ما هو MatLab?

هندسة الميكاترونيات برنامج الماتلاب
1

[COLOR=purple][FONT=Arial][CENTER]
[B]السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
الدرس الأول:

ما هو MatLab?

هو أداة وبيئة تطوير برمجية مخصصة للمهام الحسابية، حيث تتوفر فيه الكثير من الوظائف والدوال الرياضية المبنية داخليا والتي تسهل حل مختلف أنواع المعادلات الرياضية. كما تساعد لغة برمجة على كتابة دوال وبرامج خاصة. بالإضافة للعديد من المميزات الأخرى به.

تتضمن استعمالات الـ MatLab المجالات التالية:

-الرياضيات و الحساب Math and computation
-تطوير الخوارزميات Algorithm development
–Data acquisition
–النمذجة والمحاكاة Modeling, simulation, and prototyping
–تحليل واستكشاف وتصوير البيانات Data analysis, exploration, and visualization
–الرسوم الهندسية والبيانية Scientific and engineering graphics
-بناء واجهات استخدام رسومية للتطبيقات المعدةApplication development, including graphical user interface building
وللمزيد من المعلومات حول MatLab راجع موقع الشركة المنتجة للنظام :

[/b]http://www.mathworks.com/

[B]واجهة التشغيل:

عند تشغيلك لـ MatLab سوف تظهر لك واجهة الاستعمال التالية:

[/b]

[B]واجهة التشغيل:

عند تشغيلك لـ MatLab سوف تظهر لك واجهة الاستعمال التالية:

تتكون الواجهة من مجموعة من الإطارات

1-إطار الأوامر Command Window
ومن خلاله يتم إدخال الأوامر للبرنامج، حيث يظهر المحث على الشكل (<<) ويتم كتابة الأمر بعده، وبما أن لغة MatLab هي لغة مفسرة Interpreted فإننا نحصل على الاستجابة فور الانتهاء من كتابة البرنامج، ولكن يمكن تجنب إظهار النتيجة لكل أمر بإلحاق الأمر بفاصلة منقوطة ;

2-إطار منطقة العمل Workspace
حيث يظهر جميع المتغيرات المستعملة في جلسة العمل الحالية.

3-إطار الأوامر السابقة Command History
حيث يتم عرض جميع الأوامر التي سبق إدخالها في جلسات عمل سابقة.

4-إطار المجلد الحالي Current Directory
في هذا الإطار يتم عرض جميع الملفات الموجودة في مجلد العمل الحالي والذي يكون عادة C:MATLAB6p5work حيث يوجد به البرامج التي سنقوم بتشغيلها.

يمكن تعديل هذا المجلد لأي مجلد آخر من خلال المفتاح (…) المجاور لأسم المجلد في أعلى الإطار، أو من خلال نفس المفتاح الموجود على شريط الأدوات (منطقة رقم 5 في الصورة)

أما مفتاح Start الموجود أسفل الشاشة فهو شبيه لمفتاح start في نظام ويندوز، حيث يمكن من خلاله تشغيل بقية الأدوات المرافقة لبيئة MatLab.

ملاحظة:

قد تظهر لديك واجهة الاستعمال مختلفة بعض الشيء عن المعروضة في الصورة، أو قد ترغب أنت في إخفاء بعض الأطر أو جعلها خارج الواجهة undock

لجعل أي أطار خارجيا استعمل مفتاح [/b][B]الموجود على الجانب الأيمن العلوي من الإطار، ولإعادة داخل الواجهة أختار من الإطار

View -> dock (window name)

ولإغلاقه استعمل مفتاح [/b]

توفر الوثائق المرافقة لـ MatLab الكثير من المعلومات المفيدة حول MatLab ويمكنك البدا باستعراضها من خلال اختيار MatLab Help من قائمة Help.

[/center]
[/font][/color]

2

[CENTER]

[B]الدرس الثاني[COLOR=purple][FONT=Arial]:

المتجهات في MatLab

يوفر Matlab مجموعة من الأوامر التي تجعل إدخال المتجهات والتعامل معها أكثر سهولة، حيث تشبه الأوامر المستعملة في MatLab أسلوب كتابة المتجهات في الجبر.

خلال هذا الدرس سوف نوضح هذه الأوامر، وكيفية استعمالها.

معلومة:

كلمة MatLab هي اختصار لعبارة matrix laboratory أو مختبر المصفوفات.

إنشاء المتجهات:

ابسط طريقة لتعريف المتجهة هي بكتابة عناصر المتجهة يفصل بين كلا منها مسافة ومحصورة بقوسين مربعين [ ]

لاحظ أن نتيجة الأمر الذي قمنا بكتابته قد ظهرت لنا مباشرة جرب نفس الأمر السابق ولكن أضف في نهايته فاصلة منقوطة ;

هذه المرة لا تظهر نتيجة الأمر بعده.

كما يمكن تعريف المتجهة من خلال تحديد القيمة الأولى : قيمة الزيادة: القيمة الأخيرة

في إطار منطقة العمل Workspace لاحظ المتغيرات المعرفة حاليا في جلسة العمل

كما بالشكل أعلاه يظهر حتى الآن متغيرين هما a و A

MatLab حساس لحالة الأحرف Case-sensitive لذا فإن المتغير a مختلف تماما عن المتغير A.

ملاحظة:

يمكنك كتابة الأمر Whos لعرض المتغير المعرفة في جلسة العمل الحالية في إطار الأوامر Command Window

عرض المتجهات:

لعرض محتويات أي متجه نقوم بكتابة اسم المتجه ثم نضغط على مفتاح الإدخال Enter

أو يمكن عرض القيمة الثانية في المتجه فقط من خلال الأمر:

لاحظ المتغير الجديد الذي تم أنشاؤه ans. في كل مرة يتم فيها كتابة امر تنتج عنه قيمة بدون تعيين هذه القيمة إلى متغير فأن تلك القيمة سوف تحمل في المتغير ans.

لعرض أول 4 قيم بالمتجه، أو لعرض القيمة الأولى والرابعة فقط:

الآن وبعد أن تعرفنا على كيفية التعامل مع المتجهات في بيئة MatLab ، نختتم الدرس بحفظ جلسة العمل الحالية للرجوع لها في أي وقت آخر

حفظ واسترجاع جلسة العمل:

لحفظ جلسة العمل WorkSpace أختار من قائمة File -> Save workspace As

ومن خلال مربع حوار Save As أختار اسم مناسب لملف جلسة العمل مثلا: MyFirstMat

الملف سوف يحفظ في مجلد العمل والذي يكون عادة مجلد C:MATLAB6p5work ويعطى الامتداد MAT

وعند تشغيل MatLab مرة ثانية يمكن استعادة ملف جلسة العمل من خلال File -> Open ثم اختار الملف ذو الامتداد Mat الذي حفظت به جلسة العمل.

•·.·´¯·.·• (نهاية الدرس الثاني) •·.·´¯·.·•

[/center]
[/font][/color][/b]

3

[CENTER]الدرس الثالث[COLOR=purple][FONT=Times New Roman]:

المصفوفات في MatLab

خلال هذا الدرس سوف نستكمل دراسة المزيد من أوامر Matlab والمتعلقة بإنشاء المصفوفات والتعامل معها.

إنشاء المصفوفات:

طريقة تعريف المصفوفات في MatLab قريبا جداً إلى طريقة تعريف المتجهات، نبدأ مباشرة مع أول مثال:
>>[ D = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9

D =
1 2 3
4 5 6
7 8 9

لاحظ الفرق بين فصل الأعداد بمسافة أو فاصلة منقوطة، جرب هذا الأسلوب كذلك:
>> ;D = [ 1 2 3
4 5 6;
7 8 9]

D =
1 2 3
4 5 6
7 8 9

>>

كما يوجد عدد من الدوال لإنشاء مصفوفات خاصة:

دالة pascal لإنشاء مصفوفة متناظرة symmetric

دالة magic لإنشاء مصفوفات يتساوى فيها مجموع كل الصفوف والاعمدة.

دالة zeros لإنشاء مصفوفة صفرية.

دالة ones لإنشاء مصفوفة كل عناصرها تساوي 1

لاحظ الامثلة التالية

( P = pascal(3

P =
1 1 1
1 2 3
1 3 6

( M= magic(3

M =
8 1 6
3 5 7
4 9 2

( z= zeros(2, 3

z =
0 0 0
0 0 0

(o = ones(2, 4

o =
1 1 1 1
1 1 1 1

العمليات الحسابية على المصفوفات:

كما ذكرنا سابقا فإن MatLab يجعل التعامل مع المتجهات والمصفوفات أكثر سهولة، جرب الأمثلة التالية:

>> Sum = D + P

>> Sub = P - D

>> D = D + 2

>> P2 = P * 2

>> Mult1 = P * D

>> Mult2 = P .* D

الأمر الأول: يجمع كلا من P و D وينتج عنه المصفوفة Sum

الأمر الثاني: ناتج طرح D من P في المصفوفة Sub

الأمر الثالث: يضيف 2 إلى كل عنصر من عناصر المصفوفة D

الأمر الرابع: ينتج عنه مصفوفة Mult1 والتي يحفظ بها ناتج ضرب P في D

الأمر الخامس: (لاحظ النقطة قبل علامة الضرب) هذا الأمر سينتج عنه مصفوفة Mult2 والتي هي عبارة عن حاصل ضرب كل عنصر في P في العنصر المقابل له في D

جرب أيضا الأمرين التالين ولاحظ الفرق في الناتج

>> M

M =
8 1 6
3 5 7
4 9 2

>> MM = M ^ 2

MM =
91 67 67
67 91 67
67 67 91

>> M2 = M .^ 2

M2 =
64 1 36
9 25 49
16 81 4

>>

M ^ 2 يعني ضرب المصفوفة في نفسها

M .^ 2 يعني ضرب كل عنصر في المصفوفة في نفسه.

