Corso di Matlab_Simulink per Ingegneria 3

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Corso di Matlab_Simulink per Ingegneria 3

• I comandi input output permettono di ottenere
  linput degli utenti e formattare i dati di
  output.
• Si tratta di comandi di formattazione e
  visualizzazione

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• Comandi input/output
• disp(A) visualizza il contenuto, non il nome,
  dellarray A
• disp(testo) visualizza la stringa di testo
  racchiusa tra due apici
• format controlla il formato di visualizzazione
  delloutput sullo schermo
• fprintf controlla il formato delloutput sullo
  schermo e su file
• xinput(testo) visualizza il testo specificato,
  attende input dallutente dalla tastiera e
  registra il valore della variabile x
• xinput(testo,s) visualizza il testo
  specificato, attende linput dallutente dalla
  tastiera e lo registra come stringa nella
  variabile x

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• Formati di visualizzazione
• Tutti i calcoli vengono eseguiti in Matlab i
  doppia precisione
• format consente di impostare il formato con il
  quale vengono visualizzati i valori numerici.
• Tale istruzione consente di selezionare i
  seguenti formati
• format default equivale al formato short
• format short formato a virgola fissa con 5 cifre
• format long formato a virgola fissa con 15 cifre
• format short e formato a virgola mobile con 5
  cifre
• format long e formato a virgola mobile con 15
  cifre
• format short g formato migliore tra quello a
  virgola fissa e mobile con 5 cifre
• format long g formato migliore tra quello a
  virgola fissa e mobile con con 15 cifre

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• Formati di visualizzazione ( continuazione)
• format hex formato esadecimale
• format formato compatto. I simboli ,- e blank
  sono usati per valori positivi negativi e
  nulli. Le parti immaginarie sono ignorate
• format bank formato fisso con due cifre decimali
• format rat approssimazione razionale
• format compact elimina i caratteri extra di
  nuova riga (line-feed)
• per una visualizzazione più compatta
• format loose annulla leffetto di format
  compact

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• Formati di scrittura su file
• fprinf(format,A,) scrive gli elementi della
  array A e tutti gli argomenti aggiunti
  dellarray,secondo il formato specificato nella
  stringa formato
• Struttura di format -numero1.numero2C
• - specifica lallineamento a sinistra
• numero1 specifica la larghezza minima del campo
• numero2 specifica il numero di cifre decimali
• C contiene i codici di controllo e di
  formattazione

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• Formati di scrittura su file (continuazione)
• C codici di controllo e di formattazione
• Codici di controllo
• \n avvia una nova riga (linefeed)
• \r inizio di una nuova riga (carriage return)
• \b spazio bianco (blackspace)
• \t tabulatore (tab)
• apice o apostrofo
• \\ carattere backslash \
• carattere percentuale
• Codici di formattazione
• e notazione scientifica con e minuscola
• E notazione scientifica con E maiuscola
• f formato decimale
• g formato più corto fra e e f.

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• Funzioni
• Matlab possiede molte funzioni già disponibili in
  files con estensione .m
• Funzioni matematiche di base
• ma lutente può crearne altre utilizzando
  M-files
• Funzioni definite dallutente
• In generale una funzione prevede delle variabili
  in ingresso e delle variabili in uscita

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• Funzioni matematiche di base
• Tipiche funzioni matematiche di base
• F. Esponziali
• exp(x) calcola ex
• sqrt(x) calcola la radice quadrata di x
• F. Logaritmiche
• log(x) calcola il logaritmo naturale di x
• log10(x) calcola il logaritmo decimale (in base
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• Funzioni matematiche di base
• Tipiche funzioni matematiche di base
• F. Complesse
• abs(x) calcola il valore assoluto di x
• angle(x) calcola la fase di un numero complesso
• conj(x) calcola il numero complesso-coniugato di
  x
• imag(x) rende la parte immaginaria di un numero
  complesso x
• real(x) rende la parte reale di un numero
  complesso x

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• F. Numeriche
• ceil(x) approssima x al numero intero più vicino
  verso infinito
• fix(x) approssima x al numero intero più vicino
  verso lo zero
• floor(x) approssima x al numero intero più vicino
  verso - infinito
• round(x) approssima x al numero intero più vicino
• sign(x) calcola il segno di x e rende
• 1 se x gt 0
• 0 se x 0
• -1 se x lt 0

