảnh
hởng đến độ chính xác của phép tính.
Ta lấy ví dụ với số 4/3: tại cửa sổ lệnh gõ vào dòng lệnh >>4/3
format short ( đây là chế độ mặc định ):
Giáo trình Matlab và ứng dụng
10
a = 1.3333
format short e
a = 1.3333e + 000
format long
a = 1.33333333333333
format long e
a = 1.33333333333333e + 000
format bank
a = 1.33
format hex
a = 3ff5555555555555
format rat
a=4/3
Để thay đổi chế độ định dạng mặc định ta có thể Preferences từ menu File,
chọn định dạng số mong muốn từ thẻ (tap) General.
Ngoài các định dạng số ở trên, còn có hai định dạng để bỏ đi hoặc thêm vào các
dòng trắng giữa các kết quả của lệnh hoặc giữa các dòng lệnh:
format compact
lệnh này xoá bỏ các dòng trắng làm cho ta có thể quan sát đợc nhiều thông tin
hơn trên màn hình hoặc cửa sổ.
format loose sẽ thêm vào các dòng trắng.
1.3.2.5- Ngăn không cho hiển thị kết quả tính toán ra màn hình
Nếu bạn chỉ đơn giản là gõ vào một câu lệnh (phép tính) và nhấn , Matlab sẽ
tự động hiển thị kết quả của câu lệnh (phép tính) đó ra màn hình. Tuy nhiên nếu
bạn kết thúc dòng lệnh với một dấu (;) thì Matlab sẽ thực hiện việc tính toán
Giáo trình Matlab và ứng dụng
11
nhng không hiển thị kết quả ra màn hình. Điều này đặc biệt có ích khi thực
hiện tính toán với các véc tơ hoặc Matlab trận có số phần từ rất lớn.
1.3.2.6- Dòng lệnh dài
Nếu một câu lệnh quá dài, không vừa trên một dòng, ta sử dụng một toán tử ba
chấm () sau đó nhấn để biểu thị rằng câu lệnh còn tiếp tục ở dòng kế tiếp.
Ví dụ:
s = 1 1/2 + 1/3 1/4 + 1/5 1/6 + 1/7 ...
1/8 + 1/9 1/10 + 1/11 1/12;
Số ký tự tối đa cho phép trên một dòng là 4096 ký tự. Các khoảng trắng (dấu
cách) xung quanh các dấu =, +, -, *, /, là tuỳ ý (không nhất thiết phải có)
nhng chúng giúp ta dễ đọc hơn.
1.3.3- Không gian làm việc của Matlab (Matlab Workspace)
Không gian làm việc của Matlab chứa một tập các biến (các mảng đợc đặt tên)
mà bạn có thể thao tác từ dòng lệnh của Matlab. Có thể sử dụng lệnh who và
whos để xem nội dung của workspace. Lệnh who cho một danh sách tóm tắt các
biến còn lệnh whos cho biết các thông tin cả về kích thớc và kiểu dữ liệu. Sau
đây là ví dụ về lệnh whos trên một workspace chứa 8 biến thuộc các kiểu dữ liệu
khác nhau:
whos
Name Size Bytes Class
A 4x4 128 double array
D 3x5 120 double array
M 10x1 40 cell array
S 1x3 628 struct array
h 1x11 22 char array
n 1x1 8 double array
s 1x5 10 char array
Giáo trình Matlab và ứng dụng
12
v 1x14 28 char array
Grand total is 93 elements using 984 bytes
Để xoá tất cả các biến đang tồn tại trong Workspace, gõ >>clear
Matlab có các lệnh cho phép ngời sử dụng lu nội dung của Workspace ở bất
kỳ thời điểm nào trong phiên làm việc và sau đó có thể nạp dữ liệu trở lại Matlab
trong phiên làm việc đó hoặc phiên làm việc sau đó. Lu và nạp dữ liệu cũng có
thể xuất nhập các file dữ liệu kiểu text.
