بناء واجهة رسومية في الماتلاب

مقدمة

ماتلاب هو نظام الهندسة و الحوسبة العلمية. فهو يوفر حسابات رياضية وتصور رسومات علمية وبرمجة ونمذجة العمليات باستخدام بيئة بديهية حيث يمكن عرض المشكلات وحلولها في تدوين قريب من تلك الرياضية. أشهر مجالات تطبيق نظام الماتلاب:

· الرياضيات والحسابات.

· تطوير الخوارزميات.

· التجربة الحسابية، ونمذجة المحاكاة، والنماذج الأولية؛

· تحليل البيانات والبحث وتصور النتائج.

· علمية و الرسومات الهندسية;

· تطوير التطبيقات، بما في ذلك واجهة المستخدم الرسومية.

الكائن الرئيسي عند البرمجة في بيئة Matlab هو المصفوفة، والتي لا تحتاج إلى تحديد البعد لها بشكل صريح. وهذا يجعل من الممكن حل العديد من المشاكل الحسابية المرتبطة بتركيبات المصفوفة المتجهة.

يعد نظام Matlab بمثابة بيئة تشغيل ولغة برمجة. يمكن للمستخدم الكتابة وظائف متخصصةوالبرامج التي تصدر على شكل ملفات M. مع زيادة عدد البرامج التي تم إنشاؤها، تنشأ مشاكل في تصنيفها ومن ثم يمكنك محاولة جمع الوظائف ذات الصلة فيها مجلدات خاصة. وهذا يؤدي إلى مفهوم الحزم برامج التطبيقات، وهي عبارة عن مجموعات من ملفات M لحل مهمة أو مشكلة محددة.

بيئة نظام ماتلاب

بيئة نظام ماتلاب هي عبارة عن مجموعة من الواجهات التي من خلالها يتواصل المستخدم مع هذا النظام. وهي: الحوار عبر سطر الأوامر أو الواجهة الرسومية، وعرض مساحة العمل، ومحرر ومصحح ملفات M، والعمل مع الملفات وقشرة DOS، وتصدير البيانات واستيرادها، والوصول التفاعلي إلى معلومات مرجعية, التفاعل الديناميكيمع الخارجية أنظمة مايكروسوفتكلمة، مايكروسوفت اكسلإلخ. يتم تنفيذ هذه الواجهات من خلال نافذة الأوامر، وشريط الأدوات، ومساحة العمل، وأنظمة عرض مسار الوصول، ومحرر/مصحح ملفات M، والقوائم الخاصة.

واجهة المستخدمودود بطبيعته ومبني على مبادئ راسخة برمجة، تم تطويره لغرفة العمليات أنظمة ويندوز.

هناك نوعان من ملفات m في نظام Matlab:

البرامج النصية – تمثل تسلسل الأوامر (تمثل الإجراءات)؛

الوظيفة - تمثل الوظائف ذات وسيطات الإدخال ومعلمات الإخراج (قيم الوظائف).

ولكن بعد ذلك تكون هناك حاجة إلى تشغيل ملف البرنامج عدة مرات مع معلمات أخرى متغيرة للمشكلة التي يتم حلها. هناك إزعاج: تحرير النص المصدر للبرنامج باستمرار وتشغيله مرة أخرى أو مرة أخرى. في هذه الحالة، من المهم وجود آلية للتحكم في المتغيرات، والتي من شأنها أن توفر واجهة سهلة الاستخدامبين البرنامج والمستخدم. عند حل المشكلات الأخرى، قد تنشأ صعوبات في تصور العملية، أي أن بعض المتغيرات تتغير ديناميكيًا في عملية حل المشكلة.

كل هذه الصعوبات وغيرها يمكن حلها باستخدام واجهة المستخدم الرسومية. (واجهة المستخدم الرسومية – رسومية واجهة المستخدم)

المبادئ الأساسية لإنشاء واجهة رسومية

يتيح استخدام الواجهة الرسومية للمستخدم جعل البرنامج أكثر تنوعًا.

مثل أي عملية تصميم، يمكن تقسيم عملية بناء واجهة المستخدم الرسومية إلى المراحل التالية:

1. بيان المشكلة،

2. إنشاء نموذج الواجهة وإنشاء عناصر التحكم فيه.

3. كتابة كود البرنامج وكود معالجة الحدث.

مراحل بناء واجهة المستخدم الرسومية

1. في المرحلة الأولى يتم إجراء تحليل للمهمة وتحديد عدد وتكوين عناصر التحكم اللازمة لحل المشكلة.

2. في المرحلة الثانية يتم إنشاء نموذج الواجهة الرسومية وإنشاء عناصر التحكم ووضعها عليه. يتم وصف خصائصها أيضًا هنا.

يمكنك تعيين موقع العناصر ومحاذاتها في النموذج ووصف خصائصها "يدويًا"، ولكن من أجل الراحة والسرعة، استخدم محرر محاذاة الكائنات (أداة المحاذاة) ومحرر الخصائص (محرر الخصائص).

هناك طريقتان لإنشاء نموذج وعناصر تحكم، بالإضافة إلى تعيين خصائصها أو تغييرها:

استخدام أمر WORKSPACE (أي استخدام أمر بيئة التشغيل MATLAB).

