Современный подход к программной поддержке математического моделирования состоит в применении так называемых сред предоставляющих пользователю набор функциональных (расчетных) и сервисных возможностей, допускающих расширение с учетом специфики решаемых задач. В данном дипломе используется одна из наиболее популярных программных сред МАТLAB 9.0, разработанная фирмой MathWorks.
МАТLAB - одна из старейших, тщательно проработанных и проверенных временем систем автоматизации математических расчетов, построенная на расширенном представлении и применении матричных операций. Это нашло отражение в названии системы – MATrix LABoratory - матричная лаборатория.
Матрицы широко применяются в сложных математических расчетах, например, при решении задач линейной алгебры и математического моделирования статических и динамических систем и объектов. В новых версиях МАТLAB используются такие сложные типы данных, как многомерные массивы, массивы ячеек и разреженные матрицы, что открывает возможности применения системы при создании и отладке новых алгоритмов матричных и основанных на них параллельных вычислений и крупных баз данных.
Одной из основных задач системы МАТLAB всегда были предоставление пользователям мощного языка программирования, ориентированного на технические и математические расчеты и способного превзойти возможности традиционных языков программирования, которые многие годы использовались для реализации численных методов. При этом особое внимание уделялось как повышению скорости вычислений, так и адаптации системы к решению самых разнообразных задач пользователей.
МАТLAB - расширяемая система, ее огромное достоинство заключается в том, что это расширение достигается естественным путем и реализуется в виде так называемых m-файлов (текстовой файл с расширением .m, содержащий набор операторов языка МАТLAB), т.е. расширения системы хранятся на жестком диске компьютера и вызываются для использования точно также как встроенные в МАТLAB (внутренние) функции и процедуры. Благодаря текстовому формату т-файлов пользователь может ввести в систему любую новую команду или функцию и затем пользоваться ими столь же просто, как и встроенными операторами или функциями.
В базовый набор слов системы входят спецзнаки, знаки арифметических и логических операций, арифметические, алгебраические, тригонометрические и некоторые специальные функции, функции быстрого преобразования Фурье и фильтрации, векторные и матричные функции, средства для работы с комплексными числами, операторы построения графиков в декартовой и полярной системах координат, трехмерных поверхностей и т. д. Таким образом, МАТLAB предоставляет пользователю обширный набор готовых средств (большая часть из них - это внешние расширения в виде m - файлов).
Дополнительный уровень развития системы образуют ее пакеты расширения, так называемые Toolbox (проблемно ориентированный набор функций). Они позволяют быстро ориентировать систему на решение задач в той или иной предметной области: в специальных разделах математики, в физике, и в астрономии, в области нейтронных сетей и средств телекоммуникации, а также математическом моделировании.
Основными Toolbox являются:
Control System (" Системы управления ");
Robust Control (" Робастное управление ");
System Identification (" Идентификация систем ") и другие.
Еще одно из достоинств системы MATLAB - это сочетание высококачественных численных процедур (из пакетов LINPACK и EISPACK) и простой командной среды, позволяющей вводить выражения в их естественной математической записи, без использования каких- либо изощренных приемов программирования.
Важная особенность - большая свобода обращения с данными: при определении переменных не требуется указание размерностей. MATLAB позволяет просто выполнять все возможные действия над матрицами и векторами: сложение, вычитание, возведение в степень, взятие логарифма и так далее, допускает сложные выражения и использование скобок. При этом действуют правила приоритетов, аналогичные известному языку программирования Фортран. Условные операторы и циклы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.