guia de laboratorio n°1
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UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ MARÍA ARGUEDAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
ASIGNATURA DE AUTOMATIZACIÓN
Guía de laboratorio N° 1
FUNDAMENTOS EN EN MATLAB
Ing. Carlos Yinmel Castro Buleje
AUTOMATIZACIÓN ING. CARLOS YINMEL CASTRO BULEJE 2
Facultad: Ingeniería
Escuela Profesional: Ingeniería de Sistemas
Asignatura: Automatización
Lugar de ejecución: Laboratorio 1 de la EPIS
FUNDAMENTOS EN MATLAB
Reconocer el entorno de trabajo de MATLAB, operar con matrices y
realizar gráficas en dos dimensiones.
Definir el software de MATLAB
Reconocer el entorno del software de MATLAB
Definir matrices y vectores en MATLAB
Realizar operaciones básicas con vectores y matrices
Utilizar polígonos en MATLAB
Graficar funciones y puntos en 2 dimensiones.
Un equipo de cómputo.
Software de MATLAB
Objetivo General
Objetivos Específicos
Materiales y equipos
AUTOMATIZACIÓN ING. CARLOS YINMEL CASTRO BULEJE 3
1. ¿QUÉ ES MATLAB?
El software de MatLab (MATrix
LABoratory) es un programa para
realizar cálculos numéricos
utilizando vectores y matrices.
Una de las capacidades más
atractivas es la de realizar una
amplia variedad de gráficos en dos
y tres dimensiones, MatLab es un
gran programa de cálculo técnico y científico, que tiene su propio
lenguaje de programación. Dicho lenguaje, es una herramienta de alto
nivel para desarrollar aplicaciones técnicas fáciles de utilizar.
2. PARTES DE MATLAB
2.1. Línea de comandos
Las líneas de comando permiten ingresar las instrucciones a ser
procesadas por el software, en la figura siguiente se puede
apreciar la ventana de comandos, el símbolo >> indica que el
software está preparado para recibir instrucciones.
Fundamento teórico
AUTOMATIZACIÓN ING. CARLOS YINMEL CASTRO BULEJE 4
2.2. EL EXPLORADOR DE OBJETOS
El explorador de objetos
permite visualizar archivos y
documentos que se encuentren
en el directorio actual,
permite además cargar
archivos o módulos para poder
ser utilizados.
2.3. Work space
Esta ventana muestra el
espacio de trabajo, el espacio
de trabajo permite visualizar
todas las variables que se
definen, esta ventana resulta
muy útil ya que permite
manipular las variables.
2.4. Command History
Esta ventana guarda el historial
de todos los comandos ejecutados, esta ventana ayuda bastante
ya que si una instrucción es utilizada frecuentemente no es
necesario volver a escribirla,
bastara solo con ejecutar el
comando desde la ventana del
historial de comandos.
AUTOMATIZACIÓN ING. CARLOS YINMEL CASTRO BULEJE 5
3. COMANDOS BÁSICOS DE MATLAB
3.1. definición de vectores y matrices
Para definir una matriz o un vector hay que tener en cuenta que
se debe definir por filas, los elementos de una determinada
columnas se separan por espacios o por comas, mientras que las
columnas están separadas por saltos de línea o por punto y coma.
3.1.1. Comandos de defunción de vectores y matrices
En la siguiente tabla se puede apreciar los comandos básicos
para la definición de vectores y matrices.
Comando Descripción
A=[ 1 2 3; 4 5 6] Crea una matriz de 2x3
B=[10, 20, 30] Crea un vector de 1X3
B(2) Obtiene el segundo elemento del vector B.
C=[11;12;13] Crea un vector de 3X1
C(3) Obtiene el tercer elemento del vector C
B’ Invierte el Vector B
3.2. Operadores en MATLAB
La siguiente tabla muestra los operadores así como las funciones
que se pueden utilizar en MATLAB.
Comando Descripción
A+B Suma los vectores A y B
A-B Resta los elementos de los vectores A y B
A*B Vector fila por vector columna.
B*A Vector Columna por vector fila
A.*3 Producto elemento a elemento
AUTOMATIZACIÓN ING. CARLOS YINMEL CASTRO BULEJE 6
A.*B Multiplica dos vectores elemento a
elemento.
A./3 Divide los elementos del vector A
A.^3} Eleva la potencia Elemento a elemento
3.3. Funciones en MATLAB
3.3.1. Funciones Matemáticas elementales:
sin(x) -> función seno
cos(x)-> función coseno
tan(x) -> función tangente
log(x) -> función logaritmo neperiano
log10(x) -> función logaritmo decimal
exp(x) -> función exponencial
sqrt(x) -> función raíz cuadrada
round(x) -> función redondeo hacia el entero más
próximo
abs(x) -> función valor absoluto
3.3.2. Funciones que actúan sobre vectores:
[xm,im ]=max(x): Devuelve el valor máximo xm y la
posición im del vector x.
[ym,jm]=min(x): Devuelve el valor mínimo ym y la
posición jm
sum(x): Suma de los elementos de un vector
mean(x): Valor medio de los elementos del vector
std(x): Desviación estándar
3.3.3. Funciones para cálculos con polinomios:
Para MatLab un polinomio se puede definir mediante un
vector de coeficientes. Por ejemplo, el polinomio:
AUTOMATIZACIÓN ING. CARLOS YINMEL CASTRO BULEJE 7
x4-8x2+6x -10=0 se puede representar mediante el
vector [1, 0, -8, 6, -10].
