MATLAB 6.5 SP1/7 + Simulink 5/6 в математике и моделировании

ВведениеПредупрежденияБлагодарности и адреса для связи Работа с MATLAB и Simulink Назначение и особенности системы MATLAB Назначение системы MATLAB Новые реализации MATLAB 6.* Возможности систем MATLAB Возможности ранних версий MATLAB Возможности версий MATLAB 6.0/6.1 Возможности версии MATLAB 6.5 Особенности версии MATLAB 6.5 + Service Pack 1.0 Особенности матричных систем MATLAB Интеграция с другими программными системами Ориентация на матричные операции Расширяемость системы Мощные средства программирования Визуализация и графические средства О компиляции программ системы MATLAB Установка и файловая система MATLAB 6.* Системные требования Инсталляция систем MATLAB 6.* Файловая система MATLAB Начало работы с MATLAB Запуск MATLAB и работа в режиме диалога MATLAB 6.5 в среде Windows ХР Запуск MATLAB 6.5 в среде Windows ХР О работе в MATLAB 7 Начало работы с MATLAB Новый и старый облик системы MATLAB Операции строчного редактирования Команды управления окном MATLAB в режиме прямых вычислений О переносе строки в сессии Основные объекты MATLAB Понятие о математическом выражении Действительные и комплексные числа Форматы чисел Константы и системные переменные Текстовые комментарии Переменные и присваивание им значений Уничтожение определений переменных Операторы и функции Применение оператора : (двоеточие) Функции пользователя Сообщения об ошибках и исправление ошибок Формирование векторов и матриц Особенности задания векторов и матриц Объединение малых матриц в большую Удаление столбцов и строк матриц Операции с рабочей областью и текстом сессии Дефрагментация рабочей области Сохранение рабочей области сессии Ведение дневника Загрузка рабочей области сессии Работа с редактором/отладчиком М-файлов Файлы-сценарии и файлы-функции Панель инструментов редактора/отладчика Работа с точками останова Завершение вычислений и работы с системой Двумерная графика Особенности графики системы MATLAB Построение графика функций одной переменной Построение в одном окне графиков нескольких функций Графическая функция fplot Столбцовые диаграммы Трехмерная графика Построение трехмерных графиков Вращение графиков мышью Контекстное меню графиков Основы форматирования графиков Форматирование двумерных графиков Форматирование линий графиков Форматирование маркеров опорных точек Форматирование линий и маркеров для графика нескольких функций Форматирование осей графиков Нанесение надписей и стрелок прямо на график Построение легенды и шкалы цветов на графике Перемещение графика в графическом окне Применение графической «лупы» Обработка данных в графическом окне Г рафики разного типа в одном окне Низкоуровневая дескрипторная графика Работа с камерой ЗО-графики Демонстрационные примеры MATLAB Работа с основным пакетом расширения Simulink Доступ к пакету расширения Simulink Запуск моделей Simulink из среды MATLAB Особенности интерфейса Simulink Поиск и загрузка модели Установка параметров компонентов модели Установка параметров моделирования Запуск процесса моделирования Подготовка электронных документов Пакет расширения Notebook Назначение приложения Notebook Инсталляция Notebook Начало работы с Notebook Изменения интерфейса текстового процессора Word Эволюция магической матрицы Эволюция рисунка Создание документов класса Notebook Открытие нового документа класса Notebook Пример создания документа класса Notebook Ячейки ввода MATLAB в тексте Word Преобразование текстов Word в ячейки ввода Математические формулы в Notebook Сохранение документов класса Notebook Меню Notebook Создание ячейки ввода Создание ячейки автостарта Создание зоны вычислений Преобразование ячеек MATLAB в обычный текст Удаление ячеек вывода Создание многострочной ячейки ввода Преобразование группы ячеек в ячейки ввода Управление показом маркеров Пуск оценки ячеек Пуск оценки зоны Пуск оценки всей М-книги Циклическая оценка Вывод окна MATLAB на передний план Установка опций Notebook Символьные вычисления Назначение пакета Symbolic Math Демонстрационные примеры Наборы примеров, вызываемые из командной строки Примеры из вкладки Demos справки Работа с числами, объектами и переменными Задание символьных переменных Функция создания символьных переменных sym Функция создания группы символьных объектов syms Функция создания списка символьных переменных findsum Работа с обычными числами Работа с комплексными числами Математические выражения и функции Матрицы с символьными элементами Вывод и преобразования символьных выражений Вывод символьного выражения Представления выражений в форме LaTeX Представление выражений в кодах языка С Представление выражений в кодах языка Fortran Контроль допустимости имен Векторизация символьных выражений Арифметика произвольной точности Установка количества знаков чисел Вычисления в арифметике произвольной точности Обращения к функциям Maple на примере вычисления факториала Символьные операции с матрицами Задание или извлечение диагональных элементов матриц