Universitatea Tehnică a Moldovei Matlab

download Universitatea Tehnică a Moldovei Matlab

of 107

  • date post

    06-Feb-2016
  • Category

    Documents

  • view

    231
  • download

    0

Embed Size (px)

description

jj

Transcript of Universitatea Tehnică a Moldovei Matlab

UNIVERSITATEA TEHNIC A MOLDOVEI

FACULTATEA CIM CATEDRA MECANICA TEORETIC

ION BALMUANATOLIE CASIAN VALERIU MIHAILOV

LUCRRI DE LABORATOR LA MECANIC

realizate n MATLAB

Chiinu U.T.M. 2007

Lucrri de laborator la Mecanic realizate n MATLAB. I. Balmu, A. Casian, V. MihailovLucrri de laborator la Mecanic realizate n MATLAB. I. Balmu, A. Casian, V. Mihailov

33Prezenta lucrare didactic conine o expunere pe scurt a materialului, necesar pentru a aplica pachetul MATLAB, i exerciii de antrenament n acest sens (Lucrrile de laborator nr 1 i nr 2 -calculul expresiilor aritmetice, utilizarea masivelor unidimensionale i bidimensionale, construirea graficelor). Este expus pe scurt i materialul teoretic pentru a efectua dou lucrri de laborator la mecanic n pachetul MATLAB (Lucrrile de laborator nr 3 i nr 4 -construirea traiectoriei punctului material n plan i n spaiu, calcularea integralelor, rezolvarea ecuaiilor difereniale de ordinul doi, studiul oscilaiilor forate). Sarcinile lucrrilor de laborator sunt prezentate n 30 de variante. Studentul primete numrul variantei de la profesor pentru toate patru lucrri de laborator. Dup efectuarea lucrrii studentul ndeplinete raportul despre lucrarea respectiv. Raportul trebuie oformat pe foi A4 cu chenar la 5 mm de la margine sus, jos i n dreapta i 20 mm n stnga, ca documentaie tehnic. Dac imprimanta nu accept astfel de margini, se admit, ca excepie, foi A4 cu chenar la 10 mm de la margine sus, jos i n dreapta i 20 mm n stnga. Foaia de titlu a raportului este indicat de profesor conform Anexei 1 sau 2. Raportul se prezint pentru susinere la urmtoarea lucrare de laborator. Dup susinerea ultimei lucrri studentul prezint profesorului rapoartele despre toate lucrrile n ansamblu, prinse cu o clam. Ele se pstreaz la catedr timp de un an.Lucrrile de laborator sunt destinate studenilor de la Facultatea Calculatoare, Informatic i Microelectronic.

Autorii: conf. univ. dr. Ion Balmuprof. univ. dr. hab. Anatolie Casian asistent univ. Valeriu MihailovRedactor responsabil: prof. univ. dr. hab. Anatolie CasianRecenzent: conf. univ. dr. Gheorghe Coman U.T.M., 2007Cuprinsul

Notri6Introducere7Ce este MATLAB7Versiunile existente9Pornirea sistemului MATLAB i lucrul n regim de dialog9Lucrarea nr. 1. Elemente ale sistemului MATLAB121.1. Comenzile de redactare a rndului121.2. Comenzile de dirijare a ferestrei n regimul de comand141.3. Regimul de comand151.4. Expresiile aritmetice16

1.4.1. Numerele161.4.2. Operaiile aritmetice171.5.Variabilele181.5.1. Vizualizarea variabilelor191.5.2. tergerea determinrii variabilelor201.5.2. Fereastra Workspace201.6. Formatul numerelor211.7. Funciile matematice231.8. Vectorii i matricele25

