Учебное пособие для студентов высших учебных заведений
 Скачать 5.41 Mb.
|
|
2.7. Приклад складної програми 137 Рис. 2.11 Рис. 2.12 2.7. Приклад складної програми 138 Рис. 2.13 Рис. 2.14 2.7. Приклад складної програми 139 Рис. 2.15 Рис. 2.16 2.7. Приклад складної програми 140 Рис. 2.17 Наконец, рис. 2.16 и 2.17 демонстрируют возможность существования зна- чительных отклонений среднего положения маятника от вертикали и при чисто горизонтальной вибрации основания (явления, пока не описанного теоретически). В соответствии с ними это отклонение достигает величины свыше 40 градусов при принятых значениях параметров вибрации, причем направление отклонения зависит от начальных условий движения маятника. 2.7.2. Задания При условиях задач 2.14 - 2.26 (разд. 2.6.3) составить программы численно- го интегрирования соответствующих дифференциальных уравнений, которые обеспечивали бы численное моделирование поведения заданной системы при за- данных условиях и произвольных, устанавливаемых пользователем значениях на- чальных параметров. При этом обеспечить: а) диалоговый ввод-изменение-вывод на экран значений всех начальных параметров; б) вывод графиков изменений во времени важнейших выходных величин; в) оформление графиков в соответствии с ранее указанными требованиями. 3.1. Функции меню камандного окна 141 3. Интерфейс MatLAB и команды общего на- значения. М-книги Интерфейс – наиболее изменяемая от версии к версии часть системы Mat- LAB. Ниже приведено описание интерфейса версии 5.3. 3.1. Функции меню командного окна Рассмотрим подробнее возможности, предоставляемые командным окном MatLAB. Напомним, что после запуска системы MatLAB на экране появляется командное окно в виде, представленном на рис. 3.1. Рис. 3.1. В верхней его части (непосредственно под заголовком MATLAB Command Window) расположена строка меню, которая состоит из четырех меню - File, Edit, Window и Help. Под главным меню помещена панель инструментов, которая по- зволяет выполнять некоторые наиболее употребляемые операции. Открытие меню осуществляется "нажатием" клавиши мыши. Чтобы избрать какую-то команду меню, достаточно установить курсор мыши на имя команды и нажать левую клавишу мыши ("щелкнуть"). 3.1.1. Меню File Меню File (Файл) содержит команды, которые позволяют выполнять сле- дующие задачи: создание, редактирование и запуск программ; управление рабочим пространством MatLAB; смена оформления графических и интерактивных (диалоговых) окон; управление путями доступа MatLAB и оформлением собственно команд- ного окна; управление выводом на принтер; выход из системы MatLAB. 3.1. Функции меню камандного окна 142 Команды разделены на группы в соответствия с назначением (рис. 3.2). По- следняя группа содержит лишь одну команду Еxit MATLAB. Она предназначена для завершения сеанса работы с системой MatLAB и выхода в среду Windows. Рис. 3.2 Создание, редактирование и запуск программ Первая группа команд меню File состоит из команд: New, Open, Run Script. Команда New ("Новый ... ") позволяет перейти к созданию нового объекта среды MatLAB - нового М-файла (текстового файла на языке MatLAB), графиче- ского файла ("фигуры") или файла-модели (Model). После избрания команды New открывается подменю, содержащее команды M-file, Figure, Model. Вызов команды M-file приведет к появлению нового окна встроенного тек- стового редактора системы. В нем можно начать введение текста нового М-файла. После завершения ввода и редактирования текста следует записать его в виде файла с определенным именем на диск. Для завершения работы с редактором нужно избрать в меню Fileего окна команду Exit Editor/Debugger. Если в подменю команды New командного окна MatLAB избрать команду Figure, на экране возникнет графическое окно Figure и система готова к воспри- ятию команд по оформлению этого графического окна. Наконец, при выборе команды Model, система MatLAB переходит в инте- рактивный режим пакета SIMULINK (Моделирование связей) и на экране появят- ся два окна (рис. 3.3) - окно Library Simulink, которое позволяет избрать в инте- 3.1. Функции меню камандного окна 143 рактивном режиме любую функцию из представленной библиотеки пакета SIMULINK, и окно редактора блок-схемы, в верхнем заголовке которого указан- ное имя будущего файла схемы связей (сейчас указано Untitled - Безымянный). Более подробно о создании MDL-файлов и их использовании будет изложено в седьмой главе пособия. Рис. 3.3 Команда Open ("Открыть") открывает новое диалоговое окно с перечнем существующих в текущей директории М-файлов. Избрание из этого списка необ- ходимого файла и последующее нажатие кнопки <ОК> приводит к появлению на экране окна предварительно установленного текстового редактора с текстом из- бранного М-файла. Теперь можно приступить к редактированию этого текста с последующей записью его на диск. 3.1. Функции меню камандного окна 144 Вызов из меню File команды Run Script приводит к появлению на экране нового окна (рис. 3.4) с приглашением ввести имя М-файла с текстом программы, которую нужно запустить для выполнения. После введения в командном окне имени Script-файла и нажатия кнопки ОК эта программа будет запущена на вы- полнение. Команду удобно использовать в случае, когда вызывающий файл не со- держится в директориях, указанных в путях, открытых для системы MatLAB (на- пример, он находится в некоторой отдельной директории пользователя). Рис. 3.4 Управление рабочим пространством MatLAB Эта группа команд меню File состоит из трех - Load Workspace, Save Workspace As и Show Workspace. Команда Load Workspace (Загрузить рабочее пространство) позволяяет воспользоваться данными (загрузить в рабочее пространство системы), сохранен- ными на диске в виде так называемых МАТ-файлов. Если вызвать эту команду, на экране возникает окно Load .mat file (рис. 3.5), в котором будет показано содер- жимое текущей папки с точки зрения наличия в ней MAT-файлов. Избрав с помощью этого окна нужный МАТ-файл и вызвав его с помощью мыши, осуществляют дополнение существующего рабочего пространства систе- мы переменными и их значениями из указанного МАТ-файла. Команда Save Workspace As ("Записать рабочее пространство как") осуще- ствляет запись существующего рабочего пространства системы на диск в виде МАТ-файла. После избрания этой команды на экране возникает окно Save Workspace As (рис. 3.6), с помощью которого выбирается нужная папка, записы- вается имя МАТ-файла и осуществляется запись в него существующего рабочего пространства. Команда Show Workspace (Показать рабочее пространство) позволяет про- смотреть перечень переменных, содержащихся в рабочем пространстве, и их па- раметры. После вызова этой команды на экране возникает окно MATLAB Workspace (рис. 3.7), в котором содержится полный перечень переменных рабо- чего пространства. Примечание. В начале нового сеанса работы с системой рабочее про- странство является пустым. 3.1. Функции меню камандного окна 145 Рис. 3.5 Рис. 3.6 Рис. 3.7 Изменение оформления графических и интерактивных окон Эта совокупность команд меню File вызывает специальные интерактивные редакторы, которые позволяют изменять параметры, определяющие стиль графи- ческого оформления графических и интерактивных (диалоговых) окон, исполь- зуемых системой MatLAB. Например, вызов команды Show Graphics Property Editor (Показать редак- тор графических свойств) приводит к появлению на экране окна Graphics 3.1. Функции меню камандного окна 146 Property Editor (рис. 3.8), пользуясь которым, можно изменить некоторые уста- новленные ранее свойства оформления графических окон. Рис. 3.8 Рис. 3.9 Команда Show GUI Layout Tool (Показать средства оформления графиче- ского интерфейса пользователя) позволяет открыть окно Guide Control Panel (рис. 3.9), пользуясь которым можно создавать собственные диалоговые графиче- ские окна, которые содержат кнопки, нисходящие меню, графические и