1.3.3.1- Lu không gian làm việc (Saving the Workspace)
Để lu Workspace, chọn lệnh Save Workspace as từ menu File hoặc gõ lệnh
trực tiếp từ cửa sổ lệnh. Lệnh lu dữ liệu sẽ lu nội dung của Workspace thành
một file nhị phân có phần mở rộng là .mat. Ví dụ:
>>save data
lu toàn bộ nội dung Workspace vào file data.mat. Nếu muốn có thể chỉ lu một
số biến nhất định bằng cách đa thêm tên các biến vào sau tên file:
>>save data x, y, z
chỉ lu các biến x, y, z vào file data.mat.
1.3.3.2- Nạp không gian làm việc (Loading the Workspace)
Lệnh nạp sẽ nạp một MAT-file đã đợc tạo ra trớc đó bằng lệnh save. Ví dụ:
>>load data
nạp nội dung file data.mat vào không gian làm việc. Nếu file data.mat chứâ các
biến a, b, c thì các biến này sẽ đợc đa trở lạ vào Workspace. Nếu các biến này
đã tồn tại trong Workspace thì chúng sẽ bị ghi đè.
Trong Windows, nạp lại Workspace có thể thực hiện bằng cách chọn lệnh Load
Workspace từ menu File.
Giáo trình Matlab và ứng dụng
13
Chơng 2 - Các menu của MATLAB
2.1- Menu File
Kích chuột vào File hoặc nhấn tổ hợp
phím Alt-F, xuất hiện menu xổ chứa các lệnh
liên quan đến việc tạo mới, quản lý, gán thuộc
tính cho đối tợng (các tập tin - file) đã có
sắn, thiết lập cấu hình phần mềm....
2.1.1- New (hình 2.1): Hiện menu chứa ba
lệnh để tạo đối tợng mới. Đối tợng ở đây có
thể là một script, một cửa sổ đồ hoạ hay một
mô hình mô phỏng hệ thống.
M-file: Hiện cửa sổ Editor/
Debugger (hình 1.6). Đây là môi trờng bạn
tạo mới cũng nh sửa đổi, gỡ rối các tập tin chơng trình nh M-file hoặc MEX-
file hoặc các đối tợng nào đó để thực hiện một nhiện vụ nào đó. Để có thể tạo
đợc các tập tin này, bạn phải dùng ngôn ngữ lập trình C hoặc FORTRAN.
Hình 2.1. Menu File và menu con của
lệnh New
Figure (hình 2.2): Đây là môi trờng đồ hoạ để bạn tự vẽ các đối
tợng hoặc để Matlab vẽ các đồ thị theo hàm lệnh bạn nhập từ khung cửa sổ
lệnh của MATLAB hoặc mở đồ thị cũ với lệnh Open của Matlab.
Hình 2.2. Cửa sổ MATLAB Editor/Debuger Hình 2.3. Cửa sổ đồ hoạ của MATLAB
Giáo trình Matlab và ứng dụng
14
Model (hình 2.4): Gọi trình Simulink (mở cửa sổ th viện khối
Simulink) phục vụ cho việc thiết kế mô hình mô phỏng hệ thống.
Hình 2.6. Cửa sổ Simulink và cửa sổ th viện Simulink
2.1.2- Open (hình 2.5): Mở tập tin đồ thị hoặc hình ảnh trong cửa sổ
Figure để xử lý.
Trong cửa sổ Matlab Command
windows kích: File/Open. Xuất hiện
khung thoại Open.
Từ khung thoại, gõ địa chỉ của
file vào ô file name, nhấn open hoặc kích
chọn tên tập tin cùng kiểu tập tin (file
Hình 2.7. Cửa sổ Open files
Giáo trình Matlab và ứng dụng
15
type) muốn mở và kích Open.
2.1.3- Open Selection:
Có chức năng mở những đối tợng đã chọn riêng và lu thành một tập tin
riêng.
2.1.4- Run Script :
Chạy một chơng trình đã lu thành một tập tin.