استخدام أدوات شريط الأدوات - مجموعة من الأدوات ل الخلق السريعواجهة المستخدم الرسومية ( لوحة التحكم).

عند إنشاء عناصر التحكم باستخدام الطريقة الأولى، من المناسب استخدام ملف نصي يتم فيه وصف إنشاء عناصر التحكم وتعيين خصائصها باستخدام أوامر WARKSPACE.

يمكن استخدام هذه الأوامر لكتابة التعليمات البرمجية التي تنشئ واجهة مستخدم رسومية، ويمكن استخدامها لمعالجة خصائص عناصر التحكم من نص ملفات m. بفضله يمكننا الحصول على تصور لعملية الحساب لدينا.

في الممارسة العملية، يميل الناس بشكل متزايد إلى الطريقة الثانية لإنشاء واجهة رسومية مع عناصر التحكم. يتم تفسير ذلك من خلال حقيقة أنه عند استخدام لوحة التحكم مع محرري الخصائص والأحداث والمحاذاة، يكون من السهل جدًا العمل مع واجهة المستخدم الرسومية وإنشائها بشكل أسرع بكثير مما كانت عليه في الحالة الأولى.

العمل مع العروض التوضيحية من سطر الأوامر، استدعاء قائمة العروض التوضيحية هو أحد أكثر الأشياء طرق فعالةالتعرف على الأنظمة الرياضية المعقدة هو التعرف على الأمثلة المضمنة لتطبيقاتها. يحتوي نظام MATLAB على مئات من هذه الأمثلة - مثال لكل مشغل أو وظيفة تقريبًا. يمكن العثور على الأمثلة الأكثر إفادة ...

فاصلة منقوطة؛ للإشارة إلى نهاية كل سطر، قم بإحاطة قائمة العناصر بأكملها أقواس مربعة، . للدخول إلى مصفوفة دورر ببساطة اكتب: A = سوف يعرض MATLAB المصفوفة التي أدخلناها، A = 16 3 2 13 5 10 11 8 9 6 7 12 4 15 14 1 إذا أدخلنا مصفوفة، فسيتم تخزينها تلقائيًا بواسطة MATLAB بيئة. ونستطيع الوصول إليه بسهولة..

أ.ك. افريموف

مدمج

نظام التشغيل الآلي

رياضي

والعلمية والتقنية

الحسابات والمحاكاة

كوسيلة تعليمية للتخصصات

"الميكاترونيك المستقلة أجهزة التحكم»,

""نمذجة أجهزة التحكم الميكاترونيك المستقلة""

دار النشر MSTU سميت باسم. ن. بومان

المراجعون: ن.ب. روديونوف ، يو إس. ساراتوف

إفريموف أ.ك.

E92 نظام متكامل لأتمتة الحسابات الرياضية والعلمية التقنية ونمذجة الأنظمة الديناميكية MATLAB 5.x: كتاب مدرسي. دليل عن تخصصات "أجهزة التحكم الميكاترونيك المستقلة" و "نمذجة أجهزة التحكم الميكاترونيك المستقلة". – م.: دار النشر MSTU im. ن. بومان، 2003. – 80 ص: مريض.

ردمك 5-7038-2301-3

تعتبر قدرات نظام الكمبيوتر الحديث MATLAB إحدى الأدوات القوية للبحث وتصميم الكائنات بناءً على استخدام . النماذج الرياضية. تم تحليل واجهة النظام وتوصيفها الكائنات الأساسيةويحدد مبادئ التشغيل في أوضاع الحسابات المباشرة والرمزية، وكذلك استخدام البرمجة و أدوات الرسم. الكثير من الاهتماممخصص لحزمة Simulink. يتم إعطاء التمارين.

لطلاب السنة الرابعة إلى الخامسة الدارسين في تخصص “أنظمة المعلومات والتحكم الذاتية”

طاولة 4.ايل. 13. الببليوغرافيا 15 عنوانا

يو دي سي 681.322

بنك البحرين والكويت 32.81

ISBN 5-7038-2301-3 Ó MSTU im. ن. بومان، 2003

مقدمة

حاليا، في هيكل النظام الجامعي لتدريب المتخصصين، الأساليب الرياضيةبحث وتصميم الأشياء، ومشاكل مدى كفاية النماذج الرياضية، وتحليل خصائصها والتفسير الصحيح لنتائج الحساب التي تم الحصول عليها. الأشكال الحديثةالمنظمات العملية التعليميةركز على استخدام الحزم الرياضية الحاسوبية القوية.

يعد نظام MATLAB (من MAtrix LABoratory - "مختبر المصفوفة") واحدًا من أكثر الأنظمة شيوعًا والتي تم اختبارها بشكل شامل أنظمة الكمبيوتر، مخصص لإجراء الحسابات الهندسية والعلمية في بيئة ويندوز. بالإضافة إلى نظام MATLAB 5.x الكامل (المحترف) لديه إصدار "الطالب" "The Student Edition of MATLAB"، والذي يتضمن جوهر الإصدار الرئيسي وثلاث حزم تطبيقات (صندوق أدوات الرياضيات الرمزية، وصندوق أدوات نظام التحكم، ومعالجة الإشارات) Toolbox)، مما يسمح، على التوالي، بإجراء العمليات الحسابية في شكل رمزي، ومحاكاة أنظمة التحكم وتنظيم معالجة الإشارات مع تصور عالي الجودة للنتائج.