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• Funzioni trigonometriche
• cos(x), sin(x), tan(x) e cot(x) coseno, seno,
  tangente e cotangente di x
• acos(x), asin(x), atan(x) e acot(x) arcocoseno,
  arcoseno, arcotangente, arcocotangente di x
• sec(x) e csc(x) secante e cosecante di x
• cosh(x), sinh(x), tanh(x) e coth(x) coseno
  iperbolico, seno iperbolico,
• sech(x) tangente iperbolica e cotangente
  iperbolica
• e secante iperbolica di x
• asec(x) e acsc(x) arcosecante e arcocosecante
  di x
• aosh(x), sinh(x), tanh(x) e coth(x) arcocoseno
  iperbolico, arcoseno iperbolico,
• csech(x) arcotangente iperbolica e
  arcocotangente iperbolica e cosecante di x
• atan2(y,x) arcotangente nei quattro quadranti
  (pi-pi)

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• Funzioni definite dallutente
• Vengono definite attraverso M-file, detti file di
  funzione.
• Nei file di funzione tutte le variabili sono
  locali ossia i loro valori sono disponibili solo
  allinterno della funzione.
• Essi sono particolarmente utili quando occorre
  ripetere una serie di comandi più volte.

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• Funzioni definite dallutente
• Definizione della funzione
• La prima riga di un file di funzione deve
  iniziare con la definizione della funzione con la
  quale
• si distingue il file come file di funzione dai
  file script
• si nomina la funzione e
• si definisce lelenco dei parametri di input e di
  output
• Un script-script viene eseguito semplicemente
  digitando il su nome senza
  lestensione m.

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• Funzioni definite dallutente
• Le variabili di input specificate nella riga di
  definizione della funzione sono locali per quella
  funzione, questo
• consente di usare altri nomi di variabili quando
  viene chiamata la funzione e
• fa si che tutte le variabili allinterno della
  funzione vengono cancellate dopo che la funzione
  è stata eseguita, tranne le variabili che
  figurano nellelenco della variabili di output
  utilizzate nella chiamata di funzione

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• Sintassi della riga di definizione della funzione
• functionvar. di outputnome_funzione(var. di
  input)
• Le variabili di output devono essere racchiuse
  tra parentesi quadre
• Le variabili di input devono essere racchiuse tra
  parentesi tonde
• Il nome della funzione deve essere uguale al nome
  del file con estensione m, in cui sarà salvata la
  funzione.

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• Sintassi della riga di richiamo della funzione
• Occorre digitarla nel file principale in
  corrispondenza della riga di programma nella
  quale si vuole richiamare la function
• var. di outputnome_funzione(var. di input)
• Le variabili di output devono essere racchiuse
  tra parentesi quadre
• Le variabili di input devono essere racchiuse tra
  parentesi tonde
• Il nome della funzione deve essere uguale al nome
  del file con estensione m, in cui sarà salvata la
  funzione.

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• Comandi per trovare punti singolari di una
  funzione
• Determinazione degli zeri di una funzione
• Per le funzioni polinomiali si usa roots
• Per tutte le altre funzioni si usa fzero
• Detrminazione del minimo di una funzione
• Si usa fmin e fmins

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• Sintassi dei comandi per trovare minimi e zeri di
  una funzione
• fmin(funzione,x1,x2) rende il valore x
  nellintervallo x1,x2 che corrisponde a un mini
  o della funzione di una variabile descritta dalla
  stringa funzione
• fmins(funzione,x0) usa il vettore iniziale x0
  per trovare un minimo della funzione di più
  variabili descritta dalla stringa funzione
• fzero(funzione,x0) usa il vettore iniziale x0
  per trovare uno zero della funzione di una
  variabile descritta dalla stringa funzione

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• I comandi fzero, fmin e fmins hanno forme
  sintatiche alternative che consentono di
  specificare la precisione richiesta per la
  soluzione o il numero di passaggi da effettuare
  prima di interrompere la routine dei comandi.
• Per ulteriori dettagli utilizzare in modalità
  command window il comando Help .
• Tali funzioni possono essere utili per risolvere
  problemi semplici di ottimizzazione

