ส าหร บงานทางว ศวกรรม - PDF

Description
การใช ส าหร บงานทางว ศวกรรม ฉบ บปร บปร งคร งท 2 โศรฎา แข งการ กนต ธร ช าน ประศาสน ข าขอประณตน อมส กการ บ รพคณาจารย ผ ก อเก ดประโยชน ศ กษา ค าน า เอกสารการใช MATLAB ส าหร บงานทางว ศวกรรมเล มน น บเป นการปร

Please download to get full document.

View again

of 25
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Information
Category:

Journals

Publish on:

Views: 11 | Pages: 25

Extension: PDF | Download: 0

Share
Transcript
การใช ส าหร บงานทางว ศวกรรม ฉบ บปร บปร งคร งท 2 โศรฎา แข งการ กนต ธร ช าน ประศาสน ข าขอประณตน อมส กการ บ รพคณาจารย ผ ก อเก ดประโยชน ศ กษา ค าน า เอกสารการใช MATLAB ส าหร บงานทางว ศวกรรมเล มน น บเป นการปร บปร งใหญ คร งแรก ต งแต ฉบ บแรก เม อประมาณ 3 ป ก อน และเราได ใช ในการเร ยนการสอนของน กศ กษาว ศวกรรมเคร องกล และน กศ กษาอ นๆ ท สนใจ โดยในระหว างการใช เอกสารในช ดแรกเราก ได ม การปร บปร งแก ไขเน อหาต างๆ มาตลอด และส งท เราพยายามเพ มเต ม เข าไปในเน อหาก ค อการเข ยน GUI ซ งเป นส วนหน งท น กศ กษาได ให ความสนใจในการสร างโปรแกรมประเภทน มาก ข น เพราะผลงานท ออกมาจะสามารถท าให ผ ใช เก ดความสะดวกในการใช งานมากกว าโปรแกรมประเภท text ต างๆ มาก และอ กส วนหน งก ค อม การปร บปร งคร งใหญ ของ MATLAB ไปแล วถ งสองคร ง น นค อปร บปร ง MATLAB 5.3 ซ งถ อว าเป น Release 11 ของ MATLAB และ MATLAB 6.0 ซ งถ อว าเป น Release 12 ของ MATLAB ด งน นการแก ไข ก คงจะม มากพอสมควร ในความเป นจร งเอกสารท เราปร บปร งคร งแรกและส วนท ม GUI น นม ความแตกต างจากเอกสารช ดน พอสมควร เพราะเม อ MATLAB 6.0 ออกมาส งท น บว าเปล ยนแปลงมากท ส ดส งหน งก ค อ GUIDE ซ งเป นการช วยการ สร าง GUI โดยม การเปล ยนแปลงร ปแบบและล กษณะการท างานออกไป เร ยกได ว าแทบจะท งหมด ด งน นเราจ งต อง จ ดการปร บปร งบทท กล าวถ ง GUI และ GUIDE ใหม ท าให เอกสารช ดน ปรากฏออกมาล าช าไปบ าง ส งท เปล ยนแปลงของเอกสารช ดน จากท ออกมาฉบ บแรกท ส าค ญก ค อเราได ปร บปร งและแก ไขบทท 1 ค อนข างมาก เพ อให ผ ใช เข าใจการท างานของ MATLAB ได ง ายข น อธ บายถ งหน าต างท ม เพ มข นจาก MATLAB ร น ก อนๆหร อท เร ยกว า MALLAB Desktop ซ งท าให ผ ใช สะดวกก บการใช งานมากข น เราได ย บบทท กล าวถ งประเภทของ ต วแปร Cell Array และ Structure มารวมไว ในบทท 2 เพราะเราถ อว าเป นข อม ลเบ องต นท เราควรจะทราบ และเร องน ก ไม ใช ของใหม แล วเพราะต วแปรประเภทน ได ม การน าเสนอคร งแรกต งแต ใน version 5.0 ส าหร บบทท เข ยนข นมาใหม ท งหมดเลยก ค อบทท 12 ถ งบทท 15 ซ งเป นบทท ม ความเก ยวข องก บการเข ยน GUI บน MATLAB หร อท เราม กจะเร ยกก นเล นๆ ว า Visual MATLAB เพราะการจะเข ยนโปรแกรมประเภทน ได ต อง เข าใจถ ง Graphic ของ MATLAB ด พอสมควร โดยบทท 12 จะอถ บายถ งว ธ การก าหนดว ตถ หร อ object ใน MATLAB บทท 13 