يتكون نظام MATLAB من الأجزاء الخمسة الرئيسية التالية: لغة خوارزمية الأوامر مستوى عال; بيئة العمل; نظام الرسومات; مكتبة وظائف رياضية; واجهة برنامج التطبيق (API).

ماتلاب قوي برنامج تفاعلي، وتتميز بدرجة عالية من التكامل. بفضل إمكانيات لغة البرمجة الخاصة به، يتمتع النظام بالقدرة على التكيف معها مهام محددةالمستخدم، يوفر حسابات عالية السرعة وعرض النتائج في أشكال رقمية أو جدولية أو رسومية طبيعية ومريحة.

تسمح لك حزمة الكمبيوتر المحمول المدمجة بالإنشاء باستخدام محرر الكلماتما يسمى بالكتب M، بما في ذلك النصوص وأوامر نظام MATLAB ونتائج تنفيذها.

المجموعة الأساسيةالأدوات المدمجة في النظام واسعة جدًا: أحرف خاصة؛ الحسابية والجبرية والمثلثية و وظائف خاصة; المهام التحليل الطيفيوالترشيح. وظائف المتجهات والمصفوفة. أدوات للعمل مع ارقام مركبة; عوامل تشغيل لإنشاء الرسوم البيانية والأسطح والأشكال المكانية (إمكانية تعدد النوافذ الوضع الرسومي) إلخ. عند كتابة البرامج، يمكنك استخدام محرر MATLAB المدمج.

يتضمن MATLAB 5.x أيضًا Simulink – حزمة قوية، مصممة لنمذجة الأنظمة الديناميكية أنواع مختلفة(الخطية وغير الخطية، التناظرية والمنفصلة) ولتصور نتائج المحاكاة.

ج الطرق العددية، يتم تنفيذها في حل المشكلات الهندسية والموظفين اساس نظرىيمكن العثور على أوامر وبرامج MATLAB، على سبيل المثال، في . لفهم مبادئ تنظيم العمليات الحسابية التي تتضمن المصفوفات والمتجهات، تكون المعرفة المكتسبة من دراسة دورة في الرياضيات العليا كافية.

تعكس المادة أدناه محتوى الكتاب الإلكتروني الذي طوره المؤلف، والذي يستخدم في قسم “أنظمة المعلومات والتحكم المستقلة” عند دراسة تخصصي “أجهزة التحكم الميكاترونيك المستقلة” و “نمذجة أجهزة التحكم الميكاترونيك المستقلة”، كما وكذلك (في نسخة مبسطة) ضمن الإطار التعليمي -الورشة التكنولوجية (TP) لطلاب السنة الأولى.

الكترونية درس تعليمي(EUP) هو ملف matlab.pdf بتنسيق PDF (تنسيق المستند المحمول)، تم إنشاؤه باستخدام محرر النصوص Word والنظام أدوبي أكروبات. تحتفظ هذه الملفات بجميع معلمات التنسيق وسمات الخطوط والرسومات الخاصة بالمستندات المصدر. يتم دعم ملفات PDF بواسطة متصفحات الإنترنت وهي متوافقة مع أنظمة التشغيل Windows وMacintosh.

يمكن تثبيت EUP على خادم محلي شبكة الكمبيوترأو بشكل فردي على أجهزة كمبيوتر منفصلة. في العمل سطح مكتب ويندوزيتم إنشاء مجلد (على سبيل المثال، "Lab_MATLAB") يتم فيه وضع الاختصارات لبدء تشغيل نظام MATLAB واستدعاء EUP، بالإضافة إلى اختصار لمجلد المستخدم. يتم تنظيم العمل في وضع نافذتين: يتم تحميل ملف EUP في إحدى النوافذ، وفي الثانية (النافذة) (لنظام MATLAB) تتم كتابة أوامر التمارين والبرامج.

نافذة عمل النظام أكروبات ريدر 4.0 مقسمة إلى قسمين كبيرين. أولها - لوحة التنقل - تُستخدم لتنظيم الحركة عبر أقسام المستند باستخدام الإشارات المرجعية (روابط النص التشعبي). أما الثانية، وهي لوحة المستندات، فتستخدم لعرض أحدث مستند. وبالإضافة إلى ذلك، هناك القياسية عناصر ويندوزالنوافذ: شريط العنوان وشريط القائمة الرئيسية، بالإضافة إلى لوحة الأوامرأدوات.

إجراءات العمل مع EUP:

1. افتح المجلد Lab_MATLAB.

2. اتصل بملف EUP وافتحه نافذة العملماتلاب 5.x.

3. تنظيم بيئة عمل ذات نافذتين.

4. قم بدراسة مواد أقسام EUP باستمرار، والوصول إليها باستخدام لوحة التنقل، والتي يمكن إزالتها مؤقتًا إذا لزم الأمر.

في الحالات التي يتم فيها التخطيط لإنشاء ملفات m، احفظ الأخير فقط في مجلد المستخدم(حفظ الملفات في المجلدات برامج ماتلابو في مجلدات النظام محظور!).

