Curso Introductorio de MATLAB®

Curso Introductorio de MATLAB

MSc. Ing. Tulio E. Hernndez R.

Puerto Ordaz 2014

Curso Introductorio de MATLAB CONTENIDO

1ER DIA Primeros Pasos de MATLAB.

Variables. Formatos de Salida. Manejo de Caracteres. Vectores. Matrices y Autovalores. Nmeros Complejos. Polinomios. Grficos 2D. Grficos 3D.

Entrada y Salida de Programas.

2DO DIA Programacin con MATLAB.

Operadores aritmticos, lgicos y relacionales.

Programas. Condicionales. Lazos. Funciones.

Ecuaciones Diferenciales. Sistemas No Lineales. Matrices de Estado. Introduccin a SIMULINK .

Curso Introductorio de MATLAB PRIMEROS PASOS

MATLAB es desarrollado por la empresa MATHWORKS.

MATLAB es un lenguaje de alto nivel para realizar clculos cientfico-tcnico.

Integra las herramientas de clculo necesarias con otras de visualizacin as como, un entorno de programacin de fcil uso.

Proporciona unos paquetes de extensin (toolboxes) para aplicaciones especificas.

Estos paquetes incluyen librera de funciones MATLAB (M-files) que extienden las posibilidades de MATLAB para resolver

problemas especficos.


Clculos matemticos

Desarrollos de algoritmos

Adquisicin de datos

Modelacin y simulacin

Anlisis de datos y visualizacin

Grficos

Desarrollo de aplicaciones e interfaces

Graficas de usuario (GUI)

Procesamiento de seales

Diseo de sistema de control

Estadsticas, sistema neurales, lgica fuzzy

Curso Introductorio de MATLAB VARIABLES

Las expresiones sin asignar a una variable, MATLAB le crea al resultado en una variable llamada ans.

Mximo numero de caracteres del nombre de una variable es de 19, entre nmeros y letras, siempre debe comenzar con una letra.

Para MATLAB son diferentes las variables nombradas con minsculas que con maysculas, en caso de querer deshabilitar

esta opcin se debe utilizar la funcin casesen.

Las variables utilizadas en los archivos tipo script son globales.

Las expresiones estn formadas por operadores y funciones disponibles.


Nombre de la Variable Significado Valor

eps psilon de la mquina 2.2204e-016

pi 3.14159

i, j Imaginarios 1

inf Infinito

NaN No un nmero

date Fecha

clock Fecha y Hora

nargin N de arg. de entrada de una func.

nargout N de arg. de salida de una func.

realmin N real positivo ms pequeo usable

realmax N real positivo ms grande usable


EJERCICIO 1

Escribir en el Command Window, las siguientes expresiones:

Curso Introductorio de MATLAB FORMATO DE SALIDA

Por defecto los resultados de salida se presentan con cinco dgitos significantes, si se desea modificar se presentan los siguientes

comandos:

Comando MATLAB

Salida

format Defecto. Igual a format short

format short Escalado por punto a 5 dgitos

format long Escalado por punto a 15 dgitos

format short e Punto flotante con 5 dgitos

format long e Punto flotante con 5 dgitos

format short g Mejor entre short y short e

format long g Mejor entre long y long e

Comando MATLAB

Salida

format hex Hexadecimal

format + valores positivos asigna el +

format bank Para valor moneda

format rat Aproximacin por radio para pequeos enteros.

format compact Suprime lneas extras

format loose Coloca lneas extras.

Curso Introductorio de MATLAB FORMATO DE SALIDA

Para mayor flexibilidad, se tiene el comando fprintf para mostrar los resultados en pantalla o en archivo, de acuerdo a los siguientes

cdigos y control de caracteres:

Cdigos de Formato

%e Formato cientfico minsculas

%E Formato cientfico maysculas

%f decimal

%s carcter

%u entero

%i Mejor entre short y short e

%x Hexadecimal minsculas

%X Hexadecimal maysculas

Control de caracteres

\n Lnea nueva

\r Inicio de la lnea

\b Back space

\t Tabulador

\g Nueva pagina

// Apostrofe

\\ Back slash

\a Timbre

Curso Introductorio de MATLAB MANEJO DE CARACTERES

MATLAB asocia la cadena de caracteres a un vector de valores ASCII.

Para declarar una variable de caracteres se utilizan dentro de comillas simples.

Para MATLAB se utiliza el operador bsico strcat para concatenar texto en forma horizontal y strvcat en forma vertical.

Para convertir una variable numrica en un carcter se utiliza el operador num2str y viceversa es str2num

El comando eval permite evaluar una expresin de caracteres en MATLAB.

Curso Introductorio de MATLAB MANEJO DE CARACTERES

EJERCICIO 3


Curso Introductorio de MATLAB VECTORES

MATLAB crea vectores n dimensionales al declararlos entre corchetes y separados por espacios en blanco o coma es un vector

fila y por punto y coma es un vector columna.

De forma incremental bajo la forma inicio: incremento : final.

Mediante el comando linspace (inicio, fin , cantidad de elementos).

Mediante la composicin de otros vectores.

El comando length permite determinar el tamao del vector.

Se pueden realizar entre los vectores operaciones de suma, resta, multiplicacin.


EJERCICIO 4



EJERCICIO 5

Clculo del ngulo entre dos vectores:

Curso Introductorio de MATLAB MATRICES Y AUTOVALORES

MATLAB crea arreglos bidimensionales o matrices, igual que el vector se declara entre corchetes, los elementos de una fila son

separados por coma o espacio, para agregar una nueva fila se

utiliza el punto y coma.

La notacin : selecciona los elementos de toda una fila o una columna.