เรากล าวถ งค ณสมบ ต ของ Object ประเภทต างๆ บทท 14 เราแนะน าให ร จ ก GUIDE เคร องม อท จะช วยในการ เข ยน GUI ได อย างสะดวก และบทท 15 จะเป นต วอย างการเข ยน GUI เบ องต นเพ อให ผ อ านเก ดความเข าใจ แล ว สามารถน าไปพ ฒนาโปรแกรมท ตนเองต องการได เราขอขอบค ณ เพ อน พ และน องในสาขาว ชาว ศวกรรมเคร องกล มหาว ทยาล ยเทคโนโลย ส รนาร ท ได ให ความ ช วยเหล อและให ค าปร กษาท เป นประโยชน ต อการจ ดท าเอกสารฉบ บน และท ายท ส ดขอขอบพระค ณ รองศาสตราจารย นาวาอากาศเอก ดร. วรพจน ข าพ ศ ท เป นท ง คร เพ อนร วมงาน และผ บ งค บบ ญชาของเราท งสองคนท คอยเอาใจใส ให ค าเสนอแนะและช วยเหล อในการเร ยบเร ยงเอกสารฉบ บน อย างด ย งเสมอมา โศรฎา แข งการ กนต ธร ช าน ประศาสน มหาว ทยาล ยเทคโนโลย ส รนาร สารบ ญ บทท 1 ท าความร จ กก บ MATLAB กล าวน า ข อแนะน าเบ องต นเก ยวก บการท างานของ MATLAB หน าต างท ม ใน MATLAB ค าส งเบ องต น สร ป 19 บทท 2 การใช MATLAB เบ องต น แนะน า Scalars, Vectors and Matrices Matrix Operation Matrix Functions Multidimensional Arrays Cell Arrays Structures Output Options Simple Plot 47 การแก ป ญหาทางว ศวกรรม 57 บทท 3 MATLAB FUNCTIONS ฟ งก ช นท วไป ฟ งก ช นตร โกณม ต Hyperbolic Functions Complex Number Functions Polynomial Functions Statistical and Logical Functions File Input/Output Functions 71 การแก ป ญหาทางว ศวกรรม 76 บทท 4 การเข ยน M-FILE M-File Script Files & Function Files ค าส งท ควบค มข นตอนการท างานของ M-File 83 บทท 5 SOLUTION TO SYSTEM OF LINEAR EQUATIONS ล กษณะของระบบสมการเช งเส น การหาค าตอบด วยการหา Inverse การหาค าตอบโดยการหาร Matrix Eigenvalues และ Eigenvectors 92 การแก ป ญหาทางว ศวกรรม 94 บทท 6 INTERPOLATION และ CURVE FITTING แนะน า Interpolation และ Curve Fitting Interpolation Polynomial Curve Fitting 104 การแก ป ญหาทางว ศวกรรม 106 บทท 7 NUMERICAL INTEGRATION AND DIFFERENTIATION Numerical Integration การ Integrate Double Integral Numerical Differentiation 114 การแก ป ญหาทางว ศวกรรม 115 บทท 8 SOLUTION OF ORDINARY DIFFERENTIIAL EQUATIONS First Order ODE Higher Order ODE Boundary Value Problems : Shooting Method 123 การแก ป ญหาทางว ศวกรรม 129 บทท 9 MATLAB GRAPHICS การ plot ใน 2 ม ต การเข ยนกราฟใน 3 ม ต การควบค มส ของกราฟ การสร างภาพเคล อนไหว 153 การแก ป ญหาทางว ศวกรรม 155 บทท 10 SYMBOLIC MATHEMATICS Symbolic Algebra Equation Solving Differentiation และ Integration Symbolic Transformation Function Calculator ค าส งของ Symbolic Math Toolbox : Student Edition 177 บทท 11 M-BOOK แนะน า M-book การท างานเบ องต น Input & Output Cells สร ปค าส งบน Notebook Menu การเปล ยนแปลงร ปแบบของ M-book Template 188 บทท 12 Handle Graphic MATLAB Graphic Object Create