curso 1matlab

Puebla, Pue. Febrero del 2015

No tengan ningn conocimiento previo MATLAB.

Estn relacionadas con las reas de ciencias exactas e ingeniera.

Estn interesadas en utilizar MATLAB como herramienta para resolver problemas matemticos, de ingeniera.

A que personas esta enfocado este curso:

Luis Adrian Hernandez -Luis Otez 2

1. Introduccin a MATLAB.1.1 Desarrollo Histrico.1.2 Campos de Aplicacin.1.3 Espacio de trabajo.1.4 Buscador de Ayuda.

2. Matemtica Sencilla Operaciones Bsicas 2.1 Formatos de matlab

2.2 Variables 2.3 Otros tipos de datos 2.4 Trigonometra 2.5 Algunas operaciones Funciones

TEMARIO


3. Operaciones con Matrices y Vectores.3.1 Generar matrices y vectores en MATLAB.3.2 Suma, resta y multiplicacin de matrices y vectores.3.3 Transpuesta y diagonal de matrices.3.4 Sumatoria de elementos de la matriz.3.5 Matrices aleatorias y matrices mgicas.3.6 Inversa de una matriz.3.7 Editar matrices.

4. Nmeros complejos

TEMARIO



5. Polinomios5.1 Races.5.2 Otras caractersticas 5.3 Toolbox Symbolic Math.5.3.1 Representacin de polinomios.5.3.2. Comando sym y pretty.

5.3.3 Comando simplify (f).5.3.4 Comando expand (f).5.3.5 Comando factor (f).5.3.6 Aplicaciones en clculo

TEMARIO

6. Archivos M-files.6.1 Editor de Archivos M.6.2 Comando load para extraer archivos .TXT y .DAT.6.3 Tipos de formato (short, short e, long, bank, rat, hex. etc).6.4 Texto string.

7. Grficos.7.1 Grficos en 2D.7.2 Personalizar Graficas.7.3 Representacin de funciones en grficos.

7.4 Comando subplot.7.5 Comandos de colores.7.6 Contornos y sombras.7.7 Graficas en 3D.7.8 Comando mesh

TEMARIO


7.9 Graficas polos y ceros.8. Tipos de Datos.9. Programacin en MATLAB

9.1 Operadores relacionales.9.2 Condicionales (if, ifelse).9.3 Ciclo FOR.9.4 Ciclo While. 9.5 Switch y Case.

10. Estructuras y celdas. Simulink. GUIDE Interfaz PIC

TEMARIO


Familiarizarse con Matlab

comprender el ambiente de trabajo de este software.

Conocer todas las funciones que nos brinda MATLAB

Resolver problemas matemtico de forma ms verstil.

Aprender el lenguaje de programacin de MATLAB.

Representar nuestros resultados de forma grafica.

Simular sistemas dinmicos para el rea de control mediante SIMULINK (aplicacin de MATLAB para sistemas no lineales).

Saber como se comunica matlab con algn microcontrolador

OBJETIVOS:


Introduccin a MATLAB.


MATLAB Matrix Laboratory

MATLAB es un software matemtico muy verstil, dispone de ms de 30 libreras especializadas llamadas Toolboxes las cuales trabajan en reas especiales como Control, Coumunicaciones, Procesamiento de Seales, etc.

Es un programa de clculo numrico que utiliza matrices como objetos de base. Estas matrices pueden ser tambin vectores (lnea o columna) , as como escalares. Cabe mencionar que MATLAB puede manipular nmeros reales y complejos.

Lo que hace a MATLAB tan popular, es la facilidad con la cual uno puede programar mtodos numricos, probarlos y visualizarlos de forma grfica. Es un programa destinado a la experimentacin numrica.

Qu es MATLAB?


Qu es Matlab?Un lenguaje de programacin Un lenguaje de programacin interpretado

-Es como un actor que hace todo lo que le dice un guin-Muy parecido a la una calculadora.

Un lenguaje de programacin interactivoUsar Matlab == Programar

Una hoja de clculo Un programa de clculo simblico. Matlab puede hacerpero no La solucin a todos nuestros problemas

Qu no es Matlab?