текстовые подокна, с помощью которых можно обеспечивать удобный диалог с машиной. Управление путями доступа MatLAB и оформлением командного окна 3.1. Функции меню камандного окна 147 Для этой цели предусмотрены две команды - Set Path (Установка путей) и Preferences (Свойства). Первая команда Set Path предназначена для введения в перечень путей дос- тупа системы MatLAB, автоматически проверяемых системой при поисках фай- лов, новых путей по желанию пользователя. При вызове этой команды на экране появляется окно MATLAB Path (рис. 3.10), с помощью которого пользователь осуществляет изменение путей доступа системы по собственному усмотрению. Рис. 3.10 Вызов команды Preferences ("Свойства") приводит к появлению окна с та- ким же названием (рис. 3.11). Как видно, окно состоит из трех вкладышей General, Command Window Font и Copying Ohtions. Вкладка General (Общие) содержит несколько областей: Numeric Format, Editor Preference, Help Directory. Область Numeric Format позволяет изменять формат представления чисел, которые выводятся в командное окно в процессе расчетов. Предусмотрены такие форматы: Short (default) - краткая запись (применяется по умолчанию); Long - длинная запись; Hex - запись в виде шестнадцатиричого числа; Bank - запись до сотых долей; Plus - записывается лишь знак числа; Short e - краткая запись в формате с плавающей запятой; Long e - длинная запись в формате с плавающей запятой; Short g - вторая форма краткой записи в формате с плавающей запятой; 3.1. Функции меню камандного окна 148 Long g - вторая форма длинной записи в формате с плавающей запятой; Rational - запись в виде рациональной дроби. Выбирая нужный формат представления чисел, можно обеспечить в даль- нейшем вывод чисел в командное окно именно в этой форме. Рис. 3.11 Кроме отмеченных форматов представления чисел в этой области располо- женные еще две опции Loose (default) и Compact, которые определяют форму вывода результатов в командное окно. По умолчанию применяется режим Loose, за которым отдельные строки выводятся на экран через одну пустую строку. Ус- тановление же режима Compact позволяет выводить информацию в командное окна более плотно, без пропуска строк. Область Editor Preference (Свойства редактора) позволяет выбрать тексто- вый редактор, в котором будут представляться и редактироваться тексты всех М- файлов. Система MatLAB, начиная с версии 5.0, имеет собственный встроенный текстовый редактор MATLAB Editor/Debugger с отладчиком. В области Editor Preference можно поменять его на любой другой текстовый редактор. Например, удобным и простым в пользовании с кириллицей является редактор Notepad. В области Help Directory можно изменить имя папки, в которой располо- жены файлы справок (Help-файлы). Кроме перечисленных, в окне Preferences есть еще три опции Echo On (Включить эхопечать), Show Toolbar (Показать панель инструментов) и Enable Graphical Debugging (Включить графический отладчик). Чтобы активизировать опцию, нужно щелкнуть на ней мышью. После этого рядом с ее надписью появит- 3.1. Функции меню камандного окна 149 ся пометка в виде галочки. Если галочка стоит рядом с командой Echo On, то при выполнении текстового М-файла одновременно с выполнением программы ее текст будет постепенно выводиться в командное окно (так называемая "эхопе- чать"). Аналогичная пометка против команды Show Toolbar приводит к тому, что под линейкой главного меню будет размещена еще одна, дополнительная панель инструментов (рис. 3.1). Пометка рядом с командой Enable Graphical Debugging означает, что выполнение графических операций будет сопровождаться их отлад- кой с помощью специальной программы-отладчика. Если же соответствующие пометки отсутствуют, то указанные действия не проводятся. Рис. 3.12 Вкладка Command Window Font имеет вид, приведенный на рис. 3.12. В ней можно изменить тип шрифта, которым выводится текст в командное окно (список Font); размер шрифта (список Size); стиль