3.4. Gráficas bi-dimensionales
MatLab dispone de cinco funciones básicas para crear gráficos
2-D. Estas funciones se diferencian principalmente por el tipo
de escala que utilizan en los ejes de abscisas y de ordenadas.
Estas cuatro funciones son las siguientes:
plot(): crea un gráfico a partir de vectores y/o columnas de
matrices, con escalas lineales sobre ambos ejes.
loglog(): ídem con escala logarítmica en ambos ejes.
semilogx(): ídem con escala lineal en el eje de ordenadas y
logarítmica en el eje de abscisas.
semilogy(): ídem con escala lineal en el eje de abscisas y
logarítmica en el eje de ordenadas.
plotyy(): dibuja dos funciones con dos escalas diferentes para
las ordenadas, una a la derecha y otra a la izquierda de la figura.
Existen además otras funciones orientadas a añadir títulos al
gráfico, a cada uno de los ejes, a dibujar una cuadrícula auxiliar,
a introducir texto, etc. Estas funciones son las siguientes:
title('título'): añade un título al dibujo.
xlabel('tal'): añade una etiqueta al eje de abscisas. Con ‘xlabel
off’ desaparece.
ylabel('cual'): añade una etiqueta al eje de ordenadas. Con
‘ylabel off’ desaparece.
AUTOMATIZACIÓN ING. CARLOS YINMEL CASTRO BULEJE 8
1. En la ventana de comandos procederemos a crear una matriz “A” de
dimensiones 3x3 con los valores enteros que Ud. Crea conveniente,
escriba el comando a ejecutar.
>>____________________________________________________
2. ¿Qué podemos observar en la ventana Workspace y Command History?
_____________________________________________________
3. En la ventana de comandos cree un vector “B” de 1X7 con valores enteros
que Ud. Crea conveniente, escriba la línea de comando a utilizar.
>>____________________________________________________
4. Para poder obtener el valor de la celda 3 del vector “B” se escribirá el
comando.
>>____________________________________________________
5. Para poder obtener el valor de la celda 3,3 del vector “A” se escribirá el
comando.
>>____________________________________________________
6. Cree un vector “C” de tamaño 7X1 con valores enteros que Ud. Crea
conveniente escriba el comando ejecutado:
>>____________________________________________________
7. Intentemos sumar los vectores creados A + C, esto se realiza con el
comando:
>>____________________________________________________
8. ¿Cuál es la respuesta que MATLAB nos da al ejecutar el comando del
procedimiento 7?, explique por qué.
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
Procedimiento
AUTOMATIZACIÓN ING. CARLOS YINMEL CASTRO BULEJE 9
_____________________________________________________
_____________________________________________________
9. Para convertir el vector C en un vector fila se procederá a ejecutar el
siguiente comando.
>>____________________________________________________
10. Ahora proceda a sumar los polinomios A y C, cuales con los resultados
obtenidos.
_____________________________________________________
11. Proceda a realizar el resto de las operaciones mostradas en el cuadro que
muestra las operaciones en MATLAB estudiado en la sección teórica.
12. Proceda a crear un polinomio pol, que contenga la siguiente forma
x4-8x2+6x -10, escriba el comando respectivo.
>>____________________________________________________
13. Halle las raíces del polinomio antes creado con el comando roots y
almacénelo en una variable r, escriba los resultados a continuación.
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
14. Rearme el polinomio a partir de las raíces obtenidas anteriormente y
almacénelas en una variable q, escriba los resultados.
_____________________________________________________
15. Cree un vector X con valores reales que Ud. Crea conveniente, escriba el
comando que escribió.
>>____________________________________________________
16. Ejecute el comando plot para dibujar los puntos, escriba el comando
_____________________________________________________
AUTOMATIZACIÓN ING. CARLOS YINMEL CASTRO BULEJE 10
17. Interprete el gráfico obtenido
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
18. Proceda ahora a crear un vector Y con el mismo tamaño del vector X y
proceda a ejecutar el comando plot para graficarlo, escriba el comando
utilizado.
>>____________________________________________________
19. Proceda a realizar los siguientes comandos en Matlab, explique cada una
de las líneas.
>> x=0:1:100; :________________________________________
>> y=sin(x); :________________________________________
>> z=cos(x); : ________________________________________
>> w=exp(x); : ________________________________________
>> sobplot(3,2,1) : ________________________________________
>> plot(x,y) : ________________________________________
>> subplot(3,2,2) : ________________________________________
>> plot(x,z) : ________________________________________
>> subplot(3,2,3) : ________________________________________
>> plot(x,w) : ________________________________________
>> subplot(3,2,4) : ________________________________________
>> plot(x, y./x) : ________________________________________
>> subplot(3,2,5) : ________________________________________
>> plot(x,sqrt(x)) : ________________________________________
>> subplot(3,2,6) : ________________________________________
>> plot(x,z./x) : ________________________________________
AUTOMATIZACIÓN ING. CARLOS YINMEL CASTRO BULEJE 11
20. Proceda a realizar los siguientes comandos en Matlab, explique cada una
de las líneas.
>> t=0:0.01:1;
>> x=3*t; :________________________________________
>> y=sin(x); : ________________________________________
>> p=exp(x); : ________________________________________
>> hold on; : ________________________________________
>> plot (t,x, ‘r’); : ________________________________________
>> plot(x,y); : ________________________________________
>> plot(x,p,’g’); : ________________________________________
>> hold off; : ________________________________________
21. Utilice los comandos faltantes contemplados en la teoría para
complementar el grafico, escriba los comandos utilizados
AUTOMATIