Corso di Scilab Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via...

Corso di ScilabCorso di Scilab

Prof. Sergio De NisiProf. Sergio De Nisi

ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia”

Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: [email protected] MATERA

Struttura del corsoStruttura del corso

Cosa è ScilabCosa è Scilab Perché utilizzare ScilabPerché utilizzare Scilab Introduzione a Scilab: struttura e funzioni Introduzione a Scilab: struttura e funzioni

principaliprincipali Studio di circuiti elettriciStudio di circuiti elettrici Applicazioni con numeri complessiApplicazioni con numeri complessi Studio di sistemi dinamiciStudio di sistemi dinamici Elaborazione dati misure sulle macchine Elaborazione dati misure sulle macchine

elettricheelettriche

Cosa è ScilabCosa è Scilab

E’ un software per applicazioni scientificheE’ un software per applicazioni scientificheE’ basato sul calcolo numericoE’ basato sul calcolo numericoE’ destinato anche ad applicazioni ingegneristicheE’ destinato anche ad applicazioni ingegneristiche

““Scilab is a scientific Scilab is a scientific software package for software package for numerical computations numerical computations providing a powerful providing a powerful open computingopen computingenvironment forenvironment forengineering and engineering and scientific scientific applications”.applications”.

Corso di Scilab: Cosa è Scilab Prof. Sergio De Nisi


E’ un software per applicazioni scientificheE’ un software per applicazioni scientifiche

Nasce come clone di MatlabNasce come clone di Matlab©©, probabilmente il più importante software , probabilmente il più importante software scientifico in commercio.scientifico in commercio.

In passato i ricercatori che volevano sfruttare le potenzialità di calcolo In passato i ricercatori che volevano sfruttare le potenzialità di calcolo dei computer erano costretti a realizzare (o a far realizzare) software dei computer erano costretti a realizzare (o a far realizzare) software ad hoc nei linguaggi di programmazione più vari.ad hoc nei linguaggi di programmazione più vari.

Scilab mette a disposizione una notevole quantità di funzioni (diciamo Scilab mette a disposizione una notevole quantità di funzioni (diciamo “porzioni di software”) già predisposte ed adatte ad applicazioni “porzioni di software”) già predisposte ed adatte ad applicazioni scientifiche ed ingegneristiche.scientifiche ed ingegneristiche.



E’ basato sul calcolo numericoE’ basato sul calcolo numerico

In passato si era costretti a risolvere problemi con carta e penna.In passato si era costretti a risolvere problemi con carta e penna.

L’avvento dei computer ha permesso di risolvere problemi svolgendo L’avvento dei computer ha permesso di risolvere problemi svolgendo quantità notevoli di calcoli in poco tempo.quantità notevoli di calcoli in poco tempo.

I metodi utilizzati sono di tipo numerico, spesso approssimati, ma I metodi utilizzati sono di tipo numerico, spesso approssimati, ma permettono di risolvere problemi altrimenti molto complessi e, a volte, permettono di risolvere problemi altrimenti molto complessi e, a volte, impossibili.impossibili.


Perché utilizzare ScilabPerché utilizzare Scilab

Permette di risolvere problemi di natura Permette di risolvere problemi di natura completamente diversacompletamente diversa

Mette a disposizione tantissime librerie di funzioni Mette a disposizione tantissime librerie di funzioni già predisposte da specialistigià predisposte da specialisti

Corso di Scilab: Perché utilizzare Scilab Prof. Sergio De Nisi


Consente l’interfacciamento con software creati Consente l’interfacciamento con software creati con linguaggi di programmazione diffusicon linguaggi di programmazione diffusi

E’ Open Source e quindi frutto del lavoro di una E’ Open Source e quindi frutto del lavoro di una comunità di personecomunità di persone



E’ completamente gratuitoE’ completamente gratuito

E’ possibile a volte utilizzare toolbox già E’ possibile a volte utilizzare toolbox già predisposti da altri che hanno studiato lo stesso predisposti da altri che hanno studiato lo stesso tipo di problematipo di problema



E’ possibile creare e condividere con la comunità E’ possibile creare e condividere con la comunità di utenti-programmatori le applicazioni sviluppatedi utenti-programmatori le applicazioni sviluppate

Vi basta?Vi basta?


Introduzione a ScilabIntroduzione a ScilabCorso di Scilab: Introduzione a Scilab Prof. Sergio De Nisi



principaliprincipali Vettori e matriciVettori e matrici Sistemi di equazioni con vettori e matriciSistemi di equazioni con vettori e matrici Funzioni Funzioni GraficaGrafica ……

Introduzione a ScilabIntroduzione a ScilabVettori e matriciVettori e matrici

Corso di Scilab: Introduzione a Scilab: vettori e matrici Prof. Sergio De Nisi

Cos’è un vettore?

