MATLAB İLE PROGRAMLAMAYA GİRİŞ. Nedim TUTKUN Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü

Transkript

1 MATLAB İLE PROGRAMLAMAYA GİRİŞ Nedim TUTKUN Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü 1

2 2 1. Hafta nın Ders İçeriği

3 Tanıtım MATLAB ile İlgili Temel Bilgiler

4 Tanıtım MATLAB sayısal hesaplama, gelişmiş grafik ile görseli ve yüksek seviyeli programlama dilini birleştiren entegre bir teknik hesaplama ortamıdır. Matematiksel işlem yapmak için yüzlerce komutu içerir. Fonksiyonları grafiklemek, denklemleri çözmek, istatistiksel testler yapmak ve çok daha fazlasını yapmak için MATLAB paket programını kullanabilirsiniz. Örneğin kendisine yakın aileden diller olan FORTRAN ve C gibi programlama dilleri ile iletişim kurabilen üst düzey bir programlama dilidir.

5 Tanıtım Bu yazılım ile ses üretebilir ve animasyonlu grafikler oluşturabilirsiniz. Bunun yanında MATLAB ın ilave bir programı olan SİMULİNK ile simülasyon ve modellemeler yapabilirsiniz. Ayrıca internette kullanım için malzemeler hazırlayabilirsiniz. Bu sofistike program birçok özellik ve seçenekleri ihtiva eder. Öyleki, bu programda kullanımınıza hazır yüzlerce faydalı komut bulunmakta olup MATLAB yardım dokümanları binlerce açıklaycı bilgi girdisi içermektedir.

6 Tanıtım MathWorks Kullanım Kılavuzu olarak verilen standart referanslar kullanıcının öğrenmesi veya erişmesi için çok sayıda komutu, seçeneği ve özellikleri anlatan sayısız tabloyu içermektedir. MATLAB bir hesap makinesinden daha fazlası, son derece kullanışlı ve çok yönlü bir araçtır. Öyleki, MATLAB ı çok az bilseniz bile birçok şeyi gerçekleştirmek için kullanabilirsiniz. Bununla birlikte, zor kısmı, yüzlerce komuttan, yardım sayfalarının sonuçlarından ve binlerce belgenin hangilerinin hızlı ve etkili bir şekilde kullanmaya başlamak için bakmanız gerektiğini bilmenizidir.

7 Tanıtım

8 MATLAB Ara Yüzünün Tanıtılması Default Görünüm Çalışma dizini Komut penceresi Çalışma alanı 8

9 Command Window: MATLAB ile iletişimin kurulduğu bölümdür. >> (prompt) işaretinde sonra istenen komutlar yazılır. Yazılan komutların çalıştırılması için klavyede ENTER tuşuna basılmalıdır. Komut yazıldıktan sonra noktalı virgül (;) kullanıldığında sonuç ekranda görünmez. Sonucunda ekranda görülmesi isteniyor ise sonuna ; ifadesi konulmaz. 9

10 Komut penceresine help yazılarak ihtiyaç duyulan komutlar ile ilgili bilgiye ulaşılabilir. Yada Resorces adlı alt panel içinde yer alan seçenekler yardımı ile de ulaşılabilir. 10

11 Help ekranında MATLAB seçeneği seçilerek çeşitli bilgilere ulaşılabilir. Examples seçeneğinde ise bilgilendirme amaçlı video, scprit vb. içeriklere ulaşılabilir. 11

12 Komut penceresinde daha önce yazmış olduğumuz komutlara ulaşmak için klavyedeki yukarı ( ) yön tuşu kullanarak command history (komut geçmişi) penceresine ulaşılabilir.. 12

13 13 İstenirse Layout menüsünden command history nin sürekli olarak ara yüzde kalması sağlanabilir. Yapılan değişikler Save layout seçeneği seçilerek açılan pencereye istenen bir ad yazılarak bu konfigürasyon kaydedilir. Bu ara yüz görünümünde çalışılmak istendiğinde verilen ada tıklanarak açılır.

14 Workspace: Her bir değişken command window ortamında tanımlanıp enter tuşuna basıldığında workspace penceresinde görünür. Import data: Bilgisayarda bulunan değişkenlerin workspace ortamına kaydedilmesi için kullanılır. Save workspace: Bizim tarafımızdan belirlenen değişkenlerin bilgisayara kaydedilmesi için kullanılır. New variable: Yeni değişken tanımlarken kullanılır. Open variable: Tanımlanan değişkenin bulunduğu pencereyi açması için kullanılır. Clear workspace: Çalışma alanındaki değişkenleri temizler. Command window penceresine clear all komutu yazılarak da kullanılır. 14

15 Herhangi bir değişken seçilip sağ tıklandığında çıkan pencereden Plot Catalog seçeneği seçilerek çeşitli çizim türlerinin olduğu bir pencere ile karşılaşılır. 15

16 Değişkenler, rakamlar, operatörler ve fonksiyonlar kullanılarak oluşturulan komut penceresinde doğrudan veya m dosyasına yazılarak çalıştırılabilen her şey MATLAB programlama kodunun bir parçasıdır. 16