لإيجاد محورة المصفوفة Transpose

>> M’

ans =
8 3 4
1 5 9
6 7 2

لإيجاد معكوس المصفوفة Inverse

>>(inv(M

ans =
0.1472 -0.1444 0.0639
-0.0611 0.0222 0.1056
-0.0194 0.1889 -0.1028

>>

للتعرف على حجم المصفوفة

>> (size(z

ans =
2 3

>>(size(o

ans =
2 4

>>

العدد الأول يمثل عدد الأسطر والثاني يمثل عدد الأعمدة[/font][/color][/center]

4

[RIGHT][COLOR=purple][FONT=Times New Roman]

[RIGHT][COLOR=purple]
الدرس الخامس:

أوامر مفيدة فيMatLab

وقفة قصيرة من الأمور الرياضية ودوالها التي تكلمنها عنها في الدروس السابقة، لنتعلم المزيد عن كيفية استعمال matlab والأوامر الأساسية به.

مسح إطار الأوامر:

أثناء عملنا قد نرغب من وقت لآخر في مسح كل ما هو موجود على إطار الأوامر. يوجد طريقتين لذلك:

إذا كنت من محبي استعمال الفأرة أختار Edit-> Clear Command Window
أما إذا كنت تفضل استعمال لوحة المفاتيح فأكتب clc ثم Enter.

ملاحظة:

مسح إطار الأوامر لن يحذف المتغيرات التي تم تعريفها خلال جلسة العمل، أنظر لإطار جلسة العمل Workspace ستجد أن المتغيرات لم تتغير أو تحذف. يمكنك أيضا استعمال الأمر Whos لعرض المتغير المعرفة في جلسة العمل الحالية للتأكد، إذا كان إطار جلسة العمل غير ظاهر لديك.

حذف جميع المتغيرات المعرفة في جلسة العمل:

وهنا أيضا لدينا طريقتين:

إذا كنت من محبي استعمال الفأرة أختار Edit-> Clear Workspace

أما إذا كنت تفضل استعمال لوحة المفاتيح فأكتب clear ثم Enter.

طباعة محتويات إطار الأوامر:

لطباعة محتويات إطار الأوامر كاملة اختار File -> Print

ولطباعة الجزء المحدد فقط من الإطار أختار File -> Print selection

وللتحكم في تنسيق المخرجات من الطباعة اختار File -> Page Setup حيث تظهر لك مربع حوار page setup الذي يمكن من خلاله التحكم في تنسيق الصفحة مثل ظهور رأس الصفحة Header أو لا ومحتويات هذا الرأس، ظهور أرقام للأسطر، والخطوط fonts المستعملة إثناء الطباعة.

ملاحظات مفيدة:

خلال عملك على matlab تذكر أنه حساس لحالة الأحرف case sensitive، لذلك فإن Clear ليست مثل clear على سبيل المثال.

يمكن أن تكتب أكثر من أمر على سطر واحد في MatLab شرط أن تفصل بينهما بفاصلة منقوطة.

>>;[ A = [1 2 3 4 5]; B = [6 7 8 9 10
>> C= A + B

C =
7 9 11 13 15

>>

كما يمكن كتابة الأمر الواحد على سطرين منفصلين، (خاصة إذا كان عرض الشاشة لا يتسع له) بأن نضع ثلاث نقاط (…) عند نهاية السطر الأول.

>> D = [ 2 5 2 4 1 66 8 44 88 66 …
5 7 44 88 44 787 56 66 4]

D =
Columns 1 through 12

2 5 2 4 1 66 8 44 88 66 5 7

Columns 13 through 19

44 88 44 787 56 66 4

>>

خلال العمل على MatLab فإن الأوامر التي تكتبها في أطار الأوامر تحفظ في حافظة الـ History وقد تسأل ما الفائدة من هذا؟

الفائدة منه أنه يمكنك إعادة استدعاء إي من هذه الأوامر السابقة وتنفيذها من جديد، وذلك من خلال الضغط المتكرر على مفتاح السهم للأعلى حتى تصل إلى الأمر الذي تريد تكراره، وذلك دون الحاجة إلى إعادة كتابته مرة ثانية.

للحصول على المساعدة حول أي أمر أو دالة في MatLab مباشرة في إطار الأوامر أكتب help ثم اسم الأمر أو الدالة وسوف تظهر لك كل المعلومات التي تريدها حول ذلك الامر، جرب مثلا help sin

•·.·´¯·.·• (نهاية الدرس الخامس) •·.·´¯·.·•

[/color][/right][/right]
[/font][/color]

5

اعتذر لعدم ظهور الصور ولا اعلم لماذا؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

6

يمكنك استخدام مركز رفع الصور لرفع الصور داخل المنتدى على الرابط الاتى
http://www.almohandes.org/vb/uploader.html

7

شكرا