1.8.1. Matricele261.8.2. Introducerea matricelor261.8.3. Operatorul colon291.8.4. Generarea matricelor301.8.5. Apelri la matrice301.8.6. Dimensiunile matricei331.8.7. Operaiile cu matrice341.8.8. Operaiile cu masivele (tabelele)351.8.9. Lucrul cu matricele361.9.Anunul despre erori i ndreptarea erorilor39Sarcina Lucrrii nr. 144Lucrarea nr. 2. Grafica n sistemul MATLAB532.1. Crearea graficelor532.1.1. Fereastra cu grafic532.1.2. tergerea figurii542.2.Construirea graficelor funciilor de o singur variabil542.2.1. Funcia comet552.3.Construirea graficelor funciilor de dou variabile562.3.1. Construirea graficelor plane cu liniile de nivel572.4. Construirea graficelor funciilor determinate n mod parametric592.5. Construirea ntr-o fereastr a graficelor ctorva funcii60

2.5.1. Grafice cu axele comune602.5.2. Grafice cu axele proprii612.5.3. Setarea axelor62

2.6. Crearea interactiv a graficelor632.7. Oformarea graficelor64Sarcina Lucrrii nr. 270Lucrarea nr. 3. Calculul traiectoriei punctului material743.1. Redactorul incorporat743.1. File-funcii i file-programe75Sarcina Lucrrii nr. 381Lucrarea nr. 4. Studiul oscilaiilor forate ale unui corp nprezena forei de rezisten904.1.Integrarea numeric904.1.1. Integrale definite ordinare904.1.2. Integrale definite duble92

4.2. Rezolvarea ecuaiilor difereniale934.3. Studiul oscilaiilor libere9754.4.Influena rezistenei asupra oscilaiilor libere. Oscilaiiamortizate1014.5.Oscilaii forate n prezena forei de rezisten103Sarcina lucrrii nr. 4107ANEXA 1. EXEMPLU - Foaie de titlu115ANEXA 2. EXEMPLU - Foaie de titlu116ANEXA 3. Secvenele de caractere folosite la grafice 117Bibliografie 119Notri

Exemplu pentru regimul de comand - fereastra "CommandWindows",>> x = 0.2;>>

Exemplu pentru Editorul intern a MATLAB.x = 0.2;z=x

Exemplu pentru Editorul intern a MATLAB cu programulsalvat n fiierul file.m.file.mx = 0.2;z=xIntroducere

Ce este MATLABn timpul de fa MATLAB este unul din cele mai puternice din toate pachetele universale de calcul. Inginerii i savanii aplic MATLAB pentru rezolvarea problemelor din diferite domenii de aplicare: achiziionarea, analizarea i vizualizarea datelor; prelucrarea semnalelor i a imaginilor; cercetarea i calcularea diferitor procese tehnice; modelarea, simularea i optimizarea sistemelor tehnice; dezvoltarea aplicaiilor, incluznd interfeele grafice etc.MATLAB este un sistem interactiv cu un limbaj de performan nalt foarte efectiv pentru calcule tehnice a crui element informaional de baz este matricea. Denumirea de MATLAB provine de la Matrix Laboratory.MATLAB s-a dezvoltat pe parcursul anilor cu adugrile a mai multor utilizatori. La universiti pachetul MATLAB se folosete ca un instrument standard de iniiere i cursuri avansate n matematic. n industrie MATLAB este instrumentul cu o capacitate nalt pentru cercetare, dezvoltare i analiz.CodeRapidGenerationanRapid control Prototyping and mil sw/hwEmbedded TargEt5lArification, Validation and TestingControl Evstem Design and AnalysisFig. Componena sistemului MATLAB

Sistemul MATLAB const din 5 pri principale:

Mediul de dezvoltare - este un set de utiliti cu faciliti care ajut s folosim funciile i fiierele din MATLAB. Multe din aceste utiliti au interfa grafic. Ele includ fereastra de lucru (MATLAB desktop), fereastra liniei de comand (Command window), fereastra istoriei comenzilor (Command history), editorul intern, software pentru corecia programelor (debugger), Ajutorul i navigatorul lui (help), Spaiul de lucru a sesiunii (Workspace), fiierele i drumul de cutare (Curent directory).

Biblioteca cu funciile matematice conine o vast colecie de algoritmi de calcul de la funciile elementare - suma, sinus, cosinus, etc, pn la funciile sofisticate - matrice inverse, funciile Bessel, transformarea rapid Furier etc.

