INTRODUCTION A MATLAB

1. INTRODUCTION A MATLAB • ENVIRONNEMENT MATLAB

2. ENVIRONNEMENT MATLAB • MATLAB est l'abréviation de MATrixLABoratory. C'est un logiciel pour le calcul numérique et la visualisation optimisé pour le calcul matriciel. • Matlab est un environnement de calcul numérique matriciel.

3. ENVIRONNEMENT MATLAB • Après le lancement de Matlab, une fenêtre de commande apparaît qui permet à l'utilisateur de taper une commande quelconque obéissant à la syntaxe de Matlab :

4. ENVIRONNEMENT MATLAB

5. ENVIRONNEMENT MATLAB • ">>" symbole/prompt apparaissant à gauche et indiquant que l'interpréteur est prêt à recevoir une commande.

6. ENVIRONNEMENT MATLAB Variables • Les variables définies par l'utilisateur sont rangées dans l'espace mémoire de Matlab, ces variables sont dites globales.

7. ENVIRONNEMENT MATLAB • Le "Workspace browser" permet d'observer les variables existantes. • Les commandes who ou whos permettent d'obtenir les mêmes informations. • Pour lancer le Workspace browser, icône :

8. ENVIRONNEMENT MATLAB

9. Répertoires de travail • Matlab permet d'ouvrir, de créer, de modifier etc… des fichiers. • Matlab sauvegarde tous les fichiers créés dans le répertoire par défaut qu'il est possible de modifier à l'aide de la commande "cd" ou en lançant le "path browser" à l'aide de l'icône suivant :

10. ENVIRONNEMENT MATLAB • La fenêtre suivante apparaît , il est alors possible de changer le répertoire courant. • Quand une commande est taper, matlab recherche celle-ci dans l'ensemble des répertoires dont la liste apparaît dans la fenêtre "path", on peut ajouter ou supprimer un répertoire de son choix.

11. ENVIRONNEMENT MATLAB

12. ENVIRONNEMENT MATLAB Aide / Help: • L'icône permet d'accéder à l'aide en ligne. >> help >> helpwin %(la fenêtre ci-contre) >> helpdesk %(manuelcomplet avec Acrobat Reader)

13. ENVIRONNEMENT MATLAB

14. ENVIRONNEMENT MATLAB • Toute commande Matlab possède une entête fournissant des informations sur la commande et sa syntaxe. • La commande : >>lookformot-clé permet d'avoir la liste des commandes ont l'entête contient mot-clé

15. ENVIRONNEMENT MATLAB Autres outils • Editeur : accès par FileNewM_file ou icône • Débugger : intégrer à l'éditeur • Array_editor : dans le Workspace Browser, double clic sur une variable. • Simulink : environnement graphique de simulation de systèmes dynamique

16. ENVIRONNEMENT MATLAB • MATLAB peut être considéré comme un langage de programmation, il dispose d'une syntaxe spécique mais elle est simple et intuitive. • MATLAB est un interpréteur : • les instructions sont interprétées et exécutées ligne par ligne.

17. ENVIRONNEMENT MATLAB • MATLAB propose deux types de fonctionnement : • un fonctionnement en ligne de commande où MATLAB exécute les instructions au fur et à mesure qu'elles sont données par l'utilisateur. • un fonctionnement via des scripts, dans ce cas MATLAB exécute ligne par ligne un chier texte que l'on désigne par programme.

18. Les variables • Les variables manipulés sont en priorité des matrices à éléments réels ou complexes. • Un scalaire est une matrice 1x1. • Remarque : Il faut respecter les minuscules majuscules dans l'appélation des variables.

19. Les opérations matricielle • u * v multiplication matricielle • u + v addition matricielle • u − v soustraction matricielle • u^v exponentiation • u. * v multiplication terme a terme u et v • u./v division du tableau u par le tableau v terme à terme.

20. Les opérations matricielle • u.^vexponantiation terme à terme. • A\b résolution du système linéaire Ax=b • u’ prend le transposé de u • inv(A) inverse d'une matrice • det(A) déterminant d'une matrice • rank(A) rang d'une matrice.

21. Les variables prédénies • ones(L,C) : matrice de L lignes C colonnes contenant des 1. • zeros(L,C) : matrice de L lignes C colonnes contenant des 0. • randn(L,C) : matrice de L lignes et C colonnes contenant un échantillon de distribution gaussienne centrée de variance 1.

22. Les variables prédénies • rand(L,C) : matrice de L lignes et C colonnes contenant un échantillon de distribution uniforme sur l'intervalle (0,1). • eye(L,C) : matrice de L lignes C colonnes contenant des 1 sur la diagonale principale et des 0 ailleurs (matrice identité). • diag(V) : matrice carrée avec le vecteur V sur la diagonale et des 0 ailleurs.

23. Les fonctions mathématiques • abs, sqrt ,real, imag, conj, round, exp, log. • sin, cos, tan, asin, acos, atan, sinh, cosh, tanh, asinh, acosh, atanh.

24. Autres fonctions utiles • La fonction eig permet d'obtenir les valeurs propres et vecteurs propres d'une matrice. • La fonction poly donne le polynôme caractéristique associé à la matrice. • La fonction roots fournit les racines d'un polynôme.

25. Conditions et boucles • Les opérateurs logiques &, || et ~ (respectivement ET, OU et NON logique) opérent sur des quantités booléennes. • La valeur booléene faux est codée 0 et la valeur vrai est codée par une valeur non nulle. • La structure (IF ELSEIF ELSE) permet d'exploiter ces quantités.

26. L'opérateur " : " • L'opérateur " : ", sous Matlab, peut être considéré comme l'opérateur d'énumération. • Sa syntaxe usuelle est : deb:pas:fin • Il construit un vecteur dont le premier élément est deb puis deb+pas, deb+2*pas... jusqu'à deb+n*pas tel que deb+n*pas < fin < deb+(n+1)*pas.

27. Comme de nombreux autres langages de programmation, Matlab possède trois types d'instructions de contrôles et de boucles : for, if et while.

28. Boucle : "for" • La boucle for a pour syntaxe : for i=1:pas:n suite d'instructions; end

29. Boucle : " while" • La boucle while a pour syntaxe : while(condition) suite d'instructions; end;

30. Fonctions • On a souvent besoin de fonctions qui ne sont pas fournies par Matlab. • On peut alors créer de telles fonctions dans un fichier séparé et les appeler de la même façon que les fonctions préexistantes.

31. Fonctions • La première ligne (hormis les lignes de commentaires) d'une fonction doit impérativement avoir la syntaxe suivante : • function [ var de sorties, ...] = nom_fonction( var d'entrée, ...) • Exemple de fonction : • function y = histogramme(I)