Tutorial Matlab

TUTORIAL DE MATLAB.

¿QUÉ ES MATLAB?

• MATLAB = 'MATrix LABoratory' (LABORATORIO DE MATRICES).

• MATLAB es un medio computacional técnico, con un gran desempeño para el cálculo numérico computacional y de visualización.

• MATLAB integra análisis numérico, matrices, procesamiento de señales y gráficas, todo esto en un ambiente donde los problemas y soluciones son expresados tal como se escriben matemáticamente.

• Escrito inicialmente como auxiliar en la programación de cálculo con matrices.

• MATLAB fue escrito originalmente en fortran, actualmente está escrito en lenguaje C.

• MATLAB es un lenguaje de programación amigable al usuario con características más avanzadas y mucho más fáciles de usar que los lenguajes de programación como basic, pascal o C.

• Actualmente van en la versión 5.2.

MATLAB cuenta con paquetes de funciones especializadas llamadas toolboxes.

TOOLBOXES DE MATLAB

• Control system Toolbox, Robust Control Toolbox

• Frequency Domain System Identification Toolbox

• Fuzzy Logic Toolbox

• Higher Order Spectral Analisys Toolbox

• Image Processing Toolbox

• Model Predective Control Toolbox

• Mu Analisis and Synthesis Toolbox

• NAG Foundation Toolbox

• Neural Network Toolbox

• Nonlinear Control Design Toolbox

• Optimization Toolbox

• Quantitative Feedback Theory Toolbox

• Signal Processing Toolbox

• SIMULINK, SIMULINK Real Time Workshop

• Spline Toolbox

• Statistics Toolbox

• Symbolic Math Toolbox

• System Identification Toolbox.

INICIO DE MATLAB

MATLAB se inicia directamente desde Windows.

Al invocarse MATLAB aparecerá la pantalla de comandos, algunas sugerencias y el símbolo >> , el cual indica la entrada de instrucciones para ser evaluadas.

>>

>> Comando o instrucción a evaluar < enter >

Para hacer la suma de dos números, escribimos :

>> 5 + 5 < enter > Presionamos la tecla entrar.

ans =

10

El resultado es desplegado y se guarda en la variable ans (answer).

NOTA : En este tutorial el símbolo >> desaparecerá, y será reemplazado por un par de corchetes con la instrucción dentro de ellos. [ 5 + 5 ]. La instrucción aparecerá en color verde.

Para poder ver ejecutarse la instrucción, debemos ponernos en el renglón donde está la instrucción o marcarla con el ratón y presionar al mismo tiempo las teclas.

<Ctrl> <Enter>

Otra forma de evaluar una instrucción, es poner el apuntador del ratón entre los corchetes de la instrucción y presionar el botón derecho del ratón; aparecerá un menú del cual se tiene que escoger evaluar celda.

Hagamos la prueba con el renglón inmediato.

5 + 5 Presionar <Ctrl> <Enter>

La respuesta es desplegada en color azul y entre corchetes.

HELP

El comando help proporciona una lista de todos los tópicos que MATLAB puede proporcionar ayuda.

help

help 'comando' proporciona ayuda sobre el comando especificado.

help sqrt

proporciona ayuda sobre la instrucción sqrt. Ejemplo:

» help sqrt

SQRT Square root.

SQRT(X) is the square root of the elements of X. Complex

results are produced if X is not positive.

See also SQRTM

¿CÓMO FUNCIONA MATLAB?

MATLAB puede almacenar información en variables tales como :

a = 100 " <Ctrl> <ENTER> para evaluar la celda "

Cada vez que capturamos información en MATLAB y presionamos <ENTER> ésta es desplegada inmediatamente ( letras en color azul ), pero si ponemos un punto y coma al final de la instrucción MATLAB omite el desplegado de información.

