9/3/2019
1
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật Matlab® – Matrix Laboratory 1
Giảng viên: Ths. Trần Kim Bằng
Bộ môn Cơ Kỹ Thuật, P.106B4
Khoa Khoa Học Ứng Dụng
Đại học Bách Khoa TpHCM
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật Matlab® – Matrix Laboratory 2
Chương 1
Giới thiệu chung
về chương trình MATLAB
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật
Matlab® – Matrix Laboratory 3
Khởi động Matlab, bốn cửa sổ xuất hiện như sau
1.1. Tiếp cận phần mềm matlab
Dùng phiên bản từ 2016b
Cài đặt và sử dụng trong môi trường Window
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật
Matlab® – Matrix Laboratory 4
• Người dùng có thể chạy trực tiếp các lệnh trên Command Window.
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật Matlab® – Matrix Laboratory 5
• Cửa sổ Current folder thể hiện danh sách các file có trong thư mục
hiện hành.
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật Matlab® – Matrix Laboratory 6
• Cửa sổ Workspace thể hiện tất cả biến người sử dụng đã định nghĩa
và các tính chất của nó.
9/3/2019
2
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật Matlab® – Matrix Laboratory 7
• Cửa sổ Command History lưu trữ các lệnh đã được thực hiện trên
Command Window.
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật Matlab® – Matrix Laboratory 8
• Trong Command History, các dòng lệnh được chia làm nhiều phần.
• Mỗi phần được giới hạn bởi thời điểm khởi động Matlab và thời điểm
thoát Matlab.
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật
Matlab® – Matrix Laboratory 9
Để lưu trữ và chỉnh sửa một tập hợp nhiều lệnh (một chương trình). Ta tạo
một M-file.
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật
Matlab® – Matrix Laboratory 10
Ta có thể tắt mở các cửa sổ và thiết lập tình trạng ban đầu bằng Desktop
menu
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật Matlab® – Matrix Laboratory 11
• Khi ta khai báo các biến trong command window, các biến sẽ được
lưu trữ trong bộ nhớ đến khi thoát chương trình Matlab.
• Để biểu diễn lại biến đã định nghĩa, gõ tên biến trên command
window hoặc xem trong workspace.
• Để xóa các biến trong bộ nhớ, dùng lệnh Clear all.
• Trên command window, khi ta đã thực thi một dòng lệnh rồi thì không
thể chỉnh sửa dòng lệnh đó lại được nữa. Bấm nút ^ hay vô command
history để gọi lại lệnh đó.
• Các dòng lệnh được thực thi trong M-file không được lưu trữ trong
command history nhưng các biến vẫn được lưu trữ trong workspace.
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật Matlab® – Matrix Laboratory 12
• Để xóa các lệnh trong command window, dùng lệnh clc hay vào Edit
menu.
• Để quy định cách thể hiện số trên command window, dùng lệnh format
e+002 tức là x102
9/3/2019
3
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật Matlab® – Matrix Laboratory 13
1.2. Một số quy định cơ bản về cú pháp trong matlab
• Matlab cho phép đặt tên biến có độ dài lên đến tối đa 63 ký tự.
•Không được để khoảng trắng khi đặt tên biến. Để biễu diễn
khoảng trắng, có thể thay thế bằng dấu “_”
• Không đặt tên biến trùng với lệnh trong Matlab.
• Matlab phân biệt chữ hoa và chữ thường khi đặt tên biến. A và a,
hay matr và matR là hai biến khác nhau.
• Hạn chế dùng tiếng Việt có dấu để đặt tên folder chứa file Matlab.
Quy định về tên biến Ví dụ
Phải bắt đầu bằng chữ cái a_b_c, a1, X53
Không chứa các kí tự đặc biệt Không dùng ~@!#$%^&*()-
+=:.,”? …
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật Matlab® – Matrix Laboratory 14
1.3. Những tên biến đặc biệt trong matlab
Các biến đặc biệt Giá trị
ans Tên biến mặc định dùng để trả về kết quả
pi π = 3.1415
i, j Đơn vị ảo: i = j =
inf Số vô cùng
nan Số không xác định 0/0
… …
1
0
1
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật
Matlab® – Matrix Laboratory 15
• Có hai cách thức để chạy lệnh trong Matlab: chạy trong
Command window hoặc chạy trên M_file.
• Trong Matlab, tất cả các biến phải được gán giá trị số
(trừ biến symbolic) trước khi được sử dụng trong các
lệnh.
• Để gán giá trị cho biến, dùng dấu “=“ rồi bấm Enter.
• Khi gán giá trị cho biến hay thực thi dòng lệnh mà không
cần thể hiện kết quả trên command window, thêm dấu “;”
vào cuối dòng lệnh.