Hình 2.9. Khung thoại Run Script và hộp thoại Browse
Trong cửa sổ Matlab Command window kích: File/Run Script. Trên
màn hình xuất hiện khung thoại Run Script (hình 2.9).
Go địa chỉ và tên tập tin vào trong khung nhập lệnh Run rồi kích OK.
Để tìm kiếm các tập tin đã lu trong máy, kích vào nút để duyệt.
Từ khung thoại Browse chọn nguồn chứa và tên tập tin cần mở rồi kích
vào Open để về khung thoại Run Script với toàn bộ đờng dẫn cùng tên tập tin
muốn mở. Kích OK.
2.1.5- Load Workspace:
Tải (load) tập tin *.mat vào bộ nhớ của
chơng trình (đợc gọi là Workspace).
Trong cửa sổ Matlab Command
Windows kích: File/Load Workspace.
Màn hình xuất hiện khung thoại Load
Hình 2.10. Hộp thoại Load .mat file
Giáo trình Matlab và ứng dụng
16
.mat file.
Từ khung thoại, kích chọn tên tập tin và kích Open.
Bạn có thể dùng lệnh Load Workspace để du nhập các tập tin từ những nguồn
chứa khác nhau bằng cách cũng trong khung thoại Load .mat file, kích vào mũi
tên của Look in để tìm nguồn chứa, chọn
tập tin muốn du nhập.
Ghi chú: Để có thể du nhập các tập tin
khác vào MTALAB, điều bắt buộc là các
tập tin đó phải đợc soạn theo hệ mã
ASCII.
Hình 2.11. Hộp thoại Save Workspace as.
2.1.6- Save Workspace as :
Lu các nội dung trong cửa sổ lệnh của MATLAB theo Workspace.
Nhập các lệnh trong cửa sổ lệnh của MATLAB nh bình thờng.
Từ menu File, chọn Save Workspace as. Màn hình hiện khung thoại
Save Workspace as (hình 2.11).
Từ khung thoại, đánh tên tập tin muốn lu (nếu cần thiết chọn nguồn
chứa với Save in). Kích Save. Nên nhớ là
tập tin này đợc lu theo dạng *.mat và
cũng là tập tin chơng trình gốc.
2.1.7-
Show Workspace :
Hiện nội dung của tập tin Workspace lên
màn hình bằng cách từ menu File, chọn
Save Workspace. Trong cửa sổ Save Workspace sẽ hiện nội dung của tập tin
Workspace đã ghi.
Hình 2.12. Cửa sổ Workspace Browser
2.1.8- Show graphics proprty editor (hình 2.13):
Giáo trình Matlab và ứng dụng
17
Hiện cửa sổ thay đổi thuộc tính mặc
định của hình ảnh để áp dụng cho tất cả
các hình ảnh sẽ đợc thiết kế sau này hoặc
chỉ riêng theo từng nhiệm vụ.
Từ cửa sổ lệnh MATLAB kích :
File/Show Graphics Property Editor.
Màn hình xuất hiện cửa sổ Show Graphics
Property Editor.
Chọn thuộc tính cần thay đổi và
kích Close. Thí dụ, thay đổi thuộc tính Echo từ mặc định là on thành off
Hình 2.13. Cửa sổ Graphics Property Editor
2.1.9- Show GUI Layout Tool (hình 2.14):
Hiển thị danh mục các công cụ phục vụ cho việc thiết kế giao diện ngời dùng
đồ hoạ GUI (Graphical User Interface) trong cửa sổ Guide Control Panel. Từ cửa
sổ này, bạn có thể thêm các biểu tợng công cụ tự tạo mới, gán biểu tợng biểu
tợng công cụ vào đối tợng để thực hiện nhanh bằng cách kích chọn biểu tợng
trong khung biểu tợng Guide Tool để hiện thông tin và từ đây gán nhãn cũng
nh các thuộc tính khác cho công cụ vừa chọn và kích Apply.
Hình 2.14. Cửa sổ Guide Control Panel và Guide Menu Editor
2.1.10- Set Path:
Giáo trình Matlab và ứng dụng
18
Gán tập tin vào th mục bất kỳ trong MATLAB.