Формирование верхней треугольной матрицы Формирование нижней треугольной матрицы Обращение матрицы Вычисление детерминанта и ранга матрицы Приведение матриц к треугольным формам Нуль-пространство матрицы Базис-пространство столбцов — colspace Вычисление собственных значений и векторов матриц Сингулярное разложение матриц — svd Вычисление канонической формы Жордана Вычисление характеристического полинома матриц — poly Вычисление матричного экспоненциала Символьные операции математического анализа Вычисления производных Вычисления интегралов Вычисление пределов Разложение выражения в ряд Тейлора Вычисления матрицы Якоби Вычисление сумм рядов Решение алгебраических уравнений Решение дифференциальных уравнений Интегральные преобразования Преобразования Фурье Преобразования Лапласа Z-преобразования Символьные операции с выражениями Упрощение выражений Расширение выражений Разложение выражений на простые множители Комплектование по степеням Приведение к рациональной форме Приведение к схеме Горнера Запись с подстановками Обеспечение подстановок Обращение функции Суперпозиция функций Преобразования объектов Преобразование символьной матрицы в числовую Преобразование вектора коэффициентов полинома в символьный полином Преобразование символьного полинома в вектор его коэффициентов Преобразование символьного объекта в строковый Вычисление специальных функций Интегральные синус и косинус Дзета-функция Римана W-функция Ламберта Суммы Римана Графические возможности пакета Графики символьных функций Калькулятор и графопостроитель Контурные графики Трехмерные графики параметрически заданных функций Полярные графики Графики поверхностей Доступ к ресурсам ядра системы Maple Доступ к ядру системы Maple Численное вычисление Maple-функций Вызов списка функций Maple Получение справки по ядру Maple Инсталляция Maple-процедур Комплексный пример на исследование функции Задание функции и построение ее графика Поиск и визуализация корней третьей производной Нахождение и визуализация локальных экстремумов Новые функции пакета Symbolic Math Toolbox 3.1 Новые функции округления чисел Новая функция quorem Новые функции Дирака dirac и Хевисайда heaviside Новая функция сортировки sort Новая функция вычисления коэффициентов полиномов с многими переменными Новая функция reshape задания символьных массивов Новые функции преобразования Функции вычисления логарифмов Функция вычисления по модулю Решение задач оптимизации Пакет оптимизации Optimization Toolbox Назначение и возможности пакета Применяемые алгоритмы Общая формулировка задачи параметрической оптимизации Безусловная оптимизация Ньютоновские алгоритмы Алгоритмы Ньютона—Гаусса и Левенберга—Марквардта Минимизация при наличии ограничений Многокритериальная оптимизация Алгоритмы большой размерности Практика оптимизации Функции пакета Optimization Toolbox Решение задач максимизации Приведение ограничений-неравенств к стандартному виду Введение дополнительных аргументов Многомерная минимизация с ограничениями Скалярная нелинейная минимизация с ограничениями Решение задачи нелинейного программирования Решение минимаксных задач Поиск минимума без ограничений симплексным методом Полубесконечная минимизация с ограничениями Решение задач линейного и квадратичного программирования Решение задачи линейного программирования Решение задачи квадратичного программирования Дополнительные примеры решения типовых оптимизационных задач Минимизация без ограничений Минимизация с ограничениями — нелинейными неравенствами Минимизация с ограничениями на диапазоны изменения переменных Использование вектора-градиента, аналитически задаваемого пользователем Задача достижения цели Решение минимизационных задач высокой размерности Решение системы нелинейных уравнений с заданием якобиана Решение системы нелинейных уравнений с представлением оценки якобиана в виде разреженной матрицы Нелинейный МНК с вычислением оценок всех элементов якобиана Минимизация нелинейной функции с использованием градиента и гессиана Нелинейная минимизация с ограничениями в виде линейных равенств Квадратичное программирование с ограничениями на диапазоны изменений переменных Решение задачи линейного программирования Демонстрационные примеры на оптимизацию Выход к демонстрационным примерам Минимизация тестовой функции Розенброка Минимизация упругой поверхности Минимизация размера изображения Проблема конструирования молекулы Примеры, выполняемые в командном окне Функции решения систем уравнений Обратное деление матриц — функция mldivide Решение систем нелинейных уравнений Поиск корней функции одной переменной Регрессия и статистика Регрессия в пакете Optimization Toolbox Решение задачи линейного МНК без ограничений Решение задачи линейного МНК при наличии ограничений Регрессия для заданной функции Решение задачи нелинейного MHK при средней и большой размерности Решение задачи неотрицательного линейного МНК Пакет подгонки кривых Curve Fitting Toolbox Назначение пакета Curve Fitting Toolbox Приближение для численности населения