Por ejemplo :

b = 50 ;

Si se quiere saber el valor de alguna variable capturada sólo se tiene que poner el nombre de la variable y <ENTER> y MATLAB lo despliega. Estas variables residen en el espacio de trabajo de MATLAB.

b

Las variables son sensibles a las mayúsculas, por lo que las siguientes variables son diferentes :

Variable = 1

variable = 1

Las variables pueden contener hasta 19 caracteres. Éstas deben empezar con una letra, seguida por cualquier número de letras, dígitos o guiones de subrayado.

Los caracteres de puntuación no son permitidos en las variables.

Cuando se trabaja con muchas variables estas son difícil de recodar.

El comando who muestra un desplegado de todas aquellas variables que se han estado utilizando.

who

whos Muestra las variables con información adicional.

CARACTERES ESPECIALES

[ ] Son usados para formar vectores y matrices [ 1 2 3 ; 4 5 6 ]

( ) Usados para expresiones matemáticas. sqrt(2)

= Usado para hacer asignaciones. x = 5

' Transpuesta de una matriz A'

Usado para separar texto 'texto'

. Punto decimal 3.1415

... Al final de una línea indican que continua 2,3,4,5,6 ....

en el siguiente renglón. 7,8,9,10 ]

, Para separar elementos [1,2,3,4]

; Para separar filas en las matrices. [ 1 2; 3 4]

Para evitar que se despliegue la información capturada. [3] ;

% Para hacer comentarios % este programa,etc.

! Para ejecutar un comando del Ms-dos !dir

OPERACIONES BÁSICAS

• SUMA

C = a + b

• RESTA

d = a - b

• MULTIPLICACION

e = a * b

• DIVISION

F = a / b

F = a \ b

• POTENCIA

a ^ 2

Como este último cálculo no tenía variable asignada, la respuesta se guarda en la variable ans (answer ).

BORRADO DE VARIABLES.

Para borrar el valor de una variable simplemente ponemos

clear a Borra la variable " a "

a Checar que este borrada.

clear a b c Borra las variables " a ", " b " y " c "

" CLEAR " Borra todas las variables y no se pueden recuperar.

FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS

sin ( 0.5) Seno de (0.5)

Así mismo

COS ( X ) TAN ( X )

ASIN ( X ) ACOS ( X ) ATAN ( X ) Inversa

SINH ( X ) COSH ( X ) TANH ( X ) Hiperbólica

ASINH ( X ) ACOSH ( X ) ATANH ( X ) Inversa- Hiperbólica

ATAN2 ( X,Y ) Inversa de la tangente en los cuatro cuadrantes.

LOGARITMOS

log (0.5) Logaritmo natural

LOG10 ( X ) Logaritmo decimal.

FUNCIONES MATEMÁTICAS ESPECIALES.

abs ( -3) Valor absoluto o magnitud de un número complejo

ceil ( 123.123123) Redondea hacia más infinito

FLOOR ( X ) Redondea hacia menos infinito

FIX ( X ) Redondea hacia cero

ROUND ( X ) Redondea hacia el entero más próximo

imag ( 30 - 5j ) Parte imaginaria de un número complejo

REAL ( X ) Parte real de un número complejo

ANGLE ( X ) Angulo de un número complejo

CONJ ( X ) Complejo conjugado

sign ( -5) Función signo : Devuelve el signo del argumento

(1 si es positivo, -1 si es negativo )

exp ( 1 ) Exponencial : e ( x )

REM ( X,Y ) Resto después de la división ( x / y)

sqrt (2) Raíz cuadrada

OPERACIONES LÓGICAS

En MATLAB se pueden hacer operaciones lógicas, por ejemplo.

1 < 2

Como 1 es menor que 2, la respuesta es cierta por lo que obtenemos un 1.

1 < 1

Obtenemos un 0, porque 1 no es menor que 1.

Como se puede observar las únicas respuestas posibles con las operaciones lógicas son :

Cierto = 1 y Falso = 0.

Operadores relaciónales :

> Mayor que

< Menor que

>= Mayor o igual a

<= Menor o igual a

== Igual a

~= No igual a

Existen tres operadores lógicos :

AND &

OR |

...