Từ menu File chọn Set Path. Màn hình hiện cửa sổ Path Browser. Cửa
sổ này liệt kê các danh sách các đờng dẫn th mục nằm trong khung cửa bên
trái và danh sách tên tập tin nằm bên phải.
Chọn tên đờng dẫn th mục trong khung cửa sổ Path và chọn tên tập
tin muốn thay đổi vị trí chứa trong khung cửa sổ hoặc đánh trực tiếp vào khung
nhập lệnh Current Directory.
Từ menu File của cửa sổ Path Browser, chọn Save để lu những thay
đổi.
2.1.11- Preferenes:
Hiện khung thoại với 3 tuỳ
chọn để ngời sử dụng có
thể thay đổi tham số cho
phù hợp nhiệm vụ.
General: Hiện
khung thoại ngay khi kích
chọn lệnh Preferences từ
menu File của khung cửa sổ
lệnh MATLAB. Kích chọn
các loại tham số muốn thay
đổi hoặc gán thêm và kích OK.
Hình 2.15. Cửa sổ Path Browser
Hình 2.16. Cửa sổ Preferences, thẻ General
Command Windows Font: Hiện khung danh mục font cùng thuộc
tính để ngời sử dụng thay đổi font mặc định thành font quen thuộc.
Copy Options : Hiện khung thông tin để ngời sử dụng tuỳ chọn định
dạng đối tợng muốn sao chép.
Giáo trình Matlab và ứng dụng
19
2.1.12- Print Setup :
Hiện khung thoại Print cùng
các chức năng phụ liên quan đến
việc in ấn (hình 2.18).
Hình 2.19. Menu Edit
2.1.13- Exit MATLAB ( Ctrl +
Q ):
Thoát khỏi chơng trình
MATLAB để và trở về Windows
Hình 2.18. Cửa sổ Print setup
2.2- Menu Edits:
Hiện menu con chứa các lệnh liên quan đến việc xử lý các
đối tợng (hình 2.19).
2.2.1- Undo: Huỷ lệnh hoặc thao tác đã thực hiện
trớc đó. Sau khi chọn lệnh Undo để huỷ lệnh, lệnh sẽ đổi
Giáo trình Matlab và ứng dụng
20
thành Redo để ngời sử dụng khôi phục những gì đã huỷ trớc đó với lệnh
Undo.
2.2.2- Cut (Ctrl +X):
Xoá tạm thời đối tợng trong khung cửa sổ lệnh hiện hành và đa vào bộ nhớ
đệm của chơng trình, sau đó có thể dán đối tợng trở lại vào vị trí đợc chọn.
Đối tợng đợc cắt có thể là một công thức, một chuỗi ký tự, hàm lệnh
Chọn đối tợng muốn cắt trong khung cửa sổ lệnh MATLAB và ấn
Ctrl + X hoặc chọn Cut từ menu Edit. Đối tợng sẽ tạm biến mất tại vị trí hiện
hành.
Chọn vị trí cần dán rồi nhấn Ctrl + V hoặc Paste. Đối tợng sẽ đợc
dán vào vị trí đã chọn.
2.2.3- Copy (Ctrl + C):
Sao chép đối tợng trong khung cửa sổ lệnh MATLAB và sau đó dán vào vị trí
đã chọn. Đối tợng đợc Copy có thể là một công thức, một chuỗi ký tự, hàm
lệnh
Chọn đối tợng cần Copy tại cửa sổ lệnh MATLAB và sau đó ấn Ctrl
+ C hoặc Copy.
Chọn vị trí cần copy đến và ấn Ctrl + V hoặc chọn Paste từ menu Edit.
2.2.4- Paste (Ctrl + V):
Dán đối tợng đã đợc Cut hoặc Copy vào vị trí đã chọn. Ngoài ra, bạn còn có
thể dùng lệnh Paste của MATLAB để dán các đối tợng khác vào MATLAB.
2.2.5- Clear: Xoá đối tợng đã đ
ợc chọn trong khung cửa sổ MATLAB.
