آموزش تصویری Matlab - قسمت اول

آموزش تصویری Matlab - قسمت اول

با کمک MATLAB می‌توانید محاسبات ریاضی پیچیده را به سادگی انجام دهید. این نرم‌افزار دارای محیط قابل انعطاف و یک زبان قدرتمند برای محاسبات تکنیکی است. در این بخش می‌خواهیم با محیط MATLAB آشنا شویم. برای آشنایی با نرم افزار Simulink می‌توانید به نرم افزار آموزشی Simulink این شرکت مراجعه کنید. برای اجرای این برنامه روی دکمه Start کلیک کنید.
منوی فرعی All Programs را باز کنید.
منوی فرعی MATLAB را باز کنید.
منوی فرعی R2009a را باز کنید.
روی گزینه MATLAB R2009a کلیک کنید.

اکنون وارد محیط MATLAB شده‌ایم. قسمت مشخص شده با کادر قرمز نوار عنوان یا Title bar نام دارد که نام این نرم‌افزار در این قسمت نوشته شده است.

قسمت مشخص شده با کادر قرمز نوار منو یا Menu Bar نامیده می‌شود که از طریق گزینه‌های این منو می‌توانید اعمال مورد نظر خود را انجام دهید. 

قسمت مشخص شده با کادر قرمز نوار ابزار (Tool Bar) نام دارد که شامل یکسری کلیدهای دسترسی سریع است. معمولاً گزینه‌های پر کاربرد منوها مانند ذخیره کردن یک فایل در نوار ابزار قرار دارد تا کاربر با استفاده از یک دکمه و کلیک بر روی آن بتواند عملیات مورد نظر را سریعتر انجام دهد. پس برای راحتی و سرعت بیشتر این دکمه‌ها در این قسمت قرار داده شده‌اند. 

در این قسمت می‌توانید برای دستوراتی که استفاده بیشتر دارید کلید میانبر (Shortcut) تعریف کنید.‌

پنجره مشخص شده Command Window نام دارد. در این قسمت توابع مختلف MATLAB وM-Fileها که توسط کاربر نوشته شده است، اجرا می‌شود. ( با M-Fileها در آینده آشنا خواهید شد.) در این قسمت با وارد کردن دستور و زدن کلید Enter دستور مورد نظر اجرا می‌شود.

از برگه Currrent Directory برای رفتن به دایرکتوری یا شاخه دیگر استفاده می‌کنیم.

در این قسمت برگه workSpace را مشاهده می‌کنید که برای مشاهده متغیرهای WorkSpace می‌باشد. 

قسمت مشخص شده با کادر قرمز پنجره‌ Command History می‌باشد که جهت مشاهده و اجرای توابع اجرا شده قبلی کاربرد دارد.

اکنون تا حدودی با محیط MATLAB آشنا شدید در ادامه می‌خواهیم با استفاده از گزینه‌های منوی Desktop محیط MATLAB را به دلخواه خود تغییر دهیم. روی منوی Desktop کلیک کنید.

منوی فرعی Desktop Layout را باز کنید.


در منوی باز شده یکسری گزینه مشاهده می‌کنید. این گزینه‌ها حالتهای از پیش تعریف شده می‌باشند همانطور که از نام گزینه اول مشخص است، با انتخاب این گزینه‌ پنجره‌ها به حالت اولیه باز می‌گردند.


با انتخاب گزینه دوم تمامی پنجره‌ها بسته شده و فقط پنجره Command Window باز خواهد بود.

با انتخاب گزینه سوم پنجره‌های Command Window و Command History را می‌توانید مشاهده کنید که در این حالت هر کدام از پنجره‌ها نصف محیط کاری را اشغال می‌کنند.

با انتخاب گزینه چهارم می‌توانید همه پنجره‌های MATLAB را به صورت برگه‌ایی مشاهده کنید.‌



با انتخاب گزینه ‌آخر همه پنجره‌های MATLAB را به صورت برگه‌ای مشاهده می‌کنید و پنجره Command Window را در وسط صفحه‌کاری مشاهده می‌کنید. روی گزینه مشخص شده با فلش کلیک کنید.


مشاهده می‌کنید که محیط کاری به همان شکلی که انتظار داشتیم تغییر یافته است و تمامی پنجره‌ها به صورت برگه‌ای در دسترس می‌باشند. در ادامه می‌خواهیم نحوه قرارگیری پنجره‌ها به حالت اولیه باز گردد. منوی Desktop را باز کنید. 


منوی فرعی Desktop Layout را باز کنید.
روی گزینه Default کلیک کنید.



مشاهده می‌کنید که محیط کاری به حالت اولیه خود تغییر یافته است. گزینه‌هایی که بررسی کردیم تنظیماتی بود که MATLAB از پیش برای شما طراحی کرده بود. شما نیز می‌توانید محیط کاری را نیز به دلخواه خود تغییر دهید به عنوان مثال در ادامه می‌خواهیم پنجره Command History را از محیط کاری جدا کنیم. برای این کار ابتدا باید پنجره را انتخاب کنیم. روی این پنجره کلیک کنید تا انتخاب شود.
منوی Desktop را باز کنید.
روی گزینه Undock Command History کلیک کنید.