шрифта (для отдельных шрифтов) - список Style; возможны три ви- да стилей: Ligth (Тонкий), Regular (Обычный) и Bold (Жирный); цвет фона командного окна (список Background Color); цвет символов текста (список Color); Управление выводом на печать Рассмотрим еще одну группу команд меню File, которая осуществляет управление выводом информации на принтер. Она состоит из двух команд Print Setup и Print. Если выбрать команду Print Setup, на экране возникнет окно Настройка печати (рис. 3.13), которое позволяет выбрать тип принтера, размер листа бумаги, 3.1. Функции меню камандного окна 150 вид подачи бумаги на печать, ориентацию печати относительно листа (книжная или альбомная). Кроме того, нажав кнопку Свойства в этом окне, можно перейти к окну Свойства принтера (рис. 3.14), с помощью которого можно также изме- нять точность и плотность, то есть качество печати. Вид этого окна определяется типом принтера. Непосредственно печать осуществляется путем избрания команды Print. При этом на экран выводится изображение окна Печать (рис. 3.15). Это окно по- зволяет выбрать нужный вид принтера, установить по номерам страниц необхо- димый диапазон, количество копий и т.п. Рис. 3.13 3.1. Функции меню камандного окна 151 Рис. 3.14 Рис. 3.15 3.1.2. Другие меню командного окна Меню Edit Меню Edit (Правка, рис. 3.16) содержит семь команд: Undo (Отменить предыдущую команду); Cut (Вырезать); Copy (Скопировать); 3.1. Функции меню камандного окна 152 Paste (Вставить); Clear (Очистить); Select All (Отметить все); Clear Session (Очистить командное окно). Рис. 3.16 В начале сеанса работы в MatLAB обычно можно воспользоваться только командой Clear Session, которая позволяет очистить командное окно MatLAB от всей информации в нем, оставляя в нем лишь знак ‘ » ’ готовности к восприятию новой команды. Тем не менее, когда в командном окне есть какой-то текст, то часть этого текста можно запомнить и перенести в любое другое окно Windows. Для этого достаточно подвести курсор миши на начало текста, который нужно запомнить, нажать левую клавишу миши и, не отпуская клавиши, перевести курсор на конец текста. При этом текст будет выделен другим цветом. Теперь, переходя к меню Edit командного окна, надо избрать в нем команду Copy - выде- ленный текст будет скопирован в буфер памяти. Если теперь перейти в любое окно Windows и нажать клавиши Чтобы, наоборот, перенести часть текста из окна Word в командное окно, надо запомнить в буфере текст Word, перейти к командному окну MatLAB и из- брать команду Paste меню Edit. Меню Windows Здесь содержится перечень открытых в среде MatLAB окон. Чтобы перейти к нужному окну, достаточно выбрать его в этом перечне. Меню Help Выбор этого меню приводит к появлению на экране совокупности команд обращения к системе подсказок (справок) среды MatLAB (рис. 3.17). Среди них такие команды: Help Window (Окно помощи (справки)); Help Tips (Темы справок); 3.1. Функции меню камандного окна 153 Help Desk (HTML) (Стол справок); Examples and Demos (Примеры и демонстрационные программы); About MATLAB (Про MATLAB); Рис. 3.17 Команда Help Window вызывает появление на экране окна MATLAB Help Window, которое содержит перечень файлов-содержаний, в которых расположе- ны перечни названий процедур и функций. Выбор сначала одного из файлов- содержаний приводит к появлению в том же окне перечня процедур, которые входят в его состав, а последующий выбор названия одной из процедур - к появ- лению на экране окна с описанием этой процедуры (на английском языке). Команда Help Tips вызовет возникновение на экране того же окна MATLAB Help Window, которое позволяет ознакомиться со всеми функциями и процедурами MatLAB общего назначения по темам, как в учебном пособии. Выбор команды Help Desk (HTML) вызовет появление окна MATLAB Help Desk, которое привлекает для справок диалоговую систему, оформленную в формате HTML. Команда Examples and Demos приводит к появлению окна |