मैटलैब मूल बातें: 6 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:24

यह निर्देश मैटलैब के कुछ सबसे बुनियादी कार्यों को कवर करेगा। आप सीखेंगे कि मैटलैब को आंतरिक रूप से एक आवधिक फ़ंक्शन कैसे चलाएं और प्लॉट करें और उसी आवधिक फ़ंक्शन को एक्सेल फ़ाइल से कैसे खींचें और इसे प्लॉट करें। ये फ़ंक्शन मैटलैब में सबसे बुनियादी और व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले कुछ हैं। यह निर्देश आप में से उन लोगों के लिए तैयार किया गया है जिन्होंने पहले कभी मैटलैब का उपयोग नहीं किया है और बस इसके साथ कुछ सरल कार्य करने की आवश्यकता है। प्रत्येक चित्र में हाइलाइट किया गया कोड एक टिप्पणी के रूप में शामिल होता है ताकि आप कोड को कॉपी और पेस्ट कर सकें। इस कोड को लेने के लिए स्वतंत्र महसूस करें और इसे अपने आवेदन में फिट करने के लिए संशोधित करें।

चरण 1: मैटलैब शुरू करना

पहला कदम मैटलैब को चालू करना है ताकि हम इसके साथ काम करना शुरू कर सकें। जब आप पहली बार matlab शुरू करते हैं तो यह नीचे स्क्रीनशॉट की तरह दिखना चाहिए। मैटलैब से काम करने के लिए निर्देशिका असाइन करना पहला कदम है। यह वह जगह है जहां से प्रोग्राम सभी फाइलों को खींच लेगा और वह जगह है जहां आपको अपने सभी मैटलैब काम को सहेजना चाहिए। मैं एक नया फ़ोल्डर बनाने की सलाह देता हूं जहां आप इसे याद रखेंगे, और इसे कुछ ऐसा नाम दें जिसे आप पहचान लेंगे। एक बार जब आप एक नया फ़ोल्डर बना लेते हैं, तो स्क्रीन के शीर्ष दाईं ओर स्थित "…" पर क्लिक करें जैसा कि दूसरी तस्वीर में दिखाया गया है। यह एक ब्राउज़ बॉक्स को पॉप अप करेगा जैसा कि तीसरी तस्वीर में देखा गया है। अपने कंप्यूटर पर आपके द्वारा बनाया गया नया फ़ोल्डर ढूंढें और उसे चुनें। इस उदाहरण के लिए फ़ाइल को "370" कहा जाता है और यह डेस्कटॉप पर स्थित है।

चरण 2: एक एम-फाइल बनाना

अब हमें एक नई M फाइल बनाने की जरूरत है। एक एम फ़ाइल ठीक उसी तरह काम करती है जैसे सीधे मैटलैब में कोड टाइप करना, लेकिन आप कोड को सहेज और संशोधित कर सकते हैं, और इसे बार-बार चला सकते हैं। सीधे मैटलैब में कोड दर्ज करते समय आप कोड की प्रत्येक पंक्ति को अलग-अलग टाइप करते हैं। एक एम फाइल में आप अपना पूरा कोड लिखते हैं फिर उसे एक बार में चलाते हैं। एक नई एम फाइल खोलने के लिए फाइल पर क्लिक करें। अपने कर्सर को "नया" पर रखें और फिर "ब्लैंक एम फाइल" पर क्लिक करें जैसा कि पहली तस्वीर में दिखाया गया है। जो खुलता है वह दूसरी तस्वीर जैसा दिखना चाहिए। चूंकि इस कोड को बार-बार चलाया जा सकता है, इसलिए हर बार चलने से पहले सब कुछ बंद करना और सभी चर को साफ़ करना एक अच्छा विचार है। यह कोड की दो पंक्तियों के माध्यम से पूरा किया जाता है: सभी को बंद करें जैसा कि तीसरी तस्वीर में देखा गया है, यह सुनिश्चित करता है कि सब कुछ साफ़ और बंद हो गया है।