Limbajul MATLAB este limbaj de performan nalt cu funcii, structuri, date de intrare i ieire, programarea orientat pe obiecte APOO. El permite att crearea rapid a programelor mici, ct i crearea programelor i aplicaiilor mari i complexe.

Grafica. MATLAB are faciliti extensive pentru vizualizarea vectorilor i matricelor ca grafice. Grafica include funcii pentru vizualizarea datelor n form bidimensional i tridimensional, prelucrarea imaginilor, animaie, grafica pentru prezentaii. Totodat ea include funcii care permit setarea complet a graficelor, precum i crearea interfeelor grafice n aplicaiile MATLAB.

Interfaa Extern (External Interfaces - API). Aceasta este o bibliotec care v permite a scrie programe n limbajele C i Fortran care interacioneaz cu MATLAB. Ea include faciliti pentru apelare la funciile i procedurile din MATLAB (dynamic linking), apelarea la MATLAB ca la nucleul de calcul, pentru citirea i scrierea fiierelor MAT etc.Versiunile existente

In momentul de fa sunt mai multe versiuni a pachetului MATLAB :1) MATLAB 6.1 (Release 12) - lansat la 7 Martie 2005, instalarea ocup ~260 Mb2) MATLAB 6.5.1 (Release 13) SP33) MATLAB 7.0.0 (Release 14)4) MATLAB 7.0.1 (Release 14) SP15) MATLAB 7.0.4.365 (Release 14) SP2 - lansat la 1 Septembrie 2005 instalarea ocup 3 CD6) MATLAB 7.1 (Release 14) SP37) MATLAB 7.2 (Release 2006a) - lansat la 1 Martie 2006(http://www. mathworks.com/products/new_products/release2 006a.html)8)MATLAB 7.3 (Release 2006b) - lansat la 1 Septembrie 2006(http://www.mathworks.com/products/new_products/latest_features.html?s_cid=MLD0906rowP1&s_v1=MLD0906)Versiunile sunt pentru diferite platforme: UNIX/Linux (Solaris versiunile 8, 9, 10 pe 32 bit, Linux 32 i 64 bit), Macintosh, Windows (32 i 64 bit, Windows 2000, Windows XP i Windows Server 2003)Indrumarul de fa e scris pe baza versiunilor R12 i R14SP2. Daca sunt diferene eseniale ntre programe n ndrumar ele sunt artate.

Pornirea sistemului MATLAB i lucrul nregim de dialog

Pachetul MATLAB se lanseaz din meniul principal, apsnd pe iconia ^ MATLAB (de obicei Start -> Programs -> Programming). Sistemul este gata de a face calcule n regimul de comand. Fereastra de baz iniial deschis complet este indicat pe Fig. I.2.Lucrri de laborator la Mecanic realizate n MATLAB. I. Balmu, A. Casian, V. MihailovLucrri de laborator la Mecanic realizate n MATLAB. I. Balmu, A. Casian, V. Mihailov

45Jt MATLABFile Edit Debug Desktop Window Help

e9

Current Directori: C:\Prograrn FileslMATLAB704\workLucrri de laborator la Mecanic realizate n MATLAB. I. Balmu, A. Casian, V. MihailovLucrri de laborator la Mecanic realizate n MATLAB. I. Balmu, A. Casian, V. Mihailov

1010Shortcuts [B How to Add [B What's NewLucrri de laborator la Mecanic realizate n MATLAB. I. Balmu, A. Casian, V. MihailovLucrri de laborator la Mecanic realizate n MATLAB. I. Balmu, A. Casian, V. Mihailov

1010Current Directory - ... Files\MATLAB704\work ? X

Command WindowLucrri de laborator la Mecanic realizate n MATLAB. I. Balmu, A. Casian, V. MihailovLucrri de laborator la Mecanic realizate n MATLAB. I. Balmu, A. Casian, V. Mihailov

1010 8 S S 'Lucrri de laborator la Mecanic realizate n MATLAB. I. Balmu, A. Casian, V. MihailovLucrri de laborator la Mecanic realizate n MATLAB. I. Balmu, A.