TÀI LiỆU HƯỚNG DẪN HỌC MATLAB

ĐẠI HỌC KHTN TPHCM
KHOA ĐiỆN TỬ ViỄN THÔNG

Ban quản trị mạng
HTTP://DTVT.ORGFREE.COM

TÀI LiỆU HƯỚNG DẪN HỌC
MATLAB
Tập 1 – Xuất bản ngày 17/11/2006
(Là 1 bài viết trong tạp chí số 1 của khoa DTVT)
Hướng dẫn học MAT

1


HƯỚNG DẪN HỌC MATLAB
Chương 1: Giới thiệu chung
Chương 2: Các phép tính và hàm tốn học
Chương 3: Đồ hoạ trong MATLAB

Hướng dẫn học MAT

2


Chương 1 Giới thiệu chung
phần mềm MATLAB
1.1

Cài đặt và sử dụng MATLAB

1.2

Các cửa sổ làm việc trên màn hình

1.3

Sử dụng các lệnh MATLAB

1.4

Cấu trúc file lệnh hoặc chương trình tính

1.5

Các tốn tử logic và lệnh điều kiện

1.6

Vịng lặp và rẽ nhánh

Hướng dẫn học MAT

MATLAB

3


1.1 Cài đặt và sử dụng
MATLAB
 Yêu cầu hệ thống: Vi xử lý Intel 486 với bộ đồng xử lý toán học 487,

Pentium hoặc Pentium Pro.

 Windows 95 trở lên hoặc NT, XP
 Ổ cứng tối thiểu còn tối thiểu 90MB (V.5)
 Các phiên bản sau có yêu cầu cao hơn.

Hướng dẫn học MAT

4


1.2 Các cửa sổ của MATLAB

Editor
Window

Current
Directory
Window

Launch Pad
Window
History
Window

Hướng dẫn học MAT

5

Command

Window


1.2 Các cửa sổ của MATLAB
Command Windows: Cửa sổ lệnh thao tác trực tiếp

Hướng dẫn học MAT

6


1.2 Các cửa sổ của MATLAB
Editor Windows: Dùng để soạn thảo chương trình tính do người sử dụng
lập ra

Hướng dẫn học MAT

7


1.2 Các cửa sổ của MATLAB
 Command History Windows: Các dòng lệnh đã thực hiện trên
Command Windows

Hướng dẫn học MAT

8


1.2 Các cửa sổ của MATLAB

 Launch Pad Windows : Truy cập nhanh các công cụ của MATLAB

Hướng dẫn học MAT

9


1.2 Các cửa sổ của MATLAB
Current Directory Browser Windows: quản lý thư mục

Hướng dẫn học MAT

10


1.3 Sử dụng các lệnh của
MATLAB
 Sử dụng các lệnh có sẵn trong thư viện lệnh MATLAB
 Tạo các hàm mới và ghi thêm vào thư viện lệnh
 Sử dụng các lệnh từ các file lệnh hoặc chương trình tính toán.
 Nguyên tắc thực hiện file lệnh hoặc một chương trình chạy
 Sử dụng Simulink và các Toolbox

Hướng dẫn học MAT

11


1.4 Cấu trúc file lệnh, chương
chữ (32 ký tự) phân biệt chữ thường và

 Khai báo các biến: số hoặc trình
chữ hoa. Biến tồn cục: global, biến cục bộ local

 Các biến mặc nhận: pi, i, j , inf. NaN, eps không được sử dụng
 Quản lý biến: Sử dụng lệnh: who và whos để biết về các biến: size(tên
biến) length(tên biến) để biết kích thước của biến. Sử dụng lệnh:
clear[tên biến] để xoá biến trong workspace.

 Nhập giá trị của biến: input(´Dòng nhắc´)
 Dấu : trong MATLAB: tạo mảng, chỉ tất cả các số hạng trong một cột
hoặc hàng

Hướng dẫn học MAT

12


1.5 Toán tử logic và lệnh điều
kiện
Các toán tử quan hệ: >, <, <=, >=, ==, ~=

 Toán tử logic: AND: & , OR: |, NOT: ~
 Câu lệnh điều kiện:
Cấu trúc 1
if ......biểu thức logic
.................. câu lệnh
end
Cấu trúc 2
if .....biểu thức logic 1
.............. câu lệnh 1

Hướng dẫn học MAT

13


1.5 Toán tử logic và lệnh điều
kiện
Cấu trúc 2
if .....biểu thức logic 1
.............. câu lệnh 1
elseif
.............. câu lệnh 2 nếu câu lệnh 1 sai
elseif
.............. câu lệnh 3 nếu câu lệnh 1 và 2 sai
else
..............câu lệnh 4 nếu câu lệnh 1,2,3 sai

Hướng dẫn học MAT

14


1.6 Vòng lặp
 Vòng lặp for
for i1:∆i1: i2
..............các lệnh thực thi với i
end

 Vòng lặp while

while biểu thức logic
..........thực hiện các lệnh nếu biểu thức logic đúng
end

Hướng dẫn học MAT

15


Bài tập 1
1.