चरण 3: टाइम वेक्टर बनाना

पहली चीज जो हम करेंगे वह है मैटलैब में एक फंक्शन का ग्राफ बनाना। पहला कदम स्वतंत्र चर बनाना है। इस मामले में हम इसे समय के लिए "टी" कहेंगे। इस वेरिएबल को बनाने के लिए हम जिस विधि का उपयोग करेंगे, वह एक वेक्टर बनाना है। एक वेक्टर मूल रूप से संख्याओं की एक श्रृंखला है। उदाहरण के लिए, 1, 2, 3, 4 एक लघु सदिश होगा। इस वेक्टर को बनाने के लिए कोड है:t=0.1:0.01:10;पहला नंबर, 0.1 प्रारंभ बिंदु को दर्शाता है। दूसरा नंबर, 0.01 स्टेप साइज को दर्शाता है। तीसरी संख्या, 10, अंतिम बिंदु को दर्शाती है। तो यह वेक्टर ०.१, ०.११, ०.१२ … से 10 तक सभी तरह से मेल खाता है। यह देखने के लिए कि क्या वेक्टर बनाना काम करता है, दूसरी तस्वीर में हाइलाइट किए गए हरे रन बटन पर क्लिक करें। यह कार्यक्रम चलाता है। हमारे वेक्टर को देखने के लिए मुख्य मैटलैब विंडो पर जाएं। डेस्कटॉप पर क्लिक करें, फिर डेस्कटॉप लेआउट पर माउस ले जाएँ, और फिर तीसरी तस्वीर में बताए अनुसार डिफ़ॉल्ट पर क्लिक करें। अब आपकी स्क्रीन चौथी तस्वीर की तरह दिखनी चाहिए। दाईं ओर आप हमारे नव निर्मित चर, t को देखेंगे। उस पर डबल क्लिक करें और पांचवीं तस्वीर की तरह आपको बनाई गई संख्याओं की श्रृंखला दिखाई देगी।

चरण 4: किसी फ़ंक्शन को चलाना और रेखांकन करना

अब हम matlab में बनाए गए फंक्शन को ग्राफ़ करेंगे। फ़ंक्शन बनाने के लिए पहला कदम है। यह वांछित गणित फ़ंक्शन को लिखने जितना आसान है। पहली तस्वीर में एक उदाहरण दिखाया गया है। इस फ़ंक्शन के लिए उपयोग किया जाने वाला कोड है:y=sin(t)+4*cos(5.*t).^2;कोसाइन में गुणा से पहले की अवधि, और कोसाइन के वर्ग से पहले उन कार्यों को करने के लिए matlab को बताएं बस समय वेक्टर के क़ीमती सामान पर, समय वेक्टर को मैट्रिक्स के रूप में नहीं मानना और उस पर मैट्रिक्स फ़ंक्शन करने का प्रयास करना। अगला कदम आंकड़ा खुद बनाना है। यह दूसरे आंकड़े में दिखाए गए कोड का उपयोग करके पूरा किया जाता है। प्लॉट कमांड में वेरिएबल्स का क्रम बहुत महत्वपूर्ण है इसलिए अपना कोड ठीक उसी तरह सेट करना सुनिश्चित करें जैसे यह नीचे सेट किया गया है। Figureh=axes('fontsize', 14);plot(t, y, 'linewidth, 2) xlabel('Time (s)')ylabel('Y Value')Title('Y Value vs Time')grid on अंत में, बस फिर से हरे रंग के रन एरो पर क्लिक करें और आंकड़ा तीसरी तस्वीर की तरह पॉप अप होना चाहिए।

चरण 5: एक्सेल से डेटा खींचना

अब हम पहले जैसा ही ग्राफ बनाएंगे, लेकिन एक्सेल स्प्रेडशीट से फंक्शन डेटा आयात करके। पहली तस्वीर एक्सेल स्प्रेडशीट का एक स्क्रीनशॉट है जिसका उपयोग किया जाएगा। यह ठीक वही डेटा पॉइंट है जो पिछले चरणों में matlab में बनाया गया है, बस एक्सेल में बनाया गया है। शुरू करने के लिए हम पिछले चरणों से हमारे समय वेक्टर और हमारे फ़ंक्शन के लिए कोड बनाने वाले कोड को हटा सकते हैं। आपका कोड अब दूसरी तस्वीर जैसा दिखना चाहिए। तीसरे चित्र के शीर्ष लाल बॉक्स में दिखाए गए कोड को डालें। यह एक्सेल फाइल को पढ़ने के लिए कोड है। "ए" एक मैट्रिक्स को संदर्भित करता है जिसमें स्प्रैडशीट में सभी नंबर शामिल होंगे, और "बी" में स्प्रैडशीट के सभी टेक्स्ट शामिल होंगे। t और y चर पहले और दूसरे कॉलम से लिए गए हैं जैसा कि कोड में दिखाया गया है।[A, B]=xlsread('excelexample.xlsx');t=A(:, 1);y=A(:, 2); आकृति कोड को भी संशोधित किया जा सकता है जैसा कि तीसरे चित्र पर निचले लाल बॉक्स में दिखाया गया है। यह वास्तव में चार्ट शीर्षक और अक्ष लेबल को स्प्रेडशीट से खींचेगा और उन्हें आपके ग्राफ़ पर डाल देगा। xlabel(B(2))ylabel(B(3))Title(B(1))कार्यक्रम चलाने के लिए अंतिम काम फिर से और आप वही आकृति देखेंगे जो अंतिम चित्र में दिखाई दे रही है।