احفظ نتائج العمل في لوحة المستندات ليعرضها المعلم.

واجهة ماتلاب

ماتلاب. إنشاء التطبيقات الرسومية.

الكائنات الرسومية. تحتوي التطبيقات الرسومية على القوائم والأزرار ومناطق إدخال النص والمفاتيح والرسومات.

مؤشر إلى كائن. العناصر التي تشكل التطبيقات الرسومية هي كائنات. المؤشر هو متغير يقوم بتخزين عنوان الكائن (في ذاكرة الكمبيوتر). يستخدم المستخدم المؤشرات كمتغيرات. أي، لتنفيذ إجراء على عنصر رسومي، يحدد المستخدم في الأمر المقابل اسم المتغير الذي يعني هذا العنصر الرسومي (مؤشر إلى هذا العنصر الرسومي).

هناك وظائف للحصول على المؤشرات: يقوم gcf بإرجاع مؤشر إلى نافذة الرسومات، ويعيد gca مؤشرًا إلى محاور الإحداثيات، ويعيد gco مؤشرًا إلى الكائن الرسومي.

خصائص الكائنات الرسومية. لتعيين خصائص الكائنات، توجد مجموعة وظائف (pointer_to_object، 'changeable_property'، 'its_new_value'، 'changeable_property_2'، 'its_new_value_2').

للحصول على خصائص كائن ما، هناك وظيفة get(pointer_to_object, 'property').

إنشاء برامج ذات واجهة مرئية. في نافذة الأوامر، اكتب الدليل ثم سيتم فتح نافذة لإنشاء واجهة مرئية.

يمكنك من خلاله تحديد كلا الواجهتين الموجودتين (فتح واجهة المستخدم الرسومية الموجودة) وإنشاء واجهة جديدة. لهذا الغرض، يتم تقديم العديد من القوالب القياسية الأكثر شيوعًا، بالإضافة إلى القدرة على إنشاء الواجهة بأكملها أولاً (واجهة المستخدم الرسومية الفارغة الافتراضية).

على سبيل المثال، لنقم بإنشاء متغير للواجهة. وهو مصمم لإدخال عدة كميات أولية (وسائط) وحساب العديد من الإجابات التي تهم المستخدم (النتائج أو، بمعنى آخر، وظائف الوسائط المدخلة). من الممكن أيضًا إنشاء رسم بياني لأي دالة من أي متغير وفقًا لتقدير المستخدم، مع الإشارة أيضًا إلى الحد الأدنى والحد الأقصى لقيم الوسيطة وخطوة تغييرها.

لتحرير خصائص عناصر الواجهة، عنصر محددانقر نقرًا مزدوجًا (الزر الأيسر). سيتم فتح مفتش الممتلكات. فيه، على سبيل المثال، اسم العنصر (الذي يظهر تحته على الكمبيوتر) يسمى العلامة. بعد العثور على كلمة علامة في العمود الأيسر، سنرى الاسم نفسه في العمود الأيمن (على سبيل المثال، النص1). يُسمى النقش الموجود على العنصر، والذي يظهر في نافذة الواجهة، بـ String. بعد العثور على كلمة سلسلة في العمود الأيسر، فإن النقش نفسه يتوافق معها في العمود الأيمن (على سبيل المثال، الوسيطة x).

ملف الواجهة له الامتداد .fig.

تحضير ملف M المطابق للواجهة التي تم إنشاؤها.

لكي ترتبط الواجهة بتنفيذ الإجراءات المطلوبة (على سبيل المثال، عند النقر فوق الزر "حساب"، سيتم حساب الوظائف وسيتم عرض قيمها في النوافذ المقابلة)، فمن الضروري أن نوضح أولاً في ملف M- كل ما يجب القيام به.

سيظهر ملف M على الشاشة بعد النقر على الزر المقابل (الرابع من اليمين) في صف الأزرار أعلى شاشة محرر الواجهة. في ملف M، الذي يحمل نفس اسم ملف الواجهة، يتم بالفعل إنشاء النص تلقائيًا وفقًا لعناصر الواجهة التي حددها المستخدم. ولكل عنصر واجهة فقرة نصية مقابلة، تبدأ بذكر اسم (علامة) عنصر الواجهة.

نظرًا لأنه من المستحسن البدء بوصف الإجراءات التي تم تنفيذها بعد النقر فوق الزر "حساب"، فسنأخذ في الاعتبار فقرة من النص في ملف M تصفها. للقيام بذلك، في ملف الواجهة، انقر فوق الزر "حساب"، وافتح "عارض الخصائص"، وابحث عن علامة هذا الزر. لنفترض، على سبيل المثال، أن يكون زر الضغط 1. ثم في ملف M سنجد فقرة بعنوان function Pushbutton1_Callback(hObject, eventsdata, Handles)

في هذه الفقرة (أي أسفل سطر عنوانها) نشير إلى ما يجب أن يحدث بعد الضغط عليها.

يجب استدعاء وظيفة إدخال الوسيطة، وقراءة الوسائط الأولية من مربعات النص المقابلة وإرجاع متجه (مصفوفة) للوسائط. ثم يجب استدعاء دالة تحل مشكلة حساب القيم الناتجة. يتلقى متجهًا لقيم الوسيطة ويعيد متجهًا لقيم النتائج. بعد ذلك، يجب استدعاء دالة لعرض القيم من متجه النتائج في النوافذ المناسبة للواجهة.