مشاهده می‌کنید که این پنجره از محیط کاری خارج شده و به صورت یک پنجره جدا می‌باشد که می‌توانید مانند سایر پنجره‌ها آن را تغییر اندازه دهید یا محل آن را تغییر دهید. برای برگرداندن این پنجره به محیط کاری روی منوی Desktop کلیک کنید.

روی گزینه Dock Command History کلیک کنید.


مشاهده می‌کنید که این پنجره دوباره به محیط کاری MATLAB متصل شده است با کلیک روی دکمه مشخص شده نیز می‌توانید این پنجره را از محیط کاری جدا کنید. روش دیگری نیز برای این کار وجود دارد در این روش با کلیک بر روی این پنجره و فشرده نگه‌داشتن کلید ماوس پنجره را به قسمت خارج محیط کاری می‌بریم تا این پنجره از محیط کاری جدا شود.
فرض کنید که می‌خواهیم پنجره WorkSpace بزرگتری داشته باشیم و نیازی به پنجره Command History نداریم. برای بستن پنجره Command History روی دکمه Close این پنجره کلیک کنید.


برای این که دوباره بتوانید این پنجره را مشاهده کنید منوی Desktop را باز کنید.
در منوی باز شده در قسمت مشخص شده با کادر قرمز 5 پنجره محیط کاری MATLAB را مشاهده می‌کنید در کنار برگه کاری که قابل رویت می‌باشد علامتی زده شده است که نشان دهنده قابل مشاهده بودن پنجره است. اکنون در کنار گزینه‌ Command History علامتی را مشاهده نمی‌کنید روی این گزینه کلیک کنید تا این پنجره نیز قابل مشاهده باشد.


در ضمن می‌توانید با کلیک بر روی یک پنجره و نگه‌داشتن کلید چپ ماوس مکان و اندازه پنجره را تغییر دهید. 
این نرم‌افزار مانند نرم‌افزارهای دیگر شامل چندین منو است که در ادامه به طور مختصر به توضیح این منوها می‌پردازیم. روی منوی File کلیک کنید.


گزینه new یک منوی فرعی می‌باشد که خود شامل گزینه‌های دیگری است. روی این گزینه ‌کلیک کنید.


با کلیک کردن بر روی گزینه M-file می‌توانید یک M-file جدید باز کنید. M-fileها توابعی هستند که توسط کاربر نوشته می‌شوند و بیشترین کاربرد را در استفاده از نرم‌افزار MATLAB دارند در فصلهای آینده به بررسی M-fileها خواهیم پرداخت.


از گزینه figure برای باز کردن شکل جدید استفاده می‌کنیم.


با کلیک بر روی گزینه Variable یک متغیر جدید در پنجره WorkSpace ساخته می‌شود.


گزینه Model برای ساختن برنامه‌های Simulink نرم‌افزار MATLAB بکار می‌رود.

از گزینه GUI برای برنامه‌نویسی تحت ویندوز استفاده می‌کنیم. 


از گزینه Deployment Project 
در ادامه می‌خواهیم سایر گزینه‌‌های منوی File را بررسی ‌کنیم. ‌دکمه Esc صفحه کلید را فشار دهید تا منوی File بسته شود. 
از گزینه Open برای باز کردن فایلها استفاده می‌شود.


گزینه سوم وظیفه بستن پنجره فعال را دارد و با توجه به اینکه کدامیک از پنجره‌های محیط کاری فعال هستند، فرق می‌کند. اکنون چون پنجره Command History انتخاب شده است وظیفه این گزینه بستن پنجره Command History می‌باشد.


گزینه Import Data برای وارد کردن داده‌ها به محیط MATLAB بکار می‌رود.


با کمک گزینه Save Workspace As می‌توانید محیط کاری خود را با یک نام دلخواه ذخیره کنید.


با کمک گزینه Set Path آدرسهایPath Search را می‌توانید مشاهده کنید یا تغییر دهید.


با کمک گزینه Preferences تنظیمات مختلفی مثل رنگ و نوع قلم را می‌توانیم تغییر دهیم.


اگر پنجره Command Window یا Command History انتخاب شده باشند گزینه PageSetup فعال خواهد بود که برای تنظیم حاشیه دور متن و تعیین فونت چاپ کاربرد دارد.

گزینه‌های Print و Print Selection برای چاپ، تنظیمات چاپ و برای چاپ قسمت انتخاب شده کاربرد دارند.


با کلیک بر روی گزینه Exit از محیط MATLAB خارج می‌شوید.

روی منوی Edit کلیک کنید تا باز شود.