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• Istruzioni di controllo
• for ripetizione di un insieme di istruzioni per
  un numero predeterminato di interazioni ( deve
  terminare con end)
• while ripetizione di un insieme di istruzioni
  finché una determinata condizione rimane vera
  (deve terminare con end)
• if istruzione condizionale (deve terminare con
  end) può utilizzare else e elseif
• else identifica un blocco di istruzioni
  alternative
• elseif esegue un blocco di istruzioni se è
  soddisfatta una condizione alternativa
• end termina le istruzioni if, for e while

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• Istruzioni di controllo (continuazione)
• break termina lesecuzione di un ciclo for o
  while
• switch indirizza il controllo di un programma
  confrontando lespressione di input con le
  espressioni associate alle clausole case
• case utilizzato con switch per controllare
  lesecuzione di un programma
• findstr(s1,s2) date le stringhe di caratteri
  s1 e s2, trova gli indici iniziali di
  qualsiasi ricorrenza della stringa più corta
  allinterno della stringa più lunga

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• Operatori relazionali
• lt minore
• lt minore o uguale
• gt maggiore
• gt maggiore o uguale
• uguale
• diverso
• Il simbolo si digita tenendo premuto alt e
  digitando 126 sul tastierino numerico

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• Operatori logici e funzioni logiche
• Matlab ha 4 operatori logici o booleani e una
  serie di funzioni logiche
• Operatori logici
• NOT listruzione A rende una array delle
  stesse dimensioni di A con elementi pari
  a 1 se quelli corrispondenti di A sono nulli
  altrimenti sono pari a 0
• AND listruzione A B restituisce un
  array delle stesse dimensioni di A e B
  gli elementi del nuovo array sono pari a 1
  se i corrispondenti elementi di A e B sono
  entrambi diversi da 0 altrimenti sono pari a
  0.

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• OR listruzione A B rende una array delle
  stesse dimensioni di A e B con elementi pari
  a 1 se almeno 1 dei due elementi
  corrispondenti di A e B è diverso da 0 e
  pari a 0 se entrambi gli elementi di A e B
  sono nulli.
• xor(A,B) OR eslcusivo
• listruzione di xor(A,B) restituisce un
  array delle stesse dimensioni di A e B gli
  elementi del nuovo array sono pari a 1 se uno
  solo dei due elementi corrispondenti di A e B
  è diverso da 0 (non entrambi) sono pari a 0
  se entrambi gli elementi di A e B sono nulli o
  diversi da 0.

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• Funzioni logiche
• any(x) restituisce uno scalare , che è pari a 1
  se almeno uno degli elementi del vettore x è
  diverso da zero, 0 negli altri casi
• any(A) restituisce un vettore riga che ha lo
  stesso numero di colonne della matrice A e che
  contiene 1 e 0 in funzione del fatto che la
  corrispondente colonna di A contiene oppure
  no almeno un elemento diverso da 0.
• all(x) restituisce uno scalare, che è pari a 1
  se tutti gli elementi del vettore x sono
  diversi da 0, 0 negli altri casi

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• Funzioni logiche
• find(x) crea un array che contiene gli indici
  degli elementi non nulli degli array x
• u,v,w find(A) crea gli array u e v che
  contengono gli indici delle righe e delle
  colonne degli elementi non nulli della matrice
  A, e larray w che contiene i valori degli
  elementi non nulli. Larray w può essere
  omesso.
• finite(A) restituisce un array della stessa
  dimensione di A i cui elementi sono pari a
  1 se i corrispondenti elementi di A sono
  valori finiti, 0 negli altri casi.

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• Funzioni logiche
• isnan(A) restituisce un array della stessa
  dimensione di A i cui elementi sono pari
  a 1 se i corrispondenti elementi di A sono
  pari a NAN(Not a Number, numero non
  definibile), 0 negli altri casi
• isinf(A) restituisce un array della stessa
  dimensione di A i cui elementi sono pari a 1 se
  i corrispondenti elementi di A sono pari a
  INF, 0 negli altri casi

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• Funzioni logiche
• isempty(A) restituisce 1 se A è una matrice
  vuota, 0 negli altri casi.
• isreal(A) restituisce 1 se A non contiene
  elementi con parti immaginarie, 0 negli altri
  casi