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iutomatisation

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Introduction au logiciel MATLAB”Cours bloc”

Freddy MUDRY et Michel ETIQUE

Freddy.Mudry@eivd.ch, Michel.Etique@eivd.ch

ecole d’ingenieurs du canton de Vaud (eivd)

Departement d’electricite et d’informatique

institut d’Automatisation industrielle (iAi)

Introduction au logiciel MATLAB”Cours bloc” – p.1/20

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Organisation du "cours bloc"

8h10-9h40 Théorie, exemples détaillés10h05-11h35 Exercices12h40-14h10 Théorie, exemples détaillés14h20-15h50 Exercices

Documents, listings :– s:\regulation\matlab\cours_bloc (du

domaine iAi)– \\iai_serveur\serveur...\regulation\matlab\cours_bloc(du domaine EINET)

Introduction au logiciel MATLAB”Cours bloc” – p.2/20

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Applications de MATLAB (eivd)

– mathématiques– laboratoire de physique– systèmes analogiques (filtres, Bode, réponses

temporelle, etc)– théorie des circuits– traitement de signal– régulation automatique– etc

Introduction au logiciel MATLAB”Cours bloc” – p.3/20

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Introduction

Nombre de problèmes de l’ingénieur– ne peuvent être résolus que numériquement– sont où doivent être formulés de manière

matricielle=⇒ MATLAB est un logiciel spécialisé dans le cal-cul matriciel numérique

Introduction au logiciel MATLAB”Cours bloc” – p.4/20

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Introduction

– opérations/manipulationsvectorielles/matricielles (inv, eig, diag)

– résolution (numérique) d’équationsdifférentielles (ode23 et ode45)

– création/manipulation de polynômes(polyval, conv)

– traitement de données expérimentales (min,mean, sort, std)

– interface graphique (plot, mesh, surf)

Introduction au logiciel MATLAB”Cours bloc” – p.5/20

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Introduction

– opérations/manipulationsvectorielles/matricielles (inv, eig, diag)

– résolution (numérique) d’équationsdifférentielles (ode23 et ode45)

– création/manipulation de polynômes(polyval, conv)

– traitement de données expérimentales (min,mean, sort, std)

– interface graphique (plot, mesh, surf)

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Introduction

– opérations/manipulationsvectorielles/matricielles (inv, eig, diag)

– résolution (numérique) d’équationsdifférentielles (ode23 et ode45)

– création/manipulation de polynômes(polyval, conv)

– traitement de données expérimentales (min,mean, sort, std)

– interface graphique (plot, mesh, surf)

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Introduction

– opérations/manipulationsvectorielles/matricielles (inv, eig, diag)

– résolution (numérique) d’équationsdifférentielles (ode23 et ode45)

– création/manipulation de polynômes(polyval, conv)

– traitement de données expérimentales (min,mean, sort, std)

– interface graphique (plot, mesh, surf)

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Introduction

– opérations/manipulationsvectorielles/matricielles (inv, eig, diag)

– résolution (numérique) d’équationsdifférentielles (ode23 et ode45)

– création/manipulation de polynômes(polyval, conv)

– traitement de données expérimentales (min,mean, sort, std)

– interface graphique (plot, mesh, surf)

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Le Workspace MATLAB

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L’aide en ligne

help nom_de_commande

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La fonction plot et l’opérateur .

sinc (ϑ) =sin (ϑ)

ϑ

theta = linspace (−4∗pi ,4∗ pi , 100) ;

s inc = sin ( theta ) . / theta ;

f igure ( 1 ) , plot ( theta , s inc )

−15 −10 −5 0 5 10 15−0.4

−0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Introduction au logiciel MATLAB”Cours bloc” – p.8/20

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Services Internet

http://www.mathworks.com

ftp.mathworks.com

http://www.scientific.de

http://www.sysquake.com

http://www-rocq.inria.fr/scilab/

Introduction au logiciel MATLAB”Cours bloc” – p.9/20

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Boîtes à outils

– traitement de signal (signal processingtoolbox),

– régulation automatique (control systemtoolbox),

– identification (system identification toolbox),– réseaux de neurones (neural networks

toolbox),– logique floue (fuzzy logic toolbox),– calcul symbolique (symbolic math toolbox),

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Boîtes à outils

– simulation de systèmes non-linéaires(Simulink),

– systèmes de puissance (Power Systemsblockset)

– télécommunications (Communication toolbox)

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Utilisateurs

– MATLAB est un quasi-standard au niveauacadémique

– de plus en plus utilisé par les entreprises– largement appécié par les ingénieurs (boîtes à

outils)

