Einführung in MATLAB · 27.03.2019 einfÜhrung in matlab 19 •Bei einem Fit: Fit im Curve-Fitting-Tool erzeugen →File →Generate Code → Erhalten des Quellcodes, der hinter

Einführung in MATLAB

Messdaten sammeln Datenverarbeitung Graphische Darstellung

Warum MATLAB?

27.03.2019 EINFÜHRUNG IN MATLAB 2

Warum MATLAB?

t = [1.0 , 2.0 , 3.0 , …]

v = [2.1 , 4.2 , 6.3 , …]

m = 3.14

E = ½ * m * v² → [6.9 , 27.7 , 62.3 , …]


Inhalt

27.03.2019

1. Grundlegendes

2. Installation/Nutzung

3. Aufbau

4. Variablen

5. Daten importieren

6. Daten verarbeiten

7. Plotten

8. Diagrammanpassung

9. Fitten

10. Fehlerbalken

11. Diagramme exportieren

EINFÜHRUNG IN MATLAB 4

▪Lokale Installation: TUMonline → Dienste → Software → Weitere Produkte → MathWorks Matlab für Studierende (ausführliche Anleitung)

▪CIP-Pool: MATLAB mit allen Toolboxen bereits installiert

▪AppServer: https://wiki.tum.de/display/tuphcip/Windows+Application+Server

Installation/Nutzung


https://wiki.tum.de/display/tuphcip/Windows+Application+Server

Grundlagen


▪MATLAB = MATrix LABoratory

▪Datenauswertung und Visualisierung

▪numerische Berechnungen

▪viele Erweiterungen (Toolboxen): symbolische Mathematik, Simulationen, …

▪Alternativen: Origin, QtiPlot, Mathematica

Aufbau


Editor

Workspace

Command Window

Aktuelles Arbeitsverzeichnis

•Aktuelles Arbeitsverzeichnis: Schnellzugriff auf Skripte und andere Dateien

•Workspace: Liste von festgelegten Variablen

•Command Window: Eingabe von MATLAB-Befehlen

•Editor: z.B. zum Schreiben von Skripten

Aufbau


• Speicher für Daten

• z.B. Zahlen, Vektoren, Matrizen

• Benennung: erstes Zeichen muss ein Buchstabe sein; danach Buchstaben, Zahlen und Unterstrich möglich

• Im Command Window: > var1 = 123;

• Im Workspace: Auslesen per Doppelklick

Variabeln


Große Datensätze können aus externen Dateien importiert werden (z.B. Exel-Sheets, CSV-Dateien, txt-Datei, …)

1. HOME → Import Data → Datei öffnen

2. Relevante Zeilen und Spalten auswählen

3. Variablenname für Spalten festlegen

4. Als Output Type „Column vectors“ festlegen

5. „Import Selection“ → Im Workspace erscheint die neue Variable

Daten importieren



• Rechenoperationen sind im Command Window möglich jedoch vom

Variablentyp abhängig

• bei skalaren Größen: + - * / ^

• bei Vektoren: .^

• > E = ½ m * v.^2

• eingebaute Funktionen: sqrt, sin, cos, tan, log, …

Datenverarbeitung


• Workspace: Variablen auswählen → „PLOTS“ → plot, scatter, …

• Command Window: > plot (x,y)

• plot: Liniendiagramm

• scatter: Punktdiagramm

• errorbar: Fehlerbalken (dazu später mehr)

Daten plotten


• View→ „Property-Editor“ auswählen

• Um Plot zu bearbeiten: Plot-Fenster → Tools → Edit Plot

➔ durch Anklicken der Bereiche können nun im Property-Editor diverse

Eigenschaften verändert werden

Diagramm anpassen



Diagramm anpassen


• Inneren Bereich anklicken:

• Titel, Gitternetzlinien

• Achsenbeschriftung, -skalierung

• Daten anklicken:

• Eigenschaften der Linie und Datenmarkierungen anpassen

• Datenauswahl anpassen (Refresh Data)

• Legende einblenden und anpassen

•Direkt im Plot: Plot-Fenster → Tools → Basic Fitting (nicht alle Fits möglich!)

• APPS:• Curve Fitting (muss ggf. noch installiert werden)

• Daten und Funktion auswählen (auch Custom Equation möglich)

• Print to Figure

• Diagramm kann wie beim Plot bearbeitet werden

Daten fitten



• Bei einem Plot: > errorbar( X, Y, F)

➔ erzeugt ein Liniendiagramm mit den X- und Y-Werten und den Unsicherheiten F als

Fehlerbalken in Y-Richtung

➔ bei einem zusätzlichen ´´o´´ nach dem Fehler wird ein Punktdiagramm erzeugt

Fehlerbalken


• Bei einem Fit: Fit im Curve-Fitting-Tool erzeugen → File → Generate Code →

Erhalten des Quellcodes, der hinter dem Fit steckt und Möglichkeit zur Änderung:

• definieren für den Fehler eine neue Variable

• fügen errorbar hinzu und verbinden es mit „hold on“ mit dem Plot der Fitfunktion

• führen das Skript über das Command Window aus

Fehlerbalken



• Plot-Fenster → Export Setup → Apply to Figure

• Plot-Fenster → Print Preview → Größe anpassen (weißen Rand entfernen)

• Plot-Fenster → Export Setup → Export → Speichern (z.B. als .pdf, .png, …)

Diagramme exportieren


Beispiel


Fragen?


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