1. Current Folder (Ventana del directorio actual) 2. Command Window (Ventana de comandos) 3. Workspace (Ventana de espacio de trabajo) 4. Command History (Ventana histrica de comandos)


Ventana estndar MATLAB

1 2 3

4

Ventana de comandos (command window) Aqui se introduze ls comandos indicado por el (>>).

La ventana de comandos ofrece un ambiente similar a una memoria de trabajo auxiliar (scratch pad). El empleo de la ventana de comandos le permite guardar los valores que calcule, mas no los comandos que us para generarlos. Si desea guardar la secuencia de comandos, necesitar emplear la ventana de edicin para crear un archivo-m (m-file).

Historia de comandos (command history)Registra los comandos que se escriben en la ventana de comandos. Cuando sale de

MATLAB, o cuando escribe el comando clc, la ventana de comandos se limpia (clear). Sin embargo, la ventana de historia de comandos conserva una lista de todos sus comandos. Si introdujo los comandos de muestra anteriores, observar que se repiten en la ventana de historia de comandos. Esta ventana es valiosa por varias razones, dos de las cuales son: porque permite revisar sesiones anteriores de MATLAB y porque se puede usar para transferir comandos a la ventana de comandos. Conforme ejecute clculos cada vez ms complicados en la ventana de comandos, encontrar que la ventana de historia de comandos es til.Luis Adrian Hernandez -Luis Otez 13


Ventana del rea de trabajo (workspace)Mantiene informado de las variables que usted define conforme ejecuta comandos en la

ventana de comandos. Revise size (tamao) y bytes, adems de name (nombre), value (valor) y class (clase).

Al describir la ventana de comandos se introdujo el comando clc. Este comando limpiala ventana de comandos y deja una pgina en blanco para que usted trabaje en ella. Sin

embargo, no borra de la memoria las variables reales que cre. El comando clear (limpiar) borra todas la variables guardadas.

Ventana de directorio actual (current folder)Lista todos los archivos en una carpeta de la computadora. Cuando MATLAB ingresa a

archivos o guarda informacin, usa el directorio actual a menos que se diga algo diferente. La ubicacin por defecto del directorio actual vara con su versin del software y con cmo se instal. Sin embargo, el directorio actual se cita en la parte superior de la ventana principal. El directorio actual se puede cambiar al seleccionar otro directorio de la lista desplegable.Luis Adrian Hernandez -Luis Otez 14


MATLAB dispone de varios mens los cuales varan de acuerdo a la ventana que se encuentre activa

Dentro de las caractersticas que se pueden configurar con estos mens se encuentran: Crear, salvar e importar diferentes tipos de archivos usados por MATLAB Configurar algunas preferencias de usuario como: tipo y color de letra, color

de fondo del Command Window, formato numrico, visualizacin de resultados, etc.

Simulink Manipulacin y visualizacin de las ventanas dentro del Desktop Bsqueda de palabras o archivos en las diferentes ventanas Graficas Programas autnomos de matlab (APP)

Aspectos Generales de Mens


Uso del Help en MATLABUSO DEL COMANDO help

Utilizamos el comando help para conocer las caractersticas de cierta funcin, en este caso, al escribir help magic vemos la informacin de la funcion magic.

>> help magic

MAGIC Magic square. MAGIC(N) is an N-by-N matrix constructed from the integers1 through N^2 with equal row, column, and diagonal sums. Produces valid magic squares for all N > 0 except N = 2.


Matemtica Sencilla Operaciones Bsicas.


Operacin Smbolo Expresin en MatlabSuma + a+bResta - a-bMultiplicacin * a*bDivisin / a/bPotencia ^ a^b

Manual de MATLAB Servicios Informticos U.C.M.

Matlab ofrece la posibilidad de realizar las siguientes operaciones bsicas:

El orden de precedencia es: Matlab no tiene en cuenta los espacios.

Si queremos que Matlab evale la lnea pero que no escriba la respuesta, basta escribir punto y coma (;) al final de la sentencia.Si la sentencia es demasiado larga para que quepa en una sola lnea podemos poner tres puntos () seguido de la tecla Intro para indicar que contina en la lnea siguiente.