Lập chương trình tính dịng điện trong mạch phi
tuyến theo phương pháp lặp cho mạch điện trong
hình vẽ. Biết : E=12V; R =100Ω; R (i)= 10.e-i Ω;
1
2
R =3.e-3i . Sai số phép lặp tuỳ chọn
3

R1

E1

R2

R3

Hướng dẫn học MAT

16


Chương 2 Các phép tính và hàm
tốn học cơ bản
2.1 Tạo lập và nhập ma trận và mảng
2.2 Ma trận symbolic
2.3 Các toán hạng ma trận và mảng
2.4 Các hàm tốn học thơng thường
2.5 Các phép tính với đa thức
2.6 Nội suy, đạo hàm và tích phân số
2.7 Phương trình vi phân
2.8 Lệnh và hàm trong symbolic MATLAB

Hướng dẫn học MAT

17


2.1 Tạo lập ma trận và mảng
Nhập ma trận: Ký hiệu ma trận: [], các phần tử của
hàng cách nhau dấu phảy hoặc dấu cách. Các hàng
cách nhau dấu chấm phảy

Tạo ma trận từ hàm có sẵn: zeros(m,n); eye(n);
ones(m,n); rand(m,n); diag(V).

Nhập ma trận từ một file: dùng lệnh load
Sử dụng M file.

Hướng dẫn học MAT

18


2.2 Ma trận symbolic
 Lệnh tạo ma trận symbolic: syms
Ma trận symbolic tham số: các phần tử của ma trận là các chữ
syms a b c d
A=[a b; c d]

 Ma trận symbolic từ các số thực: so sánh 2 ma trận:
A=sym([3 2/3; 4 –5/3])
B= [3 2/3; 4 –5/3]

Hướng dẫn học MAT

19


2.3 Các toán hạng ma trận và
mảng
 Phép cộng và trừ: A+B và A-B. A, B cùng kích thước ngoại trừ A hay B
l là một giá trị vô hướng

 Phép nhân ma trận: A*B. Số cột của A phải bằng số hàng của B ngoại
trừ A hay B là một giá trị vô hướng

 Nhân mảng: A.*B. Nhân từng phần tử của A với từng phần tử của B. A
và B phải cùng kích thước, ngoại trừ A hay B là một giá trị vô hướng

 Chia trái và phải ma trận: A\B

và B/A

A*X=B → x=A\B=B/A

Hướng dẫn học MAT

20


2.3 (tiếp theo)
Chia trái và chia phải mảng: A.\B và A./B. A và B cùng
kích thước ngoại trừ một trong hai là một giá trị vô
hướng

Luỹ thừa ma trận: X^P một trong hai là vô hướng
Luỹ thừa mảng: X.^P. X và P cùng kích thước hoặc
một trong hai là vơ hướng

Tính định thức ma trận: det(A)

Hướng dẫn học MAT

21


2.3 (tiếp theo)
 Chuyển vị ma trận A: A´

 Nghịch đảo ma trận: inv(A). Dùng giải hệ phương tình tuyến tính A là
ma trận vng

A*X=B → x=inv(A) *B

 Giả nghịch đảo ma trận: pinv(A). Dùng trong trường hợp A không phải
là ma trận vuông

A*X=B → x=pinv(A) *B

 Khử Gause-Jordan: rref([A B])
 Phân rã ma trận thành hai ma trận tam giác dưới và trên LU(A)
L*U=A

A*X = B → L*U*X=B → X=U\(L\B)

Hướng dẫn học MAT

22

→


2.4 Các hàm tốn học thơng
thường
Các hàm lượng giác: sin(x), cos(x), tan(x)...

 Các hàm lượng giác: sin(x), cos(x), tan(x)...
 Các hàm lượng giác ngược: asin(x), acos(x),...
 Logarit tự nhiên: log(x)

 Logarit cơ số 10: log10(x)
 Hàm ex: exp(x)
 Hàm mũ ax: a^x
 Căn bậc 2: sqrt(x)
 Trị tuyệt đối: abs(x)
 Phần thực và ảo của số phức: real(z); imag(z)
 Góc pha: angle(z)

Hướng dẫn học MAT

23


2.5 Các phép tính với đa thức
 Nhân đa thức: conv(A, B)
 Chia hai đa thức: deconv(A,B)
 Tìm đa thức khi biết nghiệm: poly(A)
 Tìm nghiệm đa thức: roots(A)
 Xác định giá trị của đa thức khi biến là vector: polyval(P,X)
 Xác định giá trị của đa thức khi biến là ma trận: polyvalm(P,X)

Hướng dẫn học MAT

24


2.6 Nội suy, đạo hàm và tích
phân số
 Nội suy: Tìm giá trị chưa biết trong dãy số liệu đã biết:
YI=interp1(X,Y,XI,‘PP‘)

Nội suy điểm lân cận gần nhất:
YI=interp1(X,Y,XI,‘nearest‘)
Nội suy tuyến tính:
YI=interp1(X,Y,XI,‘linear‘)
Nội suy bậc 3:
YI=interp1(X,Y,XI,‘spline‘)

Hướng dẫn học MAT

25