Matlab Temelleri: 6 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:22

Bu talimat, matlab'ın en temel işlevlerinden bazılarını kapsayacaktır. Matlab'ın periyodik bir fonksiyonu dahili olarak nasıl çalıştıracağını ve nasıl çizileceğini ve aynı periyodik fonksiyonun bir excel dosyasından nasıl çekileceğini ve nasıl çizileceğini öğreneceksiniz. Bu fonksiyonlar, matlab'da en temel ve yaygın olarak kullanılanlardan bazılarıdır. Bu talimat, daha önce matlab kullanmamış olan ve sadece onunla bazı basit görevleri gerçekleştirmesi gerekenlere yöneliktir. Her resimde vurgulanan kod, kodu kopyalayıp yapıştırabilmeniz için bir yorum olarak eklenmiştir. Bu kodu almaktan ve uygulamanıza uyacak şekilde değiştirmekten çekinmeyin.

Adım 1: Matlab'ı Başlatmak

İlk adım, matlab'ı kurmak ve çalıştırmak, böylece onunla çalışmaya başlayabiliriz. Matlab'ı ilk başlattığınızda aşağıdaki ekran görüntüsü gibi görünmelidir. İlk adım, matlab'ın çalışacağı bir dizin atamaktır. Burası programın tüm dosyaları çekeceği ve tüm matlab çalışmalarınızı kaydetmeniz gereken yerdir. Hatırlayacağınız bir yerde yeni bir klasör oluşturmanızı ve ona tanıyacağınız bir isim vermenizi tavsiye ederim. Yeni bir klasör oluşturduktan sonra, ikinci resimde vurgulandığı gibi ekranın sağ üst köşesinde bulunan "…" işaretine tıklayın. Bu, üçüncü resimde görüldüğü gibi bir göz atma kutusu açacaktır. Bilgisayarınızda oluşturduğunuz yeni klasörü bulun ve seçin. Bu örnek için dosyanın adı "370"dir ve masaüstünde bulunur.

2. Adım: Bir M Dosyası Oluşturma

Şimdi yapmamız gereken yeni bir M dosyası oluşturmak. Bir M dosyası tam olarak doğrudan matlab'a kod yazmak gibi çalışır, ancak kodu kaydedip değiştirebilir ve tekrar tekrar çalıştırabilirsiniz. Kodu doğrudan matlab'a girerken, her bir kod satırını ayrı ayrı yazarsınız. Bir M dosyasına tüm kodunuzu yazıp bir kerede çalıştırın. Yeni bir M dosyası açmak için dosyaya tıklayın. İmlecinizi "Yeni" üzerine getirin ve ilk resimde gösterildiği gibi "Boş M Dosyası" üzerine tıklayın. Açılanlar ikinci resimdeki gibi görünmelidir. Bu kod tekrar tekrar çalıştırılabileceğinden, her çalıştırmadan önce her şeyi kapatıp tüm değişkenleri temizlemek iyi bir fikirdir. Bu, iki kod satırı ile gerçekleştirilir: close allclear all üçüncü resimde görüldüğü gibi, her şeyin silinmesini ve kapanmasını sağlar.

Adım 3: Bir Zaman Vektörü Oluşturma

Yapacağımız ilk şey, matlab'da bir fonksiyonun grafiğini oluşturmak. İlk adım, bağımsız değişkeni oluşturmaktır. Bu durumda ona zaman için "t" diyeceğiz. Bu değişkeni oluşturmak için kullanacağımız yöntem bir vektör yapmaktır. Bir vektör temel olarak bir dizi sayıdır. Örneğin 1, 2, 3, 4 kısa bir vektör olacaktır. Bu vektörü oluşturacak kod şudur: t=0.1:0.01:10;İlk sayı, 0.1 başlangıç noktasını belirtir. İkinci sayı olan 0.01, adım boyutunu ifade eder. Üçüncü sayı, 10, bitiş noktasını ifade eder. Yani bu vektör 0.1, 0.11, 0.12 … 10'a kadar tekabül eder. Vektörün oluşturulup oluşturulmadığını görmek için ikinci resimde vurgulanan yeşil run butonuna tıklayın. Bu programı çalıştırır. Vektörümüzü görmek için ana matlab penceresine gidin. Masaüstünü tıklayın, ardından fareyi masaüstü düzeninin üzerine getirin ve ardından üçüncü resimde belirtildiği gibi varsayılanı tıklayın. Şimdi ekranınız dördüncü resimdeki gibi görünmelidir. Sağ tarafta yeni oluşturulan değişkenimiz t'yi göreceksiniz. Üzerine çift tıklayın ve beşinci resimdeki gibi oluşturulan sayı dizilerini göreceksiniz.