चरण 6: एक स्पेकग्राम बनाना

इस चरण में हम एक wav ध्वनि फ़ाइल पढ़कर एक स्पेकग्राम बनाने के लिए matlab का उपयोग करेंगे। एक स्पेकग्राम को कभी-कभी "2.5D ग्राफ़" कहा जाता है, क्योंकि यह आयाम दिखाने के लिए रंग जोड़ने के साथ दो आयामी ग्राफ़ का उपयोग करता है। रंग एक साधारण 2D ग्राफ़ की तुलना में अधिक विवरण प्रदान करता है, लेकिन 3D ग्राफ़ का विवरण नहीं, इसलिए "2.5D" शब्द। संकेत में मौजूद आवृत्तियों को निर्धारित करने के लिए बिंदु। इस निर्देश के लिए, यह जानना महत्वपूर्ण नहीं है कि फूरियर ट्रांसफ़ॉर्म कैसे काम करता है, बस यह जान लें कि स्पेकग्राम प्लॉट करेगा कि कौन सी आवृत्तियाँ मौजूद हैं, और वे समय के संबंध में कितने मजबूत हैं। फ़ंक्शन X-अक्ष पर समय और Y अक्ष पर आवृत्ति प्लॉट करता है। प्रत्येक आवृत्ति की ताकत रंग द्वारा प्रदर्शित की जाती है। इस मामले में WAV फ़ाइल धातु के एक टुकड़े की ध्वनि रिकॉर्डिंग होती है, और फिर धातु के कंपन को ध्वनि के रूप में दर्ज किया जाता है। स्पेकग्राम का उपयोग करके, हम आसानी से धातु के टुकड़े की गुंजयमान आवृत्ति निर्धारित कर सकते हैं, क्योंकि वह आवृत्ति होगी जो समय के साथ सबसे लंबे समय तक बनी रहती है। इस कार्य को करने के लिए, पहले मैटलैब ने निम्नलिखित कोड का उपयोग करके wav फ़ाइल को पढ़ा है: [x, fs]=wavread('flex4.wav'); इस मामले में, flex4.wav हमारी wav फ़ाइल का शीर्षक है, चर x फ़ाइल में डेटा बिंदु है, और fs नमूना आवृत्ति को संदर्भित करता है। स्पेकग्राम करने के लिए, बस निम्न कोड टाइप करें:specgram[x(:.1), 256, fs];२५६ उस आवृत्ति से मेल खाती है जिस पर डेटा का विश्लेषण करते समय FFT किया जाता है। मैटलैब मूल रूप से ध्वनि फ़ाइल को टुकड़ों में काट रहा है और प्रत्येक खंड पर एक एफएफटी ले रहा है 256 यह बताता है कि प्रत्येक खंड कितना बड़ा होना चाहिए। इसका विवरण महत्वपूर्ण नहीं है, और 256 अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए उपयोग करने के लिए एक सुरक्षित मूल्य है। अब यदि आप कोड चलाते हैं, तो आपको दूसरी तस्वीर में दिखाई देने वाली एक आकृति पॉप अप दिखाई देगी। इससे यह देखना आसान है कि गुंजयमान आवृत्ति आकृति के निचले दाएं कोने में लाल शिखर से मेल खाती है। यह वह शिखर है जो समय के संबंध में सबसे लंबे समय तक बना रहता है।