2.2.6- Select All: Chọn toàn bộ nội dung trong khung cửa sổ lệnh của
MATLAB.
2.2.7- Clear Session:
Giáo trình Matlab và ứng dụng
21
Xoá toàn bộ nội dung của cửa sổ lệnh MATLAB sau khi chọn với lệnh Select
All. Lệnh này cho phép xoá tất cả các thông tin trong bộ nhớ của chơng trình,
tơng tự nh việc ta đóng Matlab lại sau đó khởi động lại Matlab.
2.3- Menu View:
Đánh dấu chọn để hiện hay ẩn thanh công cụ trong khung cửa sổ lệnh
MATLAB COMMAND WINDOW.
Hình 2.20. Menu View
2.4- Menu Window:
Hiện thông tin về số tập tin đang mở trong khung cửa sổ lệnh MATLAB.
Giáo trình Matlab và ứng dụng
22
Chơng 3 - Các khái niệm cơ bản
3.1-Một số phím chuyên dụng và lệnh thông dụng
- Hoặc Ctrl + p : Gọi lại các lệnh đã thực hiện trớc đó.
- Hoặc Ctrl +n : Gọi lại lệnh vừa thực hiện trớc đó.
- Hoặc Ctrl + f : chuyển con trỏ sang bên phải 1 ký tự.
- hoặc Ctrl + b: chuyển con trỏ sang trái một ký tự.
- Dấu ; dùng trong [] để kết thúc một hàng của ma trận hoặc kết
thúc một biểu thức hoặc câu lệnh mà không hiển thị kết quả ra mà hình.
-
nhảy xuống dòng dới
- Ctrl + A hoặc Home : chuyển con trỏ về đầu dòng.
- Ctrl + E hoặc End: Chuyển con trỏ đến cuối dòng.
- BackSpace: Xoá ký tự bên trái con trỏ.
- Esc: xoá dòng lệnh.
- Ctrl + K : Xoá từ vị trí con trỏ đến cuối dòng.
- Ctrl + C : Dừng chơng trình đang thực hiện.
- Clc : lệnh xoá màn hình.
- Clf: Lệnh xoá màn hình đồ hoạ.
- Input: lệnh nhập dữ liệu vào từ bàn phím.
- Demo: lệnh cho phép xem các chơng trình mẫu.
- Help: lệnh cho phép xem phần trợ giúp.
- Ctrl c: Dừng chơng trình khi nó bị rơi vào trạng thái lặp không
kết thúc.
- Dòng lệnh dài: Nếu dòng lệnh dài quá thì dùng
để chuyển
xuống dòng dới.
Giáo trình Matlab và ứng dụng
23
3.2- Biến trong MATLAB
Đặc điểm của biến trong Matlab:
- Không cần khai báo biến và kiểu của biến. Tuy nhiên trớc khi gán một biến
thành một biến khác thì cần đảm bảo rằng biến ở bên phải của phép gán có một
giá trị xác định.
- Bất kỳ một phép toán nào gán một giá trị vào một biến sẽ tạo ra biến đó nếu
cần (biến đó cha xác định) hoặc ghi đè lên giá trị hiện tại nếu nó đã tồn tại
trong Workspace.
- Tên biến bao gồm một chữ cái sau một số bất kỳ các chữ cái, chữ số và dấu
gạch dới. Matlab phân biệt chữ in hoa và chữ in thờng, vì vậy X và x là hai
biến phân biệt.
3.2.1- Tên biến:
Là một dãy ký tự bao gồm các chữ cái hay các chữ số hoặc một số ký tự đặc biệt
dùng để chỉ tên của biến hoặc tên của hàm. Chúng phải đợc bắt đầu bằng chữ
cái sau đó có thể là các chữ số hoặc một vài ký tự đặc biệt. Chiều dài tối đa của
tên là 31 ký tự.