Existen comandos para matrices especiales, formada por ceros, unos, identidad y de variables aleatorias.

El comando size permite determinar el tamao de la matriz en filas y columnas.

Se pueden realizar entre las matrices operaciones de suma, resta, multiplicacin.

Curso Introductorio de MATLAB MATRICES

EJERCICIO 6



EJERCICIO 7

Solucin del Sistema de Ecuaciones Lineales Ax=B:


EJERCICIO 8

Encontrar autovalores y autovectores de la matriz A:

Curso Introductorio de MATLAB NUMEROS COMPLEJOS

MATLAB todos los operadores aritmticos pueden utilizarse con nmeros complejos.

La unidad imaginaria es predefinida para dos variables i,j.

Los nmeros complejos en arreglos deben ser introducidos sin dejar espacios entre la parte real e imaginaria ya que puede ser

entendido como otro numero.

Nota importante la transpuesta que en arreglos se utiliza el operador () para los nmeros complejos se debe utilizar el operador (.).

Se tienes funciones especiales como el conjugado, parte real y parte imaginaria del numero complejo.

Curso Introductorio de MATLAB NUMEROS COMPLEJOS

EJERCICIO 9

Resuelva la siguiente red, determinar el vector de tensiones y potencia:

Curso Introductorio de MATLAB POLINOMIOS

Races de un polinomio

Obtener un polinomio a partir de las races


Races de la ecuacin caracterstica de una matriz.


Producto y Divisin de polinomios.


Curva de ajuste polinomial

Evaluacin de polinomios


Expansin de fracciones de polinomios

Curso Introductorio de MATLAB CREAR ARCHIVOS M-FILE

En el Hystory Command seleccione los comandos anteriores con la tecla Ctrl

Con Boton Derecho en el Mouse, Seleccione la opcin Create M-File

Curso Introductorio de MATLAB CREAR ARCHIVOS M-FILE

Con la opcion de Create M-File, se abre el editor de M-File con los comandos seleccionados, edite el archivo y guarde con el nombre

EjercMatrices.m

Repita el procedimiento y cree los archivos EjercComplejos .m y EjercPolinomios.m

Curso Introductorio de MATLAB GRAFICOS

En MATLAB los grficos se presentan en una ventana de edicin de figuras, para su creacin existen comandos para grficos 2D como

plot, loglog, semilogx, semi-logy, polar y bar.

Las propiedades del grafico presenta operadores para definir el tipo de linea y color; as mismo, comandos para propiedades como el

ttulo, nombre de ejes, activacin del grid, escala del eje, entre

otros.

La ventana de figura permite modificar el grafico mediante la herramienta PlotTools

Curso Introductorio de MATLAB GRAFICOS 2D

Curso Introductorio de MATLAB GRAFICOS PLOT TOOLS

En el Editor M-File, ejecute el siguiente programa EjercGrafico4.m, posteriormente cree una nueva figura


En la ventana de Figure active el icono de Plot Tools, luego seleccione el tipo de grafico 2D, con cuatro subplots.


Se selecciona una de los subplot y se carga los datos en el botn Add Data.

Se cargan los valores de wt en el eje x y en el eje y el valor de tensin v, En el mismo subplot, se carga el valor de corriente i. Subplot 2 se carga el de potencia p. Subplot 3 se carga las fuerzas magnetomotrices.


Luego de asignar la data y darle propiedades de ttulo, colores y nombre de ejes a cada grfico. Se tiene la siguiente figura.


Posteriormente, se crea el archivo M-File, con la edicin de esta figura.


Se crea esta lnea de comando en el archivo EjerGafico5.m y se ejecuta.

Curso Introductorio de MATLAB ENTRADA Y SALIDA

ENTRADA

Archivos

Programas

Hardware Desarrollo de aplicaciones

for k=1:max X=ftt (dat) Y=20*log1

Desarrollo de algoritmo

Anlisis de Datos y modelaje

EXPLORACION Y DESARROLLO SALIDA

Reportes y documentos

Salidas para diseo

Desarrollos

MATLAB Excel

exeC/C++ Java .dll

Curso Introductorio de MATLAB ENTRADA Y SALIDA DE DATOS

Editar las variables de entrada en los archivos M-File, tal como se explico anteriormente.

Para trabajar directamente en el editor de comandos de MATLAB, la entrada de variables se realiza mediante el comando input y la salida de

resultados con disp.

El comando load permite dar entrada de datos de archivos externos con extensin .mat variables directamente del workspace, su anlogo en la

salida de datos es el comando save para guardar variables en un archivo

con extensin .mat en el directorio raz.

El comando fopen permite abrir archivos de texto, los comando fscanf, textscan y fwrite su lectura y escritura de los datos con un formato

especifico.

Importando y exportando archivos de Excel, para la entrada y salida de datos.


Ejercicio: En el editor de M-File, realizar el siguiente script con los comandos input y disp.


En el Command Window, guardar la variable Result1 en un archivo .dat y luego leeremos este archivo desde el editor utilizando el

comando load.


En el Command Window, utilizar el fopen para abrir el archivo lista.dat y luego el comando fscanf para crear la variable de

entrada.


En el Command Window, utilizar el xlswrite para escribir archivo en excel y luego el comando xlsread para leer el archivo.

Curso Introductorio de MATLAB ECUACIONES DIFERENCIALES

MATLAB utiliza el mtodo de Runge Kutta para la solucin de ecuaciones diferenciales mediante la funcin ode23t y ode45

Curso Introductorio de MATLAB SISTEMAS NO LINEALES

Ejercicio del Pndulo representa el comportamiento de un sistema no lineal.

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