همانطور که مشاهده می‌کنید این منو عملیاتهای Undo، Redo، Cut، Copy و غیره را انجام می‌دهد که کاربرد آنها در همه نرم‌افزارها یکسان است. با استفاده از گزینه Undo آخرین عمل انجام شده به حالت قبل برمی‌گردد. گزینه Redo عمل Undo را لغو می‌کند. 


با استفاده از Cut قسمت انتخاب شده حذف می‌شود و در حافظه Clipboard یا حافظه موقت قرار داده می‌شود. توسط گزینه Copy مقدار یا شئ انتخاب شده در حافظه موقت قرار داده می‌شود. توسط گزینه Paste مقدار موجود در حافظه موقت در محل انتخاب شده قرار داده می‌شود. گزینه Paste to Workspace قسمت انتخاب شده در Clipboard را با کمک Import Wizard باز می‌کند. به طور مثال یکی از کاربردهای این گزینه ‌کپی‌برداری از داده‌های موجود در سایر برنامه‌های کاربردی مثل Excel به MATLAB می‌باشد.


توسط گزینه Select All تمامی قسمت فعال انتخاب می‌شود و توسط گزینه Delete قسمتهای انتخاب شده حذف می‌شوند. با استفاده از گزینه Find نیز می‌توانید به دنبال یک متن بگردید. سه گزینه آخر این منو به ترتیب برای پاک کردن محتوای پنجره‌های CommandWindow ,CommandHistory و workSpace بکار می‌روند.


روی منوی Debug کلیک کنید تا باز شود.


با استفاده از گزینه‌های این منو می‌توانید برنامه نوشته شده در M-File را Debug کنید. با استفاده از این امکانات دستورات نوشته شده در 
M-File بصورت یکی یکی اجرا شده و در هر مرحله می‌توانید روند اجرای برنامه را مشاهده کنید.


روی منوی Parallel کلیک کنید تا باز شود.


با استفاده از گزینه‌های این منو می‌توانید مدیریت و تنظیم Parallel را انجام دهید.‌ 


روی منوی Desktop کلیک کنید. 


5 گزینه اول که مشخص شده‌اند بسته به پنجره انتخاب شده نام پنجره گزینه‌ها تغییر می‌کند این گزینه‌ها به ترتیب برای ‌تغییر سایز، جدا کردن، جابه‌جایی و تغییر اندازه پنجره انتخاب شده می‌باشد.‌

قبلاً با گزینه Desktop Layout نیز آشنا شده‌اید. با استفاده از گزینه Save Layout می‌توانید حالت Layout ایجاد شده را ذخیره کنید. توسط گزینه Organize Layouts نیز می‌توانید Layout ذخیره شده را حذف یا تغییر نام دهید. در صورتیکه بخواهید Layout ذخیره شده توسط گزینه Save Layout را فعال کنید، وارد منوی Desktop شده و منوی فرعی Desktop Layout را باز کنید. در گزینه‌های نمایش داده شده نام Desktop Layout ذخیره شده را نیز می‌توانید مشاهده کنید که با کلیک بر روی آن حالت نمایش به صورت Desktop Layout ذخیره شده برمی‌گردد.



4 گزینه بعدی که مشخص شده‌اند همانطور که قبلاً نیز توضیح داده شد برای نشان دادن 4 پنجره MATLAB بکار می‌روند. در صورتیکه کنار این گزینه‌ها علامت وجود داشته باشد نشان دهنده این است که پنجره نمایش داده می‌شود.


گزینه Help نیز برای مشاهده پنجره Help نرم‌افزار MATLAB می‌باشد. 



MATLAB شامل یک واسط کاربر گرافیکی، Profiler است که به شما برای افزایش کارآییM-Fileها کمک می‌کند. سایر گزینه‌ها را نیز در فصلهای آینده بررسی می‌کنیم.


روی منوی Window کلیک کنید.


توسط گزینه‌های این منو می‌توانید پنجره مورد نظر را فعال کنید.


منوی Help را باز کنید.


وی گزینه Product Help کلیک کنید.


با استفاده از برگه Contents عنوانهای بیان شده در این راهنما را در قالب یک نمای درختی مشاهده می‌کنید. روی برگه Index کلیک کنید.


با کمک برگه Index و با استفاده از کلمات کلیدی می‌توانید موضوع مورد نظر خود را پیدا کنید. روی برگه Search کلیک کنید.


در این برگه عبارتی که می‌خواهید در مورد آن توضیحاتی را مشاهده کنید در جعبه متن Search Documentation and Demos وارد می‌کنیم که در بالای این برگه قرار دارد. سپس با کلیک بر روی دکمه سمت راست آن عمل جستجو انجام می‌شود و نتیجه جستجو نمایش داده می‌شود. روی برگه Demo کلیک کنید.

با کمک برگه Demos می‌توانید راهنماهای از پیش ساخته شده را اجرا و مشاهده کنید. 
روی دکمه Close کلیک کنید تا از نرم افزار خارج شوید.

منبع