Orden de precedencia de operaciones

1 ^2 * /3 + -


>> a = 7a=

7>> b = 4;>> a + bans =11

>> a / bans =1.7500

>> a ^ bans =

2401>> 5 * aans =35

>> who

% damos valor a la variable a y la escribe por pantalla

% no escribe el valor de b por el ; del final% realiza la suma de dos variables y guarda la solucin en la variable ans

% da una lista de los nombres de las variables usadas

EJEMPLOS


Name Size Bytes Class attributes

A 1x1 8 double

Ans 1x1 8 double

b 1x1 8 double

Luis Adrian Hernandez -Luis Otez

Your variables are:a ans b

>> whos % da una lista de las variables usadas ms completa que la anterior

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Manual de MATLAB Servicios Informticos U.C.M.

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ALMACENAR Y RECUPERAR DATOSMatlab permite guardar y cargar datos de los archivos del computador. En el men File, la opcinSave Workspace as guarda todas las variables actuales y Import Data carga variables de unespacio de trabajo guardado previamente.

Otra forma sera guardar el estado de una sesin de trabajo con el comando save antes de salir:

Al teclear esto, automticamente se crea un fichero llamado matlab.mat. Puede recuperarse lasiguiente vez que se arranque el programa con el comando load:

>> save

>> load


FORMATOS DE VISUALIZACIN DE NMEROSMatlab no cambia la representacin interna de un nmero cuando se escogen distintos formatos, solo se modifica la forma de visualizarlo.


ACERCA DE LAS VARIABLESMatlab almacena el ltimo resultado obtenido en la variable ans.Las variables son sensibles a las maysculas, deben comenzar siempre con una letra, no pueden contener espacios en blanco y pueden nombrarse hasta con 63 caracteres. Algunas variables especiales de Matlab:



Tecleando clear podemos borrar todas las variables del espacio de trabajo, pero no borra lo de las dems ventanas, es decir, no desaparece lo que hay escritoen la ventana de comandos.

Tecleando clc borramos lo que hay en la ventana de comandos pero no borralas variables de la memoria del espacio de trabajo.

>> clear

>> clc

OTRAS CARACTERSTICAS BSICASLos comentarios se escriben despus del smbolo de tanto por ciento (%), de este modo todo lo que se escriba a continuacin en la misma lnea no ser ledo por Matlab. Podemos colocar varias rdenes en una lnea si se separan correctamente, puede ser:

-por comas (,) que hacen que se visualicen los resultados

-o puntos y comas (;) que suprimen la impresin en pantalla.



Funcin Qu hace? Ejemplox=5.92

ceil(x) redondea hacia infinito 6fix(x) redondea hacia cero 5floor(x) redondea hacia menos infinito 5round(x) redondea hacia el entero ms prximo 6

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FUNCIONES MATEMTICAS COMUNESAPROXIMACIONES

(con x escalar, vector o matriz, pero redondeara en cada caso los elemento individualmente)

Ejemplo:

>> round ( 19.54646 )ans =

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TRIGONOMETRAEjemplos:

>> sin (pi/2)ans =

1

>> sind (-90)ans =-1

>> cosd (60)ans =0.5000

>> asind (1)ans =90


ALGUNAS OPERACIONES% valor absoluto de -7

% mximo comn divisor entre 9 y 12

% mnimo comn mltiplo

% mdulo de la divisin de -12 entre 5

% resto de la divisin de 12 entre 5

% raz cbica de 8

Ejemplos:>> abs (-7)ans =

7>> gcd (9,12)ans =

3>> lcm (10,25)ans =50

>> mod (-12,5)ans =

3> rem (12,5)ans =2

>> nthroot (8,3)ans =

2

(x e y cualquier escalar, m y n enteros)


DEFINICIN DE FUNCIONES


Ahora ya sabemos operar con escalares y con funciones simples. El siguiente paso es aprender a definir nuestras propias funciones. Hay dos maneras de definir una funcin en Matlab, de momento nos basta con la ms sencilla y a la vez la menos potente: mediante el operador @(). ejemplo:

Una funcin definida por el usuario puede hacer uso tanto de otras funciones independientemente de su origen.

>> fsin = @(x) x - x.^3/6fsin =@(x) x - x .^ 3 / 6>> fsin(pi)ans = 8.3093

>> dif = @(x) fsin(x) - sin(x)dif =@(x) fsin (x) - sin (x)>> dif(0.1)ans = 3.3325e-004

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