• Ta có thể chạy liên tiếp các lệnh bằng cách dùng dấu “,”
để ngăn cách các lệnh. Sau đó bấm Enter
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật
Matlab® – Matrix Laboratory 16
Lệnh Ý nghĩa
clc xóa màn hình
clear all xóa dữ liệu các biến
close all đóng tất cả cửa sổ đồ họa
Ctrl+c dừng chương trình
quit , exit thoát Matlab
1.4. Một số lệnh tiện ích
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật Matlab® – Matrix Laboratory 17
1.5. Một số phép toán đơn giản
Phép tính Ký hiệu Ví dụ
Phép cộng, a+b + 3+9
Phép trừ, a-b - 90-54
Phép nhân, a.b * 55*3.7
Phép chia, a÷b / hoặc \ 56/8 = 8\56
Phép lũy thừa, ab ^ 5^2
Chú ý:
Mức độ ưu tiên của phép toán:
Lũy thừa Nhân, chia Cộng, trừ
Ví dụ:
>> a=3 % enter
>> b=5 % enter
>> c=a+b % enter
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật Matlab® – Matrix Laboratory 18
Độ ưu tiên của các phép toán trong biểu thức
• Matlab thực hiện phép toán
• Từ trong dấu ngoặc ra ngoài dấu ngoặc
• Từ trái sang phải
>>T=(1/(1+p*x))^k
• Trong Matlab, các phép toán (+,-,*,/ và ^) đều theo quy tắc của ma
trận.
• Để bỏ quy tắc này, ta thêm dấu “.” trước mỗi phép tính.
• Khi thực hiện một phép tính toán mà không gán giá trị vào một biến cụ
thể, Matlab sẽ gán giá trị vừa tính vào biến “ans”. Biến này sẽ thay đổi
giá trị nếu như có một phép toán khác được thực hiện sau đó.
9/3/2019
4
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật Matlab® – Matrix Laboratory 19
• File.m là một file text, được thiết lập trong Matlab Editor/Degugger,
chứa một loạt các câu lệnh và các hàm (function) khác.
• Khi chọn Run, các câu lệnh sẽ được thực thi theo thứ tự từ trên
xuống dưới.
• Trước khi được thực thi, file.m phải được lưu lại trong thư mục làm
việc.
• Quy định về việc đặt tên cho file.m cũng tương tự với việc đặt tên
biến. Tên hàm (function) và tên file khi lưu lại phải giống nhau. Ví
dụ function giaipt phải được lưu dưới định dạng .m với tên là
giaipt.
• Từ Matlab Editor/Degugger, ta có thể tạo ra các function. Mỗi một
function thực hiện một nhiệm vụ nhất định.
1.6. Sử dụng M_FILES trong MATLAB
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật Matlab® – Matrix Laboratory 20
Tên function
và tên định
dạng .m khi
lưu phải giống
nhau
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật
Matlab® – Matrix Laboratory 21
Ba giá trị đưa vào
Hai giá trị trả về
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật
Matlab® – Matrix Laboratory 22
Tại sao sử dụng file.m?
Chương trình (code) quá dài.
Chương trình được sử dụng nhiều lần.
Chương trình cần được sửa lỗi và nâng cấp dần theo thời
gian.
Việc sửa đổi tên biến và thông số được thực hiện một
cách nhanh chóng Để chuyển một loạt
các dòng code thành
dòng chú thích, bôi đen
rồi bấm ctrl+R.
Chuyển ngược lại bằng
cách bấm ctrl+T
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật Matlab® – Matrix Laboratory 23
Màu đỏ là có lỗi cú
pháp, chương trình
không chạy tiếp được
Màu cam là cảnh báo,
chương trình vẫn chạy
được
Màu xanh lá là chương
trình tốt, không có bất
cứ vấn đề gì
Để biết chi tiết về lỗi
hay cảnh báo, rê con
trỏ vào các vạch này.
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật Matlab® – Matrix Laboratory 24
Có thể tận dụng chức năng Cell bằng cách dùng %% để phân ra
thành nhiều vùng lệnh trong chương trình.
Ta có thể chạy từng vùng lệnh riêng biệt. Điều này giúp việc quản lý
chương trình dễ dàng hơn.
9/3/2019
5
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật Matlab® – Matrix Laboratory 25
Để thiết lập đường dẫn đến thư mục hiện hành. Ta dùng chức năng Set Path
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật Matlab® – Matrix Laboratory 26
Có thể dùng cách khác
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật
Matlab® – Matrix Laboratory 27
1.6. Một số quy ước màu sắc cho ký tự trong môi trường
matlab editor
Keywords
màu xanh
dương
Smart
indent
Chú thích
màu xanh lá
cây
Chuỗi cố định màu tím
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật
Matlab® – Matrix Laboratory 28
Có thể thay đổi màu sắc của ký tự
Khoa Khoa học ứng dụng
Bộ môn Cơ kỹ thuật
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường đại học Bách Khoa
Lập trình tính toán Cơ kỹ thuật Matlab® – Matrix Laboratory 29
• Các hàm có thể dùng chung các biến với hàm khác. Muốn truy cập biến
của hàm khác ta phải khai báo biến đó là biến toàn cục với từ khóa
global
• Ví dụ như global a b
• Có thể gọi nhiều function từ M-file.
• Giá trị trả về của function có thể là số, vector, ma trận hoặc chuỗi kí tự.
CHÚ Ý