Adım 4: Bir Fonksiyonu Çalıştırma ve Grafikleme

Şimdi matlab'da oluşturulan bir fonksiyonun grafiğini çizeceğiz. İlk adım, işlevi oluşturmaktır. Bu, istenen matematik fonksiyonunu yazmak kadar basittir. İlk resimde bir örnek gösterilmiştir. Bu fonksiyon için kullanılan kod şudur: y=sin(t)+4*cos(5.*t).^2;Kosinüsteki çarpmadan ve kosinüsün karesinden önceki dönem matlab'a bu fonksiyonları gerçekleştirmesini söyler zaman vektörünü bir matris olarak ele alıp üzerinde matris işlevleri yapmaya çalışmayın. Bir sonraki adım, şeklin kendisini oluşturmaktır. Bu, ikinci şekilde gösterilen kod kullanılarak gerçekleştirilir. plot komutundaki değişkenlerin sırası çok önemlidir, bu nedenle kodunuzu aşağıda ayarlandığı gibi ayarladığınızdan emin olun.figureh=axes('fontsize', 14);plot(t, y, 'linewidth, 2) xlabel('Time (s)')ylabel('Y Value')Title('Y Value vs Time')grid onSon olarak, tekrar yeşil run okuna tıklayın ve şekil üçüncü resimdeki gibi görünmelidir.

Adım 5: Excel'den Veri Çekme

Şimdi öncekiyle aynı grafiği oluşturacağız, ancak fonksiyon verilerini bir excel elektronik tablosundan içe aktararak. İlk resim kullanılacak excel tablosunun ekran görüntüsüdür. Bu, önceki adımlarda matlab'da oluşturulan veri noktalarının tamamen aynısıdır, sadece excel'de yapılmıştır. Başlamak için, zaman vektörümüzü oluşturan kodu ve önceki adımlardan fonksiyonumuzun kodunu silebiliriz. Kodunuz şimdi ikinci resimdeki gibi görünmelidir. Kodu üçüncü resmin üst kırmızı kutusunda gösterildiği gibi girin. Excel dosyasını okumak için kod budur. "A", elektronik tablodaki tüm sayıları içerecek bir matrisi ifade eder ve "B", elektronik tablodaki tüm metni içerir. t ve y değişkenleri, kodda gösterildiği gibi birinci ve ikinci sütundan alınır.[A, B]=xlsread('excelexample.xlsx');t=A(:, 1);y=A(:, 2); Şekil kodu, üçüncü resimdeki alt kırmızı kutuda gösterildiği gibi de değiştirilebilir. Bu aslında tablo başlığını ve eksen etiketlerini elektronik tablodan alacak ve bunları grafiğinize koyacaktır.xlabel(B(2))ylabel(B(3))Title(B(1))Yapılacak son şey programı çalıştırmaktır. tekrar ve son resimde görüldüğü gibi aynı rakamın açıldığını göreceksiniz.

Adım 6: Bir Spekgram Oluşturma

Bu adımda bir wav ses dosyasını okuyarak bir spektogram oluşturmak için matlab'ı kullanacağız. Bir spektograma bazen "2.5D grafiği" denir, çünkü genliği göstermek için renk ilavesiyle iki boyutlu bir grafik kullanır. Renk, basit bir 2B grafikten daha fazla ayrıntı sağlar, ancak bir 3B grafiğin ayrıntısını değil, dolayısıyla "2.5D" terimini sağlar. sinyalde bulunan frekansları belirlemek için noktalar. Bu talimat için, bir Fourier Dönüşümünün nasıl çalıştığını bilmek önemli değildir, sadece spektogramın hangi frekansların mevcut olduğunu ve zamana göre ne kadar güçlü olduklarını çizeceğini bilin. İşlev, X ekseninde zamanı ve Y ekseninde frekansı çizer. Her frekansın gücü renkle gösterilir. Bu durumda wav dosyası, vurulan bir metal parçasının ses kaydıdır ve daha sonra metalin titreşimleri ses olarak kaydedilir. Spekgramı kullanarak metal parçasının rezonans frekansını kolayca belirleyebiliriz, çünkü bu zamanla en uzun süre devam eden frekans olacaktır. Bu görevi gerçekleştirmek için önce matlab'ın aşağıdaki kodu kullanarak wav dosyasını okumasını sağlayın:[x, fs]=wavread('flex4.wav');Bu durumda, flex4.wav wav dosyamızın başlığıdır, x değişkeni dosyadaki veri noktalarıdır ve fs, örnekleme frekansını ifade eder. Spekgramı gerçekleştirmek için, aşağıdaki kodu yazmanız yeterlidir: specgram[x(:.1), 256, fs]; 256, verileri analiz ederken FFT'nin gerçekleştirildiği frekansa karşılık gelir. Matlab temel olarak ses dosyasını parçalara ayırıyor ve her parçada bir FFT alıyor 256, ona her parçanın ne kadar büyük olması gerektiğini söylüyor. Bunun detayları önemli değildir ve 256 çoğu uygulama için güvenli bir değerdir. Şimdi kodu çalıştırırsanız, ikinci resimde görüldüğü gibi bir şekil göreceksiniz. Buradan, rezonans frekansının şeklin sağ alt köşesindeki kırmızı tepe noktasına karşılık geldiğini görmek kolaydır. Bu, zamana göre en uzun süre devam eden zirvedir.