Object Function Basic Graphic Object Properties GET and SET Function Related Object Function 205 บทท 13 Object Property Figure Axes Uicontrol Uimenu Uicontextmenu 240 บทท 14 ท าความร จ กก บ GUIDE การสร าง GUI ด วย GUIDE ส วนประกอบของ GUI ใน MATLAB การสร าง Application M-file ของ GUIDE การก าหนดค าค ณสมบ ต ของส วนประกอบต างๆ User Interface Controls Understanding the Application M-File ข อเสนอแนะในการออกแบบ GUI กระบวนการการออกแบบ GUI ข อควรระว ง 270 บทท 15 การเร มใช GUIDE ต วอย างการใช Radio Button ต วอย าง Slider และ Editable Text ต วอย าง Check Box, List Box และ Popup Menu การเพ ม Object Handle หล งจากท ม การสร าง GUI 287 ภาคผนวก สร ปค าส งของ MATLAB 295 เอกสารอ างอ ง 306 บทท 1 ท าความร จ กก บ MATLAB 1.1 กล าวน า MATLAB เป นโปรแกรมคอมพ วเตอร สมรรถนะส งเพ อใช ในการค านวณทางเทคน ค MATLAB ได รวมการค านวณ การเข ยนโปรแกรมและการแสดงผลรวมก นอย ในต วโปรแกรมเด ยวได อย างม ประส ทธ ภาพ และอย ในล กษณะท ง ายต อการใช งาน นอกจากน ล กษณะของการเข ยนสมการใน โปรแกรมก จะเหม อนการเข ยนสมการคณ ตศาสตร ท เราค นเคยด อย แล ว งานท ท วไปท ใช MATLAB ก เช น การค าการค านวณท วไป การสร างแบบจ าลองและการทดสอบแบบจ าลอง การว เคราะห ข อม ล การ แสดงผลในร ปกราฟท งโดยท วไปและกราฟทางด านทางว ทยาศาสตร และว ศวกรรม สามารถสร าง โปรแกรมในล กษณะท ต ดต อก บผ ใช ทางกราฟฟ กส การท างานของ MATLAB จะสามารถท างานได ท งในล กษณะของการต ดต อโดยตรง(Interactive) ค อการเข ยนค าส งเข าไปท ละค าส ง เพ อให MATLAB ประมวลผลไปเร อยๆ หร อสามารถท จะรวบรวม ช ดค าส งเราน นเป นโปรแกรมก ได ข อส าค ญอย างหน งของ MATLAB ก ค อข อม ลท กต วจะถ กเก บใน ล กษณะของ array ค อในแต ละต วแปรจะได ร บการแบ งเป นส วนย อยเล กๆข น (หร อจะได ร บการแบ งเป น element น นเอง) ซ งการใช ต วแปรเป น array ในMATLAB น เราไม จ าเป นท จะต องจอง dimension เหม อนก บ การเข ยนโปรแกรมในภาษาข นต าต วไป ซ งท าให เราสามารถท จะแก ป ญหาของต วแปรท อย ในล กษณะ ของ matrix และ vector ได โดยง าย ซ งท าให เราลดเวลาการท างานลงได อย างมากเม อเท ยบก บการเข ยน โปรแกรมโดย C หร อ Fortran MATLAB เป นโปรแกรมส าเร จร ปท ใช ก นอย างแพร หลายในแวดวงของน กว ทยาศาสตร และ ว ศวกรในป จจ บ น ช อโปรแกรม MATLAB น นย อมาจาก MATrix LABoratory โดย MATLAB น นได เร มต น ข นเพ อต องการให เราสามารถแก ป ญหาต วแปรท ม ล กษณะเป น Matrix ได ง ายข น ส าหร บ MATLAB ได เร มพ ฒนาคร งแรกโดย Dr. Cleve Molor ซ งเข ยนโปรแกรมน ข นมาด วยภาษา Fortran โดยโปรแกรมน ได พ ฒนาภายใต โครงการ LINPACK และ EISPACK ส าหร บในป จจ บ นน MATLAB ได ถ กเข ยนข นโดยใช ภาษา C โดยบร ษ ท MathWorks ภายใต โครงการ LAPACK และ ARPACK ถ าหากเราจะเร มน บจากโปรแกรมท ออกเผยแพร เป นคร งแรกท ม ผ ร วม เข ยนโปรแกรมไม ก คน จนกระท งท กว นน ม ท มงานขนาดใหญ ท ท างานในการพ ฒนาโปรแกรมให ม ประส ทธ ภาพส งข น ซ งท าให ท กว นน MATLAB เป นโปรแกรมท ส ดยอดในการค านวณท ค านวณด าน matrix ส าหร บงานทางว ทยาศาสตร และว ศวกรรมโปรแกรมหน ง น บจากว นแรกท ได เร มโครงการข น จนกระท งในไตรมาสส ดท ายของป ค.