США Начало работы с пакетом Curve Fitting Оценка данных Выполнение регрессии заданного типа Графическая визуализация регрессии Анализ результатов регрессии Регрессия с уравнением пользователя Пример регрессии с данными пользователя Установка опций подгонки Установка опций табличного вывода Запись и загрузка сессий подгонки Функции командного режима Приближение данных сплайнами Особенности многоинтервальной интерполяции и аппроксимации Пакет Spline Toolbox Работа с пакетом Spline Toolbox в командном режиме Работа с GUI пакета Spline Toolbox Сплайновая аппроксимация поверхности Статистические расчеты Пакет расширения по статистике Statistics Toolbox Вычисление распределения и плотности вероятностей Генерация случайных чисел Вычисление среднего и дисперсии Оценка параметров законов распределения Дескриптивная статистика Кластерный анализ Линейные модели Пошаговая регрессия Нелинейные регрессионные модели Проверка гипотез Многомерные статистики Метод главных компонент Статистические графики Статистический контроль в промышленности Планирование эксперимента Демонстрационные примеры Функции записи/чтения файлов данных Новые средства пакета Statistic Toolbox 5.0 Инструмент Distribution Fitting Tool Новые функции пакета Statistic Toolbox 5.0 Другие новые возможности пакета Statistic Toolbox 5.0 Анализ и идентификация систем Теоретическая преамбула Понятие о моделировании и моделях Идентификация моделей и объектов моделирования Основные характеристики (функции) систем Передаточная характеристика Импульсная характеристика Переходная функция Частотные характеристики Теоретические модели объектов Дифференциальные уравнения Уравнения переменных состояния Разностные уравнения Z-преобразование Модели авторегрессии Модель для переменных состояния Методы оценивания Оценивание параметрических моделей Оценивание импульсной характеристики Оценивание спектров и частотных характеристик Пакет расширения System Identification Toolbox Назначение пакета System Identification Графический интерфейс System Identification Toolbox Пример работы в среде GUI Исследование исходных данных Построение модели Оценка модели Сохранение модели Работа с пакетом System Identification в командном режиме Работа с графическим интерфейсом Имитация и предсказание Манипуляции с данными Непараметрическое оценивание Параметрическое оценивание Итерационное параметрическое оценивание Задания структуры модели Манипуляции с моделями Выбор структуры модели Преобразования модели Анализ модели Извлечение информации о модели Проверка адекватности модели Дополнительные возможности пакета System Identification Средства демонстрации возможностей пакета Идентификация с использованием блоков Simulink Сохранение результатов Идентификация систем в частотной области О пакете Frequency Domain Identification 296 Частотная модель и метод оценивания Функции пакета Frequency Domain Identification Проектирование и моделирование систем управления Пакет Control System Toolbox Назначение пакета Control System Классы вычислительных объектов пакета Общая характеристика функций пакета Вывод полного списка средств пакета Работа co средствами графического интерфейса Вызов графического интерфейса Загрузка моделей Работа с редактором свойств Установки графического интерфейса Окно интерфейса rltool Работа с окном rltool Коррекция системы Дополнительные возможности графического интерфейса Работа с пакетом Control System в командном режиме Создание моделей стационарных систем Получение информации об отдельных характеристиках модели Преобразование моделей «Арифметические» операции с моделями Модели для переменных состояния Модели динамики Моделирование временного отклика систем Создание и представление временных задержек Моделирование частотного отклика систем Композиция систем Редукция порядка модели Традиционное проектирование систем Аналитическое конструирование регуляторов Решение матричных уравнений Работа с демонстрационными примерами Вызов демонстрационных примеров Виртуальная лаборатория по исследованию LCR-цепи Моделирование динамики двигателя постоянного тока Моделирование операционного усилителя с отрицательной обратной связью Проектирование контроллера жесткого диска Анализируемая модель Имитационное моделирование Инструментальные наборы Toolbox и Blockset Пакет Nonlinear Control Design (NCD) Blockset Назначение пакета NCD Состав блоков пакета NCD Демонстрация работы блоков пакета NCD Оптимизация коэффициента передачи И-регулятора Меню окна блока NCD Output Настройка параметров PID-регулятора Настройка параметров комплексного регулятора Настройка параметров ПИ-регулятора для многомерного объекта Особенности решаемых задач Пакет расширения Fixed-Point Библиотека пакета Fixed-Point Математические операции Осуществление временной задержки Преобразования вида V-F, F-F и F-V Цифровой программный контроллер Интерфейсный блок пакета Fixed Point Дополнительные примеры применения пакета Fixed Point Моделирование энергетических систем Состав библиотек SimPowerSystemtems