Introduction au logiciel MATLAB”Cours bloc” – p.12/20

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Utilisateurs

– MATLAB est un quasi-standard au niveauacadémique

– de plus en plus utilisé par les entreprises

– largement appécié par les ingénieurs (boîtes àoutils)

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Utilisateurs

– MATLAB est un quasi-standard au niveauacadémique

– de plus en plus utilisé par les entreprises– largement appécié par les ingénieurs (boîtes à

outils)

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uicontrol et uimenu

Introduction au logiciel MATLAB”Cours bloc” – p.13/20

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Création d’axes et de sliders

%D e f i n i t i o n du systeme G( jw )

T = 0 . 1 ;

numG = 1 ;

denG = [ T , 1 ] ; %[T ,1 ]

%Reponse f r e q u e n t i e l l e

[ A, phi , omega ] = bode (numG, denG) ;

%Systeme d ’ axes pour reponse f r e q u e n t i e l l e

f igure (1)

axe1 = axes ( ’ Uni ts ’ , ’ Normalized ’ , . . .

’ Pos i t ion ’ , [ 0 . 1 , 0 . 3 , 0 . 8 , 0 . 5 ] ) ;

pl1 = semilogx ( omega,20∗ log10 ( A) ) ;

%Sl ide r pour mod i f i ca t i on pos i t i on de T

sl1 = uicontrol ( ’ Uni ts ’ , ’ Normalized ’ , ’ Sty le ’ , ’ S l i de r ’ , . . .

’ Pos i t ion ’ , [ 0 . 1 , 0 . 1 , 0 . 8 , 0 . 0 5 ] , . . .

’ Min ’ ,0 .001 , ’ Max’ , 1 , ’ Value ’ , 0 . 1 , . . .

’ CallBack ’ , ’ s l ider_change_01 ’ ) ;Introduction au logiciel MATLAB”Cours bloc” – p.14/20

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Fonction CallBack

slider_change_01.m

%Lecture de la valeur courante du s l i d e r et mise a jour de G( jw )

denG = [ get ( s l1 , ’ Value ’ ) , 1 ] ; %[T ,1 ]

%Calcul des reponses

[ A ] = bode(numG, denG, omega) ;

%Mise a jour du graphique

set ( pl1 , ’ Ydata ’ , l in2db ( A) )

Introduction au logiciel MATLAB”Cours bloc” – p.15/20

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MATLAB est serveur OLE

Commande de la hauteur d’une sphère

e . g .M A T L A B

S I M U L I N K

W I N D O W SO L E

. . .

P C - P E N T I U M - W I N D O W S N T 4 . 0

R é g u l a t e u rC a r t e

d ' a c q u i s i t i o nN T

d r i v e r

i a

u a ( t )

L aR a

C a p t e u r d ep o s i t i o n àu l t r a s o n s

x

0

A l g o r i t h m e s ,s t r a t é g i e d e c o m m a n d e ,s i g n a u x & p a r a m è t r e s

I n t e r f a c eu t i l i s a t e u r

f _ 0 1 _ 0 1 . e p sIntroduction au logiciel MATLAB”Cours bloc” – p.16/20

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MATLAB est serveur OLE

Panneau d’instruments virtuels

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MATLAB est serveur OLE

Inclusion de la librairie engine.h

#include " engine . h" / / MATLAB ENGINE

Engine ∗ hMatlab ;

bool MatlabOpened ;

Introduction au logiciel MATLAB”Cours bloc” – p.18/20

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MATLAB est serveur OLE

Ouverture de MATLAB

bool MatlabOpen ( void )

{

i f ( ! MatlabOpened )

{

hMatlab = engOpen( " \ 0 " ) ;

i f ( hMatlab == NULL) return f a l se ;

MatlabOpened = true ;

}

return t rue ;

}

Introduction au logiciel MATLAB”Cours bloc” – p.19/20

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MATLAB est serveur OLE

Transfert vers MATLAB

void Trans2MATLAB( )

{

mxArray ∗ T;

int Buf ferS ize ;

double ∗ Buf fer ;

Buf ferS ize = . . .

T = mxCreateDoubleMatrix ( Buf ferS ize , 2 , mxREAL) ;

mxSetName( T , " u_acq " ) ;

Buf fer = mxGetPr ( T ) ;

engPutArray ( hMatlab , T ) ;

mxDestroyArray ( T ) ;

}Introduction au logiciel MATLAB”Cours bloc” – p.20/20