ศ.2000 ได พ ฒนาเป น MATLAB 6.0 ซ งเป นการปร บปร งใหม และ Introduction to MATLAB 1 ออกส ตลาดเป นคร งท 12 ส าหร บในม มมองของการศ กษาน น MATLAB ถ อได ว าเป นเคร องม อท ส าค ญ อ นหน งส าหร บน กศ กษาทางด านว ทยาศาสตร และเทคโนโลย ท จะใช เป นเคร องม อในการค านวณ และ ขณะน หลายๆ มหาว ทยาล ยได ยกอ นด บของ MATLAB ข นจากโปรแกรมส าเร จร ป ให เป นภาษาส าหร บ การใช งานทางด านเทคโนโลย น นค อม ระด บเป นภาษาเหม อนก บภาษา C หร อ Fortran น นเอง นอกเหน อจากเพ อการเร ยนการสอนในสถาบ นการศ กษาแล ว MATLAB ย งเป นเคร องม อส าค ญท ใช ใน งานว จ ย งานพ ฒนาและการว เคราะห ของหน วยงานต างๆมากมาย นอกเหน อจากต วโปรแกรม MATLAB เองแล ว บร ษ ท MathWorks ผ ผล ต MATLAB ย งได ผล ต เคร องม อหร อท เร ยกว า toolbox ซ งเป นโปรแกรมท เข ยนข นเพ อประกอบก บการใช MATLAB ส าหร บงาน ท จ าเพาะเจาะจงหลายประเภท Toolbox น นเป นการน าเอาโปรแกรมท เข ยนข นเป นฟ งก ช นส าหร บ MATLAB เพ อรวมเข าเพ อให ผ ใช งานม ความสะดวกในการเร ยกใช มากข น ท าให ผ ใช ไม จ าเป นท จะต อง สร างโปรแกรมข นมาใช งานเอง โดย toolbox ท สร างข นจะครอบคล มการท างานด านต างๆมากมายเช น signal processing, control systems, neural networks, fuzzy logic, wavelets, simulation เป นต น ถ าหากจะสร ปโดยรวมแล วความสามารถหล กของ MATLAB ท ท าให เป นโปรแกรมท เหมาะสม ก บการท างานทางด านว ศวกรรมด วยเหต ผลด งน MATLAB เป นโปรแกรมเพ อการค านวณและแสดงผลได ท งต วเลขและร ปภาพซ งม ประส ทธ ภาพส ง โดยทางบร ษ ท Math Works ผ ผล ตได ให น ยามว าเป น High-Performance Numeric Computation and Visualization Software MATLAB จะควบค มการท างานด วยช ดค าส งและย งสามารถรวบรวมช ดค าส งเป นโปรแกรม ได อ กด วย MATLAB ม function ท เหมาะสมก บงานทางว ศวกรรมพ นฐานมากมาย นอกจากน นผ ใช ย ง สามารถเข ยน function ข นมาใหม โดยสามารถใช ประโยชน จาก function ท ม อย แล วเพ อให เหมาะสมก บงานของผ ใช แต ละกล ม ล กษณะการเข ยนโปรแกรมใน MATLAB จะใกล เค ยงการเข ยนสมการทางคณ ตศาสตร ท เรา ค นเคยจ งง ายกว าการเข ยนโปรแกรมโดยใช ภาษาช นส งเช น C, FORTRAN หร ออ นๆ MATLAB ม ความสามารถในการเข ยนกราฟและร ปภาพท ง 2 ม ต และ 3 ม ต ได อย างม ประส ทธ ภาพ MATLAB สามารถท า Dynamic Link ก บโปรแกรมอ นๆได ไม ว าจะเป น Word, Excel หร ออ นๆ ท ร วมท างานอย บน windows MATLAB ม toolbox หร อช ด function พ เศษส าหร บผ ใช ท ต องการใช งานเฉพาะทางหร องาน
Related Search
Similar documents
View more...
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks