Cours Matlab commandes de base et introduction aux calculs

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PARTIE N° 1 MATLAB : COMMANDES DE BASE ET INTRODUCTION AUX CALCULS MATRICIELS
1.1 DESCRIPTION DE LA FENETRE DE COMMANDE DE MATLAB
1.2 EXPLORATION DES BIBLIOTHEQUES
1.2.1 Matlab et ses bibliothèques
1.2.2 Commande help
1.2.3 Commande lookfor
1.2.4 Localisation de la fonction utilisée
1.2.5 Autres commandes
1.3 COMMANDES DE GESTION DE L’ESPACE DE TRAVAIL
1.3.1 Introduction
1.3.2 Matlab comme simple calculateur
1.3.3 Nombre complexe
1.3.4 Mathématiques, géométrie
1.3.5 Ecriture directe d’une matrice ou d’un vecteur
1.3.6 Gestion des variables dans l’espace de travail : commandes whos, clear, format
1.4 OPERATIONS DIRECTES SUR LES MATRICES
1.4.1 Opérations arithmétiques
1.4.2 Opérations relationnelles et logiques
1.5 MANIPULATIONS SUR LES ELEMENTS MATRICIELS
1.5.1 Manipulation des indices
1.5.2 Valeurs particulières
1.6 MATRICES CREUSES (HELP SPARFUN)
1.7 MATRICE ET CHAINE DE CARACTERES
1.8 BILAN ET EXERCICE D’APPLICATION
1.8.1 Ce qu’il faut (au minimum) retenir !
1.8.2 Exercice d’application 1
PARTIE N° 2 SUR CERTAINES FONCTIONS DEDIEES AU CALCUL
2.1 INITIALISATION ET MANIPULATION
2.2 ALGEBRE LINEAIRE
2.2.1 Fonctions élémentaires
2.2.2 Fonctions de décomposition
2.3 OPERATIONS SUR LES DONNEES
2.3.1 Génération aléatoire
2.3.2 Analyse des données
2.4 OPERATIONS SUR LES POLYNOMES
PARTIE N° 3 ÉLEMENTS DE PROGRAMMATION
3.1 INTRODUCTION
3.2 SCRIPT
3.2.1 Définition d’un script
3.2.2 Construction d’un script
3.3 FONCTIONS
3.3.1 Introduction
3.3.2 Définition
3.3.3 Exemple de fonction
3.4 STRUCTURES DE PROGRAMMATION USUELLES
3.4.1 Structure de type test
3.5 BILAN ET EXERCICES D’APPLICATION : CREATION D’UNE FONCTION
PARTIE N° 4 GRAPHISME
4.1 PREAMBULE
4.2 NOTION DE FIGURE
4.3 AFFICHAGE DES COURBES 2D
4.3.1 Commande plot
4.3.2 Commande fplot
4.3.3 Commande subplot
4.3.4 Commande axis
4.4 AFFICHAGE DES COURBES 3D
4.4.1 plot3 : arguments vectoriels
4.4.2 Fonctions à arguments matriciels
4.4.3 meshgrid
4.4.4 plot
4.4.5 contour et contour3
4.4.6 mesh et surf
4.4.7 image
4.4.8 colormap et colorbar
4.4.9 view
4.5 GRAPHES SPECIALISES
4.5.1 Barres et surfaces
4.5.2 Camemberts
4.6 EXERCICE :GRAPHISME ET FONCTIONS
4.7 AUTRE EXERCICE
4.8 EXERCICE IMAGES
PARTIE N° 5 FICHIERS DE DONNEES
5.1 FICHIERS MATLAB
5.1.1 Commande save
5.1.2 Commande load
5.2 FICHIERS BINAIRES ET ASCII:LE FORMAT STANDARD
5.2.1 Commande fopen
5.2.2 Commande fread
5.2.3 Commande fwrite
5.2.4 Commande fclose
5.2.5 Commande fprintf
5.3 EXERCICE
PARTIE N° 6 APPLICATIONS
6.1 RAPPELS SUR LE DEVELOPPEMENT EN SERIE DE FOURIER ET TRANSFORMEE DE FOURIER
6.2 EXERCICE
6.2.1 Décomposition en série de Fourier, représentation spectrale et somme de série

INTRODUCTION

L’objectif de cette formation est de se familiariser au logiciel Matlab, applicatif dédié au calcul scientifique le plus utilisé dans les laboratoires universitaires et industriels tel que le CEA, Thomson, le CNES, etc.

A l’origine, la toute première version de Matlab fut mise en œuvre aux Universités du Nouveau Mexique et de Stanford, à la fin des années 70. Elle se destinait essentiellement à l’analyse numérique et à l’algèbre linéaire. Depuis, Matlab est devenu un outil que l’on peut utiliser pour mener des simulations dans de très nombreux domaines (traitement du signal, traitement d’image, automatique, statistique, aéronautique, etc.) et pour développer des applications avec une interface graphique.

Note technique : Lancement de Matlab sous Windows et sous UNIX:

A l’ENSEIRB, Matlab est installé à la fois sous Windows et sous UNIX. La procédure de lancement est différente dans les deux cas. Sous Windows, Matlab se trouve dans le menu Démarrer. Sous UNIX, il faut le lancer à partir de la ligne de commande. La procédure à suivre est la suivante:

• Avant de vous loguer, assurez vous que le terminal est en mode graphique 24 bits.

Pour cela, entrez votre login, puis ouvrez le menu « Option » de l’écran de login, et choisissez « Session » puis « Switch 24 bit plans ».

• Dans un terminal, tapez le chemin d’accès complet vers l’exécutable Matlab, puis validez. Selon la version désirée, (Matlab 6.5 ou Matlab 7), le chemin est différent.

D’une manière générale, Matlab 6 est plus rapide et Matlab 7 offre plus de fonctionnalités en terme d’interface graphique.

MATLAB : COMMANDES DE BASE ET

INTRODUCTION AUX CALCULS MATRICIELS

Description de la fenêtre de commande de Matlab

Lancer Matlab, en utilisant le menu démarrer. Selon les versions du logiciel, on obtient l’un des deux fenêtres de commande suivantes. Le chargé de cette formation montrera éventuellement la mise en œuvre d’un raccourci. Avec la version précédente A partir des versions 6 et 7, la fenêtre de commande (« prompt ») est complétée par des fenêtres utilitaires permettant de visualiser les fichiers du répertoire courant ou les variables définies dans le workspace courant, ce qui correspond aux commandes lset whos..

Exploration des bibliothèques

Matlabet ses bibliothèques

Matlab est un logiciel qui dispose d’une collection de fonctions/programmes, que l’on désigne aussi par des fichiers à extension .m. Ces .m sont classés par thèmes et constituent alors des boîtes à outils (ou toolboxes en anglais). On dispose ainsi des toolboxes general’, ‘identification’, ‘signal’, etc. Matlab ayant été créé à partir d’une bibliothèque dédiée au calcul matriciel, de nombreuses bibliothèques sont relatives à l’algèbre linéaire (‘elmat’,‘specmat’, ‘matfun’).

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