Bình thờng Matlab có sự phân biệt các biến tạo bởi chữ cái thờng và chữ
cái in hoa. Các lệnh của Matlab nói chung thờng sử dụng chữ cái thờng. Việc
phân biệt đó có thể đợc bỏ qua nếu chúng ta thực hiện lệnh : >> casensen off
3.2.2- Một số lệnh với biến:
- clear: lệnh xoá tất cả các biến đã đợc định nghĩa trớc trong
chơng trình .
- clear biến1, biến 2... : xoá các biến đợc liệt kê trong câu lệnh.
- Who: hiển thị các biến đã đợc định nghĩa trong chơng trình.
- Whos: hiển thị các biến đã đợc định nghĩa trong chơng trình cùng
với các thông số về biến.
Giáo trình Matlab và ứng dụng
24
- Size (tên biến đã đợc định nghĩa): cho biét kích cỡ của biến dới
dạng ma trận với phần tử thứ nhất là số hàng của ma trận, phần tử thứ 2 là số cột
của ma trận.
- Save: Lu giữ các biến vào một File có tên là Matlab. mat.
- Load: Tải các biến đã đợc lu giữ trong một File đa vào vùng làm
việc.
3.2.3- Một số biến đã đợc định nghĩa trớc:
- ans: Answer - tự động gán tên này cho kết quả của một phép tính
mà ta không đặt tên. VD >> [ 1 2]
ans =
1 2
- pi = 3.1415926535897...
- realmax: đa ra giá trị của số lớn nhất mà máy tính có thể tính toán
đợc.
- realmin: đa ra giá trị của số nhỏ nhất mà máy tính có thể tính toán
đợc.
- i, j: Đơn vị ảo của số phức.
- inf: infinity- vô cùng lớn.
- NaN: Not a number biểu diễn dạng 0/0, /
- eps: Độ chính xác tơng đối của dấu phẩy động. Đây là dung sai
Matlab sử dụng trong các tính toán của nó.
3.2.4- Biến toàn cục (global variables)
Matlab cho phép sử dụng cùng một biến cho các hàm hoặc giữa các hàm
và chơng trình chính của Matlab, điều này đợc thực hiện thông qua việc khai
báo biến toàn cục:
Giáo trình Matlab và ứng dụng
25
Global tên1 tên2 tên3 .
(Tên các biến cách nhau bắng dấu khoảng trống, không sử dụng dấu phẩy).
Việc khai báo biến toàn cục phải đợc thực hiện ở chơng trình chính
hoặc ở file lệnh (script) hoặc ở file hàm (function) có sử dụng các biến. Biến
toàn cục có tác dụng cho đến khi kết thúc quá trình tính toán hoặc khi toàn bộ
Workspace đợc xoá. Không đợc đa tên biến toàn cục vào danh sách các đối
số của hàm. Khi sử dụng biến toàn cục các lệnh sau tỏ ra rất cần thiết:
Clear global : Lệnh này cho phép loại bỏ các biến toàn cục.
Isglobal(Tên biến) : Lệnh này cho phép kiểm tra xem một biến nào đó
có phải là biến toàn cục hay không. Nếu là biến toàn cục thì giá trị trả về sẽ là 1.
3.3- Các phép toán trong matlab
3.3.1- Phép toán số học:
Matlab có hai kiểu phép toán số học, đó là phép toán ma trận (matrix
arithmetic operation) và phép toán mảng (array arithmetic operation). Phép toán
ma trận đợc định nghĩa bởi các luật của đại số tuyến tính. Phép toán mảng đợc
thực hiện tơng ứng từng phần tử, chẳng hạn phép nhân mảng hai ma trận A có
các phần tử là a(i,j) và B có các phần tử là b(i,j) đợc thực hiện bằng cách nhân
tơng ứng từng phần tử của A và B:
c(i,j) = a(i,j)b(i,j)
Để phân biệt giữa phép toán ma trận và phép toán mảng ngời ta đa thêm vào
trớc các toán tử một dấu chấm ..
Phép toán ma trận Phép toán mảng
hép toán Toán tử hép toán Toán tử
ộng
ừ.
+
-
ộng
ừ.
+
-