E’ semplicemente un insieme di numeri

Per esempio i numeri usciti al Lotto sulla ruota di Bari possono essere considerati come un vettore di cinque numeri:

V = [12 25 18 48 81]



V = [12 25 18 48 81]

Per dire che il primo numero del vettore è 12 si scrive:

V[1] = 12

Il terzo numero è:

V[3] = 18



Cos’è una matrice?

E’ ancora un insieme di numeri, ma caratterizzato da righe e colonne

Per esempio la tabella di tutti i numeri usciti al Lotto è una matrice costituita da 11 righe e 5 colonne:



Nazionale 60 6 13 63 48

Bari 52 81 6 13 53

Cagliari 22 58 1 32 44

Firenze 48 16 38 87 54

Genova 74 35 53 41 73

Milano 46 38 1 79 68

Napoli 27 18 35 49 80

Palermo 28 24 80 71 50

Roma 70 78 64 44 56

Torino 5 10 33 80 8

Venezia 71 42 35 16 21



Nazionale 60 6 13 63 48

Bari 52 81 6 13 53

Cagliari 22 58 1 32 44

Firenze 48 16 38 87 54

Genova 74 35 53 41 73

Milano 46 38 1 79 68

Napoli 27 18 35 49 80

Palermo 28 24 80 71 50

Roma 70 78 64 44 56

Torino 5 10 33 80 8

Venezia 71 42 35 16 21

Guardando questa tabella possiamo dire in modo del tutto equivalente che:

Il terzo estratto sulla ruota di Firenze è 38

Il terzo numero della quarta riga è 38

Il numero corrispondente a quarta riga e terza colonna è 38

M[4, 3] = 38



Ma cosa c’entra tutto questo con il nostro Ma cosa c’entra tutto questo con il nostro corso su Scilab?corso su Scilab?

C’entra eccome! Molti problemi (non solo di C’entra eccome! Molti problemi (non solo di Elettrotecnica) vengono risolti mediante Elettrotecnica) vengono risolti mediante sistemi di equazionisistemi di equazioni

I sistemi di equazioni possono essere scritti I sistemi di equazioni possono essere scritti in forma matriciale.in forma matriciale.



EsempioEsempio

3x + 5y - 2z = 83x + 5y - 2z = 8

-2x + 6y + z = 5 -2x + 6y + z = 5

+ 2y – 3z = 1+ 2y – 3z = 1

1

5

8

320

162

253

z

y

x



ApprofondimentoApprofondimento

Il sistema iniziale si ottiene grazie alla cosiddetta moltiplicazione righe Il sistema iniziale si ottiene grazie alla cosiddetta moltiplicazione righe per colonne. La prima equazione, infatti, si ottiene così: primo per colonne. La prima equazione, infatti, si ottiene così: primo elemento della prima riga (della matrice) per primo elemento del elemento della prima riga (della matrice) per primo elemento del vettore, più secondo elemento della prima riga per secondo elemento vettore, più secondo elemento della prima riga per secondo elemento del vettore, più terzo elemento della prima riga per terzo elemento del del vettore, più terzo elemento della prima riga per terzo elemento del vettore, uguale primo elemento del vettore a destra dell’uguale.vettore, uguale primo elemento del vettore a destra dell’uguale.

Chiaro?Chiaro?

Meno male che si tratta solo della prima Meno male che si tratta solo della prima equazione!equazione!




1

5

8

320

162

253

z

y

x




1

5

8

320

162

253

z

y

x

3




1

5

8

320

162

253

z

y

x

3 x




1

5

8

320

162

253

z

y

x

3 x +




1

5

8

320

162

253

z

y

x

3 x + 5




1

5

8

320

162

253

z

y

x

3 x + 5 y




1

5

8

320

162

253

z

y

x

3 x + 5 y -




1

5

8

320

162

253

z

y

x

3 x + 5 y - 2




1

5

8

320

162

253

z

y

x

3 x + 5 y – 2 z =




1

5

8

320

162

253

z

y

x

3 x + 5 y – 2 z = 8




1

5

8

320

162

253

z

y

x

3 x + 5 y – 2 z = 8

-2




1

5

8

320

162

253

z

y

x

3 x + 5 y – 2 z = 8

-2 x +




1

5

8

320

162

253

z

y

x

3 x + 5 y – 2 z = 8

-2 x + 6




1

5

8

320

162

253

z

y

x

3 x + 5 y – 2 z = 8

-2 x + 6 y




1

5

8

320

162

253

z

y

x

3 x + 5 y – 2 z = 8

-2 x + 6 y +1




1

5

8

320

162

253

z

y

x

3 x + 5 y – 2 z = 8

-2 x + 6 y +1 z




1

5

8

320

162

253

z

y

x

3 x + 5 y – 2 z = 8

-2 x + 6 y +1 z = 5




1

5

8

320

162

253

z

y

x

3 x + 5 y – 2 z = 8

-2 x + 6 y +1 z = 5

0x + 2 y – 3 z = 1

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