Grundfunktionen

• Matlab:
  • Umfangreiches Programmpaket für alle Arten numerischer Berechnungen
  • Hersteller: The MathWorks Inc.
  • viele Zusatzpakete für spezielle Anwendungen, auch von Drittfirmen
  • bei uns (PC-Pool Diepholz) installiert

    • Paket	Zweck
      Signal Processing Toolbox	Signalverarbeitung, Filter, ..
      Image Processing Toolbox	Bildbearbeitung
      Statistics and Machine Learning Toolbox	Statistische Beschreibung und Analyse von Daten
      Simulink	graphisches Simulations-Tool
      Simscape	Simulink-Blöcke für Physical Modeling
      Stateflow	Simulink-Blöcke für Zustandsdiagramme
      SimEvents	Simulink-Blöcke für Diskrete-Event-Simulation
      Matlab/Simulink Coder	C-Programm erzeugen aus Simulink-Modellen und MATLAB-Code

  • Programmiersprache mit allen wichtigen Daten- und Programmstrukturen sowie Elementen zur objektorientierten Programmierung
  • Zielprogramm der Vorlesung
    • Berechnung der Eigenschwingungen eines zweidimensionalen Fachwerks
    • Darstellung und Animation der Schwingungen
    • graphische Bedieneroberfläche
    • 
• Bedienung:
  • graphische Oberfläche mit mehreren Unter-Fenstern
    • 
  • Kommandofenster zur Eingabe von Matlab-Befehlen am Prompt >>
  • Fenster mit den aktuellen Variablen (Workspace)
  • Fenster mit den Dateien im aktuellen Verzeichnis (Current Directory)
  • Fenster mit den letzten Befehlen (Command History)
    • aktivieren mit Layout/Command History/Docked
  • Fenster können beliebig angeordnet werden
• Hilfe:
  • Informationen zu einer Funktion
    • help NAME
  • viele komplette Beispiele
    • demo
  • umfangreiche Komplett-Dokumentation
    • doc
• Matlab als Taschenrechner:
  • Zahlen und Operationen direkt eingeben

    • >> 12.567*31.34/(17 + 4) - 1.88e1
      
      ans =
      
            -0.0452
                      
      

  • die üblichen Operatoren + - * / ^ ("hoch")
  • alle gängigen Funktionen und viele mehr, z.B.
    • sqrt, exp, log, log10
    • sin, cos, tan, asin, acos, atan
    • sinh, cosh, atanh, ...
    • rem, floor, ceil
    • pi
  • Wiederholung mit "Pfeiltaste rauf"
• Genauigkeit:
  • Anzeige
    • Standard: 4 Nachkommastellen bzw. e-Notation
    • alle Dezimalen mit
    • format long
  • normalerweise mit double-Zahlen
    • "fast" 16 Dezimalen
    • Exponent bis ±308
  • daher rechnertypische Fehler

    • >> 1 - 5*0.2
      
      ans =
      
           0
      
      >> 1 - 0.2 - 0.2 - 0.2 - 0.2 - 0.2
      
      ans =
      
           5.551115123125783e-17
                      
      

• Variablen:
  • "Speicher" mit Namen

    • >> g = 9.81
      
      g =
      
          9.8100
                      
      

  • Namen aus Buchstaben, Zahlen und Unterstrich _
  • Klein- und Großbuchstaben verschieden
  • Unterdrücken der Ausgabe mit abschließendem ;

    • >> T = 0.3;
      >> omega = 2*pi/T;
      >> t = 2.75;
      >> A = 1.3;
      >> x = A*sin(omega*t)
      
      x =
      
          1.1258
                      
      

  • Variable ans für unbenannte Ergebnisse
  • Liste aller Variablen (Alternative zum Workspace-Fenster)

    • >> whos
        Name        Size         Bytes  Class
      
        T           1x1              8  double
        A           1x1              8  double
        ans         1x1              8  double
        b           1x1              8  double
        g           1x1              8  double
        omega       1x1              8  double
        t           1x1              8  double
        x           1x1              8  double               
      

  • Löschen aller Werte (und Freigabe des Speichers) und Löschen des Kommandofensters mit
    • clear all; clc
• Zuweisungsoperator:
  • Beispiel
    • a = 3;
      b = a;
      a = 5;
      b
    • was kommt heraus: 3 oder 5?
  • Bedeutung von a = b
    • Gleichheitszeichen = bedeutet nicht "gleich"!
    • = heißt Zuweisungsoperator
    • "bestimme Wert von b und speichere ihn in a"
  • Bedeutung von a = b in Matlab und Mathematik verschieden
    
    • in Matlab: Anweisung ("tue etwas")
    • in Mathematik: Aussage ("die sind gleich")
  • unterscheide "Name von Variable" und "Wert von Variable"
    
    • 
    • damit Verhalten im Beispiel völlig klar