Comment tracer un graphique dans MATLAB : 9 étapes (avec des images)

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Comment tracer un graphique dans MATLAB : 9 étapes (avec des images)
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Anonim

Cet article est destiné à donner aux nouveaux utilisateurs de MATLAB une introduction de base aux données graphiques. Il n'est pas destiné à couvrir tous les détails de la représentation graphique dans MATLAB, mais devrait couvrir suffisamment pour vous permettre de démarrer. Cette introduction ne suppose aucune expérience préalable en programmation et expliquera toutes les constructions de programmation courantes utilisées à l'intérieur.

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Graphique dans MATLAB Étape 1
Graphique dans MATLAB Étape 1

Étape 1. Connaître quelques éléments sur MATLAB

  • Opérateur point-virgule: Si une commande est suivie d'un ';' alors la sortie ne sera pas imprimée à l'écran. Ceci est trivial lorsque la sortie est une affectation courte, comme y = 1, mais devient problématique si une grande matrice est créée. De plus, chaque fois qu'une sortie est souhaitée, comme un graphique, le point-virgule doit être omis.
  • Effacer la commande: il existe quelques commandes de fenêtre de commande utiles. Taper "clear" dans la fenêtre de commande après l'invite >> effacera toutes les variables actuelles, ce qui peut aider si vous voyez une sortie inhabituelle. Vous pouvez également taper « clear » suivi d'un nom de variable pour effacer uniquement les données de cette variable spécifique.
  • Types de variables: Le seul type de variable dans MATLAB est un tableau. Cela signifie que les variables sont stockées sous forme de listes de nombres, la liste la plus basique ne contenant qu'un seul nombre. Dans le cas de MATLAB, la taille du tableau n'a pas besoin d'être spécifiée lors de la création de la variable. Pour définir une variable sur un seul nombre, tapez simplement quelque chose comme z =1. Si vous vouliez ensuite ajouter à z, vous pourriez simplement indiquer z[2] = 3. Vous pouvez alors référencer le nombre stocké à n'importe quelle position dans le vecteur en tapant z, où "i" est la cinquième position dans le vecteur. Donc, si vous vouliez obtenir la valeur 3 de l'exemple z, vous taperiez simplement z[2].
  • Boucles: Les boucles sont utilisées lorsque vous souhaitez effectuer une action plusieurs fois. Il existe deux types de boucles courantes dans MATLAB, la boucle for et la boucle while. Les deux peuvent généralement être utilisés de manière interchangeable, mais il est plus facile de créer une boucle while infinie qu'une boucle for infinie. Vous pouvez savoir si vous avez fait une boucle infinie par le fait que votre ordinateur restera simplement là, ne produisant rien d'autre que ce qui se trouve à l'intérieur de la boucle.
  • Boucles For: Les boucles For dans MATLAB prennent la forme de: "for i = 1:n / do stuff / end" (la barre oblique indique un saut de ligne). Cette boucle signifie "faire des trucs" n fois. Donc, si cela affichait "Bonjour" à chaque fois qu'il passait par la boucle et que n était 5, alors il imprimerait "Bonjour" cinq fois.
  • Boucles While: les boucles While dans MATLAB se présentent sous la forme suivante: "l'instruction while est vraie / faire des trucs / terminer". Cette boucle signifie "faire des choses" alors que la déclaration est vraie. Habituellement, la partie « faire des choses » a une partie qui finira par rendre la déclaration fausse. Pour qu'une boucle while ressemble à la boucle for ci-dessus, vous devez taper « while i<=n / do stuff / end ».
  • Boucles imbriquées: les boucles imbriquées se produisent lorsqu'une boucle est à l'intérieur d'une autre boucle. Cela ressemble à quelque chose comme "for i = 1:5 / for j = 1:5 / do stuff / end / end". Cela ferait des trucs 5 fois pour j, puis incrémenterait i, ferait des trucs 5 fois pour j, incrémenterait i, et ainsi de suite.
  • Pour plus d'informations sur n'importe quelle partie de ce didacticiel, ou sur MATLAB en général, visitez la documentation MATLAB
Graphique dans MATLAB Étape 2
Graphique dans MATLAB Étape 2

Étape 2. Ouvrez MATLAB

La fenêtre devrait ressembler à ceci:

Graphique dans MATLAB Étape 3
Graphique dans MATLAB Étape 3

Étape 3. Créez un nouveau fichier de fonction

Vous n'avez pas besoin de terminer cette étape si vous tracez simplement une fonction de base comme y = sin(x). Si tel est le cas, passez à l'étape 4. Pour créer un fichier de fonction, sélectionnez simplement Nouveau dans le menu Fichier, puis sélectionnez Fonction dans le menu déroulant. Vous devriez obtenir une fenêtre qui ressemble à la suivante. C'est la fenêtre où vous allez écrire vos fonctions.

Graphique dans MATLAB Étape 4
Graphique dans MATLAB Étape 4

Étape 4. Configurez votre fichier de fonction

Supprimez la partie [arguments de sortie] et le signe "=". Ceux-ci ne sont nécessaires que si vous voulez une valeur de sortie, ce qui n'est pas nécessaire pour le graphique. Remplacez la partie "Sans titre" par ce que vous voulez que votre fonction soit appelée. Insérez un nom de variable au lieu de "arguments d'entrée". J'utiliserai "n" comme argument d'entrée à partir de maintenant. Vous utiliserez cette variable pour indiquer au programme combien de points de données vous voulez. Votre code devrait ressembler à quelque chose comme: Vous pouvez soit supprimer les parties après les signes %, soit les laisser, c'est à vous de décider, car tout ce qui suit un '%' est considéré comme un commentaire et sera ignoré par l'ordinateur lorsque votre la fonction est exécutée.

Graphique dans MATLAB Étape 5
Graphique dans MATLAB Étape 5

Étape 5. Configurez vos données

Cette étape peut être réalisée de plusieurs manières en fonction du type de données que vous souhaitez représenter graphiquement. Si vous souhaitez tracer une fonction simple comme y = sin(x), utilisez la méthode simple. Si vous disposez d'un ensemble de données tracé par rapport à une valeur x croissante, telle que (1, y1), (2, y2), …(n, yn) mais que vous souhaitez utiliser un nombre variable de points, utilisez le vecteur méthode. Si vous souhaitez générer une liste de points avec 3 variables au lieu de 2, alors la méthode matricielle sera la plus utile.

  • Méthode simple: Décidez de la plage de x que vous souhaitez utiliser pour vos variables indépendantes et de combien vous voulez qu'elle progresse à chaque fois. Par exemple, ">>x = 0: (pi/100): (2*pi);" définira x sur une liste de valeurs de 0 à 2*Pi avec des intervalles de Pi/100. La partie centrale est facultative et sera par défaut aux intervalles de 1 si elle est omise (c'est-à-dire que x = 1:10 attribuera les numéros 1, 2, 3, …10 à x). Tapez votre fonction sur la ligne de commande dans la fenêtre de commande. Cela ressemblera à quelque chose comme ">> y = sin(x);"
  • Méthode vectorielle: Configurez une boucle for pour placer des valeurs dans un vecteur. Les affectations vectorielles dans MATLAB suivent la forme x(i) = 2, où "i" est un nombre quelconque supérieur à zéro, mais non compris. Vous pouvez également référencer des parties du vecteur qui ont déjà une valeur, comme x(3) = x(2) + x(1). Consultez la section des conseils sur les boucles pour obtenir de l'aide sur les boucles. Gardez à l'esprit que n est le nombre que vous utiliserez pour déterminer le nombre de points de données. Exemple:
  • Méthode Matrix: Configurez deux boucles imbriquées, c'est-à-dire une boucle dans l'autre. La première boucle doit contrôler vos valeurs x tandis que la deuxième boucle doit contrôler vos valeurs y. Appuyer sur la tabulation avant la deuxième boucle peut aider à savoir quelle boucle est active à quel moment. Tapez votre équation à l'intérieur de la deuxième boucle, qui sera les valeurs données à z. Les affectations matricielles suivent la forme x(i, j) = 4, où « i » et « j » sont deux nombres quelconques supérieurs à zéro. Gardez à l'esprit que n est le nombre que vous utiliserez pour déterminer le nombre de points de données. Exemple:
Graphique dans MATLAB Étape 6
Graphique dans MATLAB Étape 6

Étape 6. Configurez maintenant votre graphique

  • Méthodes simples et vectorielles: Tapez plot(x) après votre boucle for si vous avez utilisé la méthode vectorielle. Si vous avez utilisé la méthode simple, tapez plot(x, y) et appuyez sur Entrée, puis passez à l'étape 8. La forme générale de la fonction plot est plot(x, y) où x et y sont des listes de nombres. Taper plot(z) tracera les valeurs de z par rapport à une liste de 1, 2, 3, 4, 5, etc. Vous pouvez choisir la couleur des points, le type de ligne utilisé et la forme des points utilisés par en ajoutant une chaîne à la suite des arguments de plot. Cela ressemblerait à quelque chose comme plot(x, y, 'r-p'). Dans ce cas, le « r » rendrait la ligne rouge, le « - » ferait une ligne droite entre les points et le « p » ferait apparaître les points sous forme d’étoiles. La mise en forme doit être entourée d'apostrophes.

  • Méthode Matrix: Tapez mesh(x) après vos boucles for imbriquées. Assurez-vous de ne pas ajouter de point-virgule après les instructions de maillage ou de tracé.
Graphique dans MATLAB Étape 7
Graphique dans MATLAB Étape 7

Étape 7. Assurez-vous que la dernière ligne de votre fichier de fonction est "fin" et enregistrez votre fichier

Sautez cette étape si vous avez utilisé la méthode simple. Des exemples de code final pour les méthodes vectorielles et matricielles sont ci-dessous.

  • Méthode vectorielle:
  • Méthode matricielle:
Graphique dans MATLAB Étape 8
Graphique dans MATLAB Étape 8

Étape 8. Exécutez la fonction

Cela se fait en tapant nom(n) dans la fenêtre de commande, où "nom" est le nom de votre fonction et "n" est le nombre de points que vous voulez. Exemple: ">>FibGraph(8)".

Graphique dans MATLAB Étape 9
Graphique dans MATLAB Étape 9

Étape 9. Affichez les résultats

Une fenêtre devrait s'ouvrir avec votre graphique.

  • Méthode vectorielle:
  • Méthode matricielle:

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