Blockset Параметры и единицы их измерения Источники электрической энергии и их применение Амплитудная модуляция синусоидального сигнала Библиотека компонентов Elements Примеры моделирования RLC-цепей Работа с блоком Powergui Моделирование устройств с однофазными трансформаторами Моделирование устройств с трехфазными трансформаторами Выключатели и ограничители пиковых напряжений Моделирование линий передачи Моделирование линии передачи электроэнергии с компенсаторами Состав библиотеки энергетической электроники Моделирование устройств с коммутирующими блоками Моделирование систем электропривода Моделирование импульсного преобразователя с ключом на полевом транзисторе Моделирование неуправляемых выпрямителей Моделирование однофазных инверторов Моделирование трехфазных инверторов Моделирование высоковольтных систем передачи электроэнергии на постоянном токе Основы событийного моделирования Пакет Stateflow Понятие о событийном моделировании Назначение пакета Stateflow Доступ к средствам Stateflow Понятие о SF-диаграмме Основные объекты SF-диаграмм Состояния Признаки памяти Переходы Признаки альтернативы События Процедуры Данные Описание объектов Пример построения модели с SF-диаграммой Работа с редактором SF-диаграмм Установка параметров SF-диаграммы с помощью обозревателя Сохранение модели с SF-диаграммой Запуск, отладка и форматирование SF-диаграмм Установка параметров запуска Запуск модели Работа с отладчиком SF-диаграмм Средства отладки SF-диаграмм Поиск объектов SF-диаграмм Выбор стиля SF-диаграмм Установка размера символов Особенности пакета расширения Stateflow 5.1.1 Новый редактор SF-диаграмм Несколько простых примеров применения Избранные примеры применения пакета Stateflow Работа с демонстрационными примерами Моделирование построения фрактала Мандельброта Моделирование скользящего с трением бруска Моделирование электрогидравлического механизма Проектирование и моделирование коммуникационных систем Пакеты Communications Blockset и Toolbox Назначение пакетов Основы работы Вызов библиотек пакета из среды MATLAB Вызов графического интерфейса пользователя Доступ к библиотеке пакета Communications Blockset Доступ к mdl-файлам из пакета Simulink Работа с библиотеками Communications Blockset Общие сведения о библиотеках Задание сигналов Примеры работы с источниками сигналов Работа с виртуальными регистраторами Моделирование кодирования и декодирования Моделирование модуляторов и демодуляторов Библиотеки канала Библиотека модулей синхронизации Работа с основными функциями Работа с утилитами и функциями Применение блоков детектирования ошибок и коррекции Библиотека блоков Interleaving Представление библиотек в виде функциональной схемы Работа с демонстрационными примерами Доступ к примерам из библиотеки в виде функциональной схемы Пример моделирования сложной коммуникационной системы Доступ к демонстрационным примерам пакета Communication Blockset из справки Обзор избранных демонстрационных примеров раздела Illustrative Models Обзор избранных демонстрационных примеров раздела Application-Specific Examples MATLAB-функции пакета Communications Toolbox Назначение пакета Communications Toolbox Вызов полного списка функций Вызов справки по конкретной функции Функции построения источников сигналов и анализа ошибок Функции кодирования источника сигнала Помехоустойчивое кодирование Низкоуровневые функции помехоустойчивого кодирования Модуляция и демодуляция Специальные фильтры Утилиты и другие функции Примеры применения Communications Toolbox Пакеты расширения Communications для MATLAB 7 Новые возможности пакета Communications Toolbox 3.0 Графический интерфейс пользователя для анализа битовых ошибок Новые библиотеки пакета Communications Blockset 3.0 Обзор некоторых специальных пакетов Пакет решения систем дифференциальных уравнений в частных производных Назначение пакета Partial Differential Equation Работа с пакетом Partial Differential Equations в командном режиме Работа с демонстрационными примерами справки Работа с инструментом решения PDE Вызов окна инструмента pdetool и его назначение Пример подготовки к решению PDE Визуализация триангуляции при решении PDE Пример вывода результатов решения PDE Установка типа и опций решения Установка граничных условий Адаптивный и нелинейный решатели PDE Пакет моделирования механических систем и устройств Назначение пакета SimMechanics и доступ к его библиотекам Визуализация в стиле механики Примеры моделирования механических систем Пакет расширения со средствами виртуальной реальности Назначение пакета Virtual Reality Toolbox Что такое виртуальная реальность в пакете VR? Программирование перемещения автомобиля Блоки виртуальной реальности для Simulink Пример моделирования движения автомобиля между пиками Как создаются объекты виртуальной реальности Моделирование отскока упругого шара от твердой поверхности Моделирование левитации стального шарика в магнитном поле Моделирование управления роботом трехмерной мышьюСписок литературы
 
РЕЗЮМЕ След >