17 Değişken Tanımlama Kuralları 1- MATLAB büyük/küçük harflere karşı duyarlıdır. Bu yüzden değişken tanımlarken buna dikkat edilmelidir. 2- Değişken isimlerinde Türkçe (ç,ş,ü,ğ vb.) karakter kullanılmamalıdır. 3- Değişken ismi rakam ile başlayamaz, daima harf ile başlamalıdır. Harf ile başlandıktan sonra harf, rakam veya alt çizgi (_) ile devam edebilir. 4- Değişken isimleri noktalama işaretleri ve boşluk(lar) içermemelidir. 5- Değişken isimleri en fazla 63 karakter içerebilir. Bu sayıyı görmek için namelenghthmax komutu kullanılır. 17

18 MATLAB ortamında tanımlı komut adları değişken ismi olarak kullanılamaz. Bir kelimenin değişken ismi olarak kullanılıp kullanılamayacağını test etmek için isvarname komutu kullanılır. Command window ortamına isvarname komutu yanına merak edilen kelime yazılıp enter tuşuna basıldığında kullanılabilirliği denetlenebilir. 1 Kullanılabilir. 0 Kullanılamaz. 18

19 Bir önceki örnekte verilen abs ve sqrt komutları değişken adı olarak verilebilir gibi görünmesine rağmen değişken adı olarak verildiğinde örneğin sqrt karekök alma komutu çalışmaz hale gelmektedir. Düzeltme işlemi yapılır. 19

20 Değişken Türleri ve Değer Atamaları Matris Satır Vektörü Sütun Vektörü 20

21 Değişken Türleri ve Değer Atamaları Karakter dizilerinin değişkenlere değer olarak atanması Skalerlerin değişkenlere değer olarak atanması ans değişkeni 21

22 Rakamlar Sayının negatif olduğunu belirtmek için önüne eksi (-) işareti konulur. Pozitif sayılar için artı (+) konulabileceği gibi hiçbir şey kullanılmaması da sayının pozitif olduğunu gösterir. Ondalık ayracı olarak nokta (.) kullanılır. 10 sayısının kuvvetleri belirtilirken e harfi kullanılır. Karmaşık sayıların sanal kısmının gösteriminde i veya j harfi kullanılır. i varsayılan olarak tanımlanmıştır. 22

23 Operatörler Aritmetik Operatörler 23 İşlem Operatör Toplama, a+b + Çıkarma, a-b - Çarpma, a*b * Sağdan bölme, a/b / Soldan bölme, b\a \ Üs alma, a b Parantez a*(b+c) () Matris tanımlama [a b] [] Öncelik sırası; 1- En içteki parantez 2- Soldan sağa doğru üs işareti 3- Soldan sağa doğru çarpma, bölme işlemi 4- Soldan sağa doğru toplama çıkarma işlemi ^

24 Grafik çizdirme 24

25 Trigonometrik Fonksiyonlar 25

26 26

27 27

28 28

29 Bazı özel MATLAB komutları 29

30 Sık Kullanılan Matematiksel Fonksiyon Komutları ceil (b): b sayısını pozitif sonsuza doğru en yakın tamsayıya yuvarlar. 30

31 Klavyeden Veri Aktarımı input komutu kullanılarak program içerisinde değerlendirilmek üzere kullanıcının klavye aracılığı ile veri alınır ve değişkene atanır. >> ders=input('secmek istediginiz dersin kodunu giriniz: ') 31

32 input komutu ile klavyeden metin veri temini >> ders=input('secmek istediginiz dersin kodunu giriniz: ','s') 32

33 disp ve fprintf komutları ile ekrana bilgi yazdırma disp ('Ekrana yazılacak açıklama'); fprintf ('Ekrana yazılacak aciklama %x\n', deger); Burada %x kısmında kullanabileceğimiz seçenekler: %c : değerin tek bir karakter olduğunu gösterir. %s : değerin bir karakter dizisi (string) olduğunu gösterir. %d : değerin bir tamsayı olduğunu gösterir. %f : değerin bir ondalıklı sayı olduğunu gösterir. %g : değeri mümkün olan en kompakt forma sokar. \n : İmleci bir alt satırın başına götürür. (n, newline) \t : İmleci bir bir TAB tuşu kadar sağa kaydırır. 33

34 Örnek: 34

35 Alıştırmalar: 2x 2 x + 3 = 0 denkleminin a, b ve c katsayılarını input komutunu kullanarak giriniz. 1 ile 10 arasında rastgele tam sayı değerlerinden oluşan 3x4 boyutunda bir A matrisi oluşturunuz. Verilen matematiksel fonksiyonları MATLAB ortamında ifade edip x=10 noktasındaki değerlerini hesaplayınız. 3 a) y = x 5 b) y = 10 lnx e x c) y = 5(log 10 )x 3 d) y = tan(e 2 3 x ) 35

36 36 Bazı Kaynaklar Bazı Kaynaklar

37 37

38 38

39 39

40 40

41 Yararlanılan Kaynaklar U. Arifoğlu, MATLAB 9.1 Simulink ve Mühendislik Uygulamaları, 1. baskı, A. Dumlu, Bilgisayar Programlama, Ders Notları, Erzurum. E. Pekşen, Programlama, Ders Notları, Kocaeli, B. R. Hunt, R. L. Lipsman, J. M. Rosenberg, A Guide to MATLAB for Beginners and Experienced Users. 41