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Curso Introductorio de MATLAB®
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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.
Curso Introductorio de MATLAB PRIMEROS PASOS
Curso Introductorio de MATLAB PRIMEROS PASOS
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.
Curso Introductorio de MATLAB VARIABLES
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
Curso Introductorio de MATLAB VARIABLES
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
Escribir en el Command Window, las siguientes expresiones:
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.
Curso Introductorio de MATLAB VECTORES
EJERCICIO 4
Escribir en el Command Window, las siguientes expresiones:
Curso Introductorio de MATLAB VECTORES
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
Escribir en el Command Window, las siguientes expresiones:
Curso Introductorio de MATLAB MATRICES Y AUTOVALORES
EJERCICIO 7
Solucin del Sistema de Ecuaciones Lineales Ax=B:
Curso Introductorio de MATLAB MATRICES Y AUTOVALORES
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
Curso Introductorio de MATLAB POLINOMIOS
Races de la ecuacin caracterstica de una matriz.
Curso Introductorio de MATLAB POLINOMIOS
Producto y Divisin de polinomios.
Curso Introductorio de MATLAB POLINOMIOS
Curva de ajuste polinomial
Evaluacin de polinomios
Curso Introductorio de MATLAB 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 2D
Curso Introductorio de MATLAB GRAFICOS 2D
Curso Introductorio de MATLAB GRAFICOS 3D
Curso Introductorio de MATLAB GRAFICOS PLOT TOOLS
En el Editor M-File, ejecute el siguiente programa EjercGrafico4.m, posteriormente cree una nueva figura
Curso Introductorio de MATLAB GRAFICOS 3D
Curso Introductorio de MATLAB GRAFICOS PLOT TOOLS
En la ventana de Figure active el icono de Plot Tools, luego seleccione el tipo de grafico 2D, con cuatro subplots.
Curso Introductorio de MATLAB GRAFICOS PLOT TOOLS
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.
Curso Introductorio de MATLAB GRAFICOS PLOT TOOLS
Luego de asignar la data y darle propiedades de ttulo, colores y nombre de ejes a cada grfico. Se tiene la siguiente figura.
Curso Introductorio de MATLAB GRAFICOS PLOT TOOLS
Posteriormente, se crea el archivo M-File, con la edicin de esta figura.
Curso Introductorio de MATLAB GRAFICOS PLOT TOOLS
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.
Curso Introductorio de MATLAB ENTRADA Y SALIDA DE DATOS
Ejercicio: En el editor de M-File, realizar el siguiente script con los comandos input y disp.
Curso Introductorio de MATLAB ENTRADA Y SALIDA DE DATOS
En el Command Window, guardar la variable Result1 en un archivo .dat y luego leeremos este archivo desde el editor utilizando el
comando load.
Curso Introductorio de MATLAB ENTRADA Y SALIDA DE DATOS
En el Command Window, utilizar el fopen para abrir el archivo lista.dat y luego el comando fscanf para crear la variable de
entrada.
Curso Introductorio de MATLAB ENTRADA Y SALIDA DE DATOS
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.