الأمر x=str2double(get(handles.edit1,"String")); يعني أن المتغير x سيحتوي على الرقم الذي يتم إرجاعه بواسطة الدالة str2double، التي تحول سلسلة من الأرقام إلى رقم. الوسيطة لهذه الوظيفة هي القيمة المرجعة للوظيفة get(handles.edit1,"String")); والذي يشير إلى عنصر الواجهة Handles.edit1 حيث تعني Handles الوصول إلى الواجهة المرئية، وedit1 هو تعيين عنصر واجهة محدد.

الأمر S=sprintf("%g",f1); يعني أنه سيتم كتابة سلسلة من الأحرف إلى المتغير S باستخدام عامل التشغيل sprintf("%g",f1); الذي يشير إلى الوسيطة f1 ويشير "%g" إلى أن الوسيطة عبارة عن رقم حقيقي.

مجموعة الأوامر (handles.edit4، "String"، S)؛ يعني أنه سيتم عرض سلسلة الأحرف الموجودة في المتغير S في عنصر واجهة التحرير 4 (نافذة إخراج النص).

بناء الرسم البياني. لرسم رسم بياني، استخدم زر واجهة الرسم. المنطق وراء الرسم البياني هو كما يلي. يقوم المستخدم بإدخال قيم المتغيرات NumFun (رقم الدالة 1 أو 2 أو 3) في مربعات الإدخال، NumArg (رقم الوسيطة)، MinArg (الحد الأدنى لقيمة الوسيطة، تبدأ تسميات المحور الأفقي به)، MaxArg (القيمة القصوى للوسيطة، تبدأ تسميات المحور الأفقي قبل المحور الأفقي)، StepArg (خطوة تغيير الوسيطة). ثم ينقر المستخدم على زر الرسم ويتم إنشاء رسم بياني وفقًا للبيانات المدخلة.

في ملف M، سنصف فقرة النص المقابلة لهذا الزر. بعد النقر فوق الزر، يتم استدعاء الدالة VvodArg، لقراءة الوسائط الأولية وإرجاع متجه لقيمها. ثم يتم استدعاء الدالة PostrGraf. يتم تمرير ناقل الوسائط إليه. إنها تضع جدولاً زمنيًا. لإنشاء رسم بياني، تقوم وظيفة PostrGraf بقراءة المتغيرات المقابلة من نوافذ إدخال النص بالواجهة. ثم يقوم بحساب عدد الخطوات عن طريق طرح الحد الأدنى للقيمة من الحد الأقصى والقسمة على حجم الخطوة. في هذه الحالة، يقوم الأمر round بتقريب نتيجة القسمة إلى قيمة صحيحة. NumberSteps=round((MaxArg-MinArg)/StepArg); بعد ذلك يتم تحديد القيم لكل عنصر من عناصر مصفوفة الإحداثيات الأفقية هوريس لنقاط الرسم البياني ولكل عنصر من عناصر مصفوفة الإحداثيات الرأسية فيرت لنقاط الرسم البياني. عندما يكون كل شيء جاهزًا، يرسم أمر الأرض رسمًا بيانيًا ثم يتم تركيب شبكة إحداثيات على الرسم البياني.

حساب وحفظ النتائج. من أجل حساب النتائج وحفظها على الفور في ملف، استخدم زر الحساب والحفظ.

في نص البرنامج المقابل لهذا الزر، يتم فتح الملف

Uiputfile("مسار الملف\اسم الملف.امتداد"، "نافذة التحديد");

حيث من بين القيم التي تم إرجاعها p هو المسار، و f هو اسم الملف. بعد تلقي قيم الإرجاع هذه من وظيفة uiputfile، يجب عليك ربط هذه البيانات باستخدام الأمر KudaZapisat=strcat(p,f); الإجراءات الإضافية هي نفسها كما في التمارين التي تمت مناقشتها مسبقًا حول العمل مع الملفات.

إنشاء وحفظ الرسم البياني. من أجل إنشاء رسم بياني وحفظه على الفور، استخدم زر الرسم والحفظ. في نص البرنامج المقابل لهذا الزر، يتم إنشاء الرسم البياني أولاً. يمكن للمرء ببساطة استدعاء الوظيفة الموضحة أعلاه، والتي تقوم ببناء رسم بياني. ولكن لا يزال الأمر أكثر قابلية للفهم للدراسة إذا تم حساب جميع المتغيرات هنا. للتحكم، تم إنشاء الجدول الزمني نفسه أيضًا.

وبعد ذلك، عندما يتم تعريف كافة المتغيرات التي تصف الرسم البياني، نفتح الملف. تقوم الدالة uiputfile بإرجاع مسار الملف واسم الملف. ثم نقوم بدمجهم في متغير واحد. نكتب إلى الملف عدد عناصر صفائف الإحداثيات الأفقية والرأسية (من الواضح أنها بنفس الحجم). ثم نكتب صفائف إحداثيات نقاط الرسم البياني نفسها. ثم نكتب الوسائط، بالإضافة إلى رقم الوظيفة ورقم الوسيطة التي تم إنشاء الرسم البياني من أجلها. ثم أغلق الملف.

فتح نتائج الحساب من ملف. لفتح ملف يتضمن نتائج العمليات الحسابية، استخدم زر "فتح البيانات". في المكان المناسب للبرنامج سنصفه الإجراءات اللازمة. تقوم وظيفة uigetfile بإعداد البيانات حول الملف الذي يتم فتحه للقراءة. يؤدي هذا إلى فتح نافذة تحديد حيث يتم تحديد اسم الملف والمسار إليه. هذه البيانات هي القيم المرجعة لوظيفة uigetfile. بعد استلامهم، نقوم بدمجهم في متغير OtkudaChitat واحد. ثم افتح الملف. بعد فتح الملف نقوم بقراءة البيانات التي تهمنا من الملف إلى متغيرات بالأسماء المناسبة. ومن الضروري الآن عرض قيم هذه المتغيرات في النوافذ المناسبة إخراج النصفي الواجهة. للقيام بذلك، نستخدم وظيفة VivodRes ووظيفة VivodArgumentovNaEkran غير المستخدمة سابقًا، والتي يجب وصفها أعلاه في وصف الزر.

فتح الرسم البياني والبيانات من الملف. يتم فتح البيانات المطلوبة للرسم من ملف باستخدام زر Open Data & Plot. في نص البرنامج المقابل، يكون منطق الإجراءات هو نفسه تقريبًا عند فتح نتائج الحساب من ملف. بعد تلقي كافة البيانات اللازمة من الملف، يتم إنشاء رسم بياني. بالإضافة إلى ذلك، يتم عرض معلومات حول الوسائط الأصلية، بالإضافة إلى رقم الوظيفة ورقم الوسيطة التي تم إنشاء الرسم البياني لها. إذا كنت ترغب في ذلك، يمكنك أيضًا تعديل هذا التمرين وتسمية محاور الرسم البياني وفقًا لأسماء الوسائط والوظائف.

يسمح Matlab للمستخدم بتنفيذ الوظيفة المطورة كتطبيق واجهة رسومية، تحتوي على عناصر التحكم (الأزرار، والقوائم، والمفاتيح، والأعلام، وأشرطة التمرير، ومناطق الإدخال، وقوائم المستخدم)، بالإضافة إلى المحاور الإحداثية ومناطق النص لعرض النتائج.

يتضمن إنشاء التطبيقات ترتيب وتعديل عناصر الواجهة المطلوبة داخل النافذة الرسومية وتعريف الإجراءات (الأوامر والوظائف) التي يتم تنفيذها عندما يصل المستخدم إلى عناصر الواجهة هذه. تتيح لك عملية العمل على أحد التطبيقات إضافة عناصر إلى نافذة الرسومات تدريجيًا، وتشغيل التطبيق واختباره، والعودة إلى وضع التحرير. والنتيجة النهائية هي وظيفة واجهة المستخدم الرسومية الموجودة في عدة ملفات يتم تشغيلها عن طريق تحديد اسمها في سطر الأوامرأو في تطبيق ماتلاب آخر.

لنقم بإنشاء زر أمر على سطح نافذة الرسومات:

uicontrol (hF1،" Style"، "زر الضغط"،...

"سلسلة"، "MyButton1"، ...

"المنصب"، [ 10 10 70 30 ])؛

عناصر التحكم في نظام Matlab هي من النوع uicontrol. يتم إنشاؤها بواسطة وظيفة منشئ uicontrol، التي تأخذ مقبض النافذة الأصل كمعلمة أولى لها، ثم تسرد بدورها أسماء وقيم الخصائص التي نخصصها لها بشكل صريح القيم الذاتية(والخصائص المتبقية، التي هي أقل أهمية بالنسبة لنا، تتلقى القيم الافتراضية). ونتيجة لذلك، لدينا نافذة رسومية يظهر فيها الزر بوضوح. يعمل هذا الزر بشكل لا تشوبه شائبة. باستخدام زر الماوس الأيسر، يتم الضغط عليه (عملية تعميق سطح الزر مرئية) والضغط عليه، ولكن لا تحدث أي إجراءات نتيجة للضغط. يحدث هذا لأننا لم نخصص بعد لهذا الزر الوظائف التي يجب القيام بها استجابةً للضغط.

في وظيفة uicontrol التي تنشئ عنصر التحكم، أكثر من غيرها معلمة مهمةبعد واصف النافذة الأصلية هي خاصية "النمط"، لأنها تحدد النوع عنصر التحكم. من خلال تعيين هذه الخاصية على "زر الضغط"، قمنا بإنشاء زر.

أسماء الخاصيتين الأخريين لا تحتاج إلى شرح: تحدد السلسلة التسمية الموجودة على سطح الزر (في في هذه الحالةهذا هو MyButton1)، والموضع هو ناقل صف مكون من أربعة أرقام ويحدد موضع عنصر التحكم بالنسبة إلى الركن الأيسر السفلي من نافذة الرسومات. وبشكل أكثر تحديدًا، يتم تحديد موضع الزاوية اليسرى السفلية من الزر بالنسبة إلى الزاوية اليسرى السفلية لنافذة الرسومات من خلال العنصرين الأولين من خط الأرقام. يحدد العنصر الثالث من هذا الخط عرض الزر، ويحدد العنصر الرابع ارتفاع الزر.

في هذه الفئة سوف ننظر إجراءات فعالةضروري للعمل مع
برنامج MATLAB، وكذلك لإعداد وعرض نتائج الدورة
هذا البرنامج. سيتم مناقشة إمكانيات الواجهة هنا
برامج MATLAB واستخدام ملفات M. سوف نقدم لك الجديد
أمر MATLAB 7، أمر النشر، بمساعدته
الإخراج المنسق. وسنقدم لك أيضًا بعضًا منها نصائح بسيطةلتصحيح الأخطاء
ملفات M الخاصة بك.

واجهة ماتلاب البرامج

منذ الإصدار 6، أصبح لبرنامج MATLAB واجهة تسمى
سطح المكتب لبرنامج MATLAB (يشار إليه فيما بعد بسطح المكتب). إلى هذه الواجهة
يتضمن نافذة الأوامر، التي تمت مناقشتها في الفصل الثاني.

سطح المكتب

بشكل افتراضي، يتضمن سطح المكتب أربع نوافذ:
نافذة نافذة الأوامر على الجانب الأيمن من سطح المكتب، windows
الدليل الحالي ومساحة العمل في الأعلى
على الجانب الأيسر ونافذة محفوظات الأوامر على الجانب الأيسر السفلي.
يرجى ملاحظة أنه للتبديل بين نوافذ الدليل الحالي
(الدليل الحالي) ومساحة العمل (مساحة العمل) تحتوي على علامات تبويب،
تكرار اسم النافذة. يمكنك التحكم في عرض النوافذ باستخدام
قائمة سطح المكتب (في الإصدار 6، قائمة العرض)، الموجودة في الأعلى
أجزاء من سطح المكتب، بالإضافة إلى ذلك، يمكنك ضبط حجم النوافذ
عن طريق سحب حدود النافذة بالماوس. نافذة الأوامر
(نافذة الأوامر) هي النافذة التي تدخل فيها الأوامر و
التعليمات التي تجعل برنامج MATLAB يقوم بالحساب والرسم
افعل العديد من الأشياء الرائعة الأخرى الموصوفة في هذا
كتاب. سننظر إلى النوافذ المتبقية في قسم خاص لاحقًا في هذا الدرس.
يتضمن سطح المكتب شريط قوائم وشريط أدوات. لوحة
تحتوي الأدوات على أيقونات (اختصارات) تتيح الوصول إلى بعضها
عناصر البرنامج التي يمكنك تحديدها من خلال القائمة. كثير
تحتوي عناصر القائمة أيضًا على اختصارات لوحة المفاتيح التي تظهر على اليمين
من عنصر القائمة. تعتمد بعض اختصارات لوحة المفاتيح هذه على إعداداتك
نظام التشغيل، في الغالب لن نذكرهم. ولكن هل
قد تجد هذه الميزة مفيدة وتستخدم لوحة المفاتيح
مجموعات في عملك لاستدعاء عناصر القائمة التي تستخدمها في أغلب الأحيان
يتقدم.

تحتوي كل نافذة على سطح المكتب على زرين صغيرين في أعلى اليمين
ركن. أحدهما، له النموذج [x]، يسمح لك بإغلاق النافذة، والآخر، في النموذج
سهم منحني، يسمح لك بإلغاء تثبيت نافذة من سطح المكتب (إرجاع window
يمكنك العودة إلى سطح المكتب عن طريق تحديد أمر القائمة Desktop => Dock
table => Pin) في النافذة غير الراسية أو عن طريق النقر على السهم المنحني،
الموجود في شريط القائمة).

• على الرغم من أن سطح المكتب يوفر بعض الميزات الجديدة و واجهة مشتركةبالنسبة لإصدارات MATLAB التي تعمل بأنظمة التشغيل Windows وUnix، فإن البرنامج مع سطح المكتب المفتوح قد يعمل بشكل أبطأ بكثير من واجهة نافذة الأوامر الأساسية، خاصة على أجهزة الكمبيوتر القديمة. للعمل في برنامج MATLAB بالواجهة القديمة تحتاج إلى تشغيل البرنامج باستخدام أمر matlab -nodesktop

مساحة العمل

في الفصل الثاني، تعرفت على أوامر Clear وWhos التي يمكنك استخدامها.
استدعاء لتتبع المتغيرات التي قمت بتعيينها أثناء الجلسة
برامج ماتلاب. جميع المتغيرات موجودة في منطقة ذاكرة الكمبيوتر،
تسمى "مساحة العمل". يتم عرض قائمة كاملة بالمتغيرات المحددة
في نافذة مساحة العمل التي تحمل الاسم نفسه. تظهر هذه النافذة
يمكنك ذلك عن طريق إدخال مساحة عمل الأمر، أو النقر فوق سطح المكتب أثناء فتحه
الماوس على علامة التبويب مساحة العمل في أسفل النافذة الحالية
الدليل (الدليل الحالي). تحتوي نافذة مساحة العمل على قائمة
المتغيرات الحالية وأحجامها (ولكن ليس قيم المتغيرات). اذا أنت
انقر مرتين على المتغير، وسيتم عرض قيمة المتغير
نافذة جديدة تسمى Array Editor، والتي يمكنك القيام بها
استخدامها للتحرير العناصر الفرديةفي المتجهات والمصفوفات.
(يمكن أيضًا فتح هذه النافذة عن طريق إدخال الأمر openvar متبوعًا باسم الملف
أنت متغير.) يمكنك إزالة متغير من "مساحة العمل" عن طريق التمييز
في نافذة مساحة العمل واختيار أمر القائمة تحرير => حذف
(تحرير => حذف).
إذا كنت بحاجة إلى إنهاء الجلسة ولا تريد حسابها لاحقًا
كل شيء يتكرر، ثم يمكنك حفظ الحالي " منطقة العمل" باستخدام
حفظ الأوامر على سبيل المثال، بعد إدخال الأمر، سيتم حفظ ملف xnyfile
قيم كافة المتغيرات الحالية المحددة في ملف يسمى myfile.mat. ل
لحفظ قيم المتغيرات X و Y فقط، أدخل ما يلي:

>> احفظ ملفي X Y

عندما تبدأ جلسة جديدة وتريد استعادة قيمها
المتغيرات، استخدم أمر التحميل. على سبيل المثال، إدخال الأمر تحميل ملفي
سوف يستعيد قيم كافة المتغيرات المخزنة في ملف myfile.mat.

• افتراضيًا، يتم حفظ المتغيرات بالتنسيق الثنائي الشائع في برنامج MATLAB، ولكن يمكنك أيضًا حفظ البيانات وتحميلها (أوامر الحفظ والتحميل) في تنسيق النصأسكي. للحصول على التفاصيل، راجع المساعدة عبر الإنترنت لهذه الأوامر. يمكن أن تكون هذه الميزة مفيدة لتبادل البيانات مع البرامج الأخرى.

الدليل الحالي ومسار البحث

سيتم تخزين الملفات الجديدة التي تقوم بإنشائها في MATLAB فيها
الدليل الحالي الخاص بك. يتم عرض اسم هذا الدليل في اللوحة
أدوات سطح المكتب، والملفات والأدلة الفرعية التي يحتوي عليها الدليل الحالي،
يتم عرضها في نافذة الدليل الحالي. اسم العرض
الدليل الحالي، يمكنك أيضًا استخدام الأمر pwd ("print Working
الدليل" في نافذة الأوامر
window)، ويمكنك أيضًا سرد محتويات الدليل الحالي عن طريق الكتابة
أمر ديرأو هو.

• يُستخدم مصطلح "المجلد" الآن على نطاق أوسع من "الدليل"؛ ل نظام الملفاتالكمبيوتر لا يوجد فرق بينهما. سوف نستخدم مصطلح "الدليل" لأن برنامج MATLAB يستخدم هذا المصطلح في وثائقه. ومع ذلك، تستخدم واجهة البرنامج أحيانًا مصطلح "المجلد"، على سبيل المثال، في العمود نوع الملف(نوع الملف) في نافذة الدليل الحالي.

قد ترغب في تغيير الدليل الافتراضي الحالي، أو أنت
ستحتاج إلى الاحتفاظ بأدلة منفصلة لمشاريع مختلفة. أنت تستطيع
قم بتغيير الدليل الحالي في MATLAB باستخدام الأمر cd، النافذة الحالية
القائمة المنسدلة للدليل أو الدليل الحالي
(الدليل الحالي) على شريط أدوات سطح المكتب. يمكنك إدخال اسم
الدليل في هذا الحقل واضغط على مفتاح Enter. حدد الدليل الذي تريد استخدامه
تم استخدامه مسبقًا من خلال النقر على زر السهم الموجود على الجانب الأيمن من الحقل، أو
حدد الدليل بالضغط على (...) أيقونة التصفح بحثاً عن المجلد،
تقع على يمين الميدان.
على سبيل المثال، على جهاز كمبيوتر يعمل بنظام التشغيل Windows
الدليل الحاليالافتراضي هو دليل فرعي يسمى العمل،
الموجود في دليل تثبيت برنامج MATLAB؛ على سبيل المثال يمكن أن يكون
الدليل C:\MATLAB7\work. ثستطيع ان تخلق كتالوج جديدلنفترض ProjectA،
بداخله عن طريق إدخال الأمر mkdir ProjectA. يمكنك أيضًا النقر بزر الماوس الأيمن
زر الماوس في نافذة الدليل الحالي وحدد الأمر
القائمة جديد => مجلد (إنشاء => مجلد) أو انقر على أيقونة المجلد الجديد
(ملف جديد) الموجود على شريط الأدوات في هذه النافذة. ثم
أدخل الأمر cd ProjectA أو انقر عليه نقرًا مزدوجًا في النافذة الحالية
الدليل لجعل هذا الدليل دليلك الحالي
فهرس. بعد ذلك، ستتمكن من العمل مع الملفات الموجودة في هذا الدليل في الوقت الحالي
جلسات برنامج MATLAB.

لذلك، مما سبق، يمكننا أن نستنتج أنك بحاجة إلى النظر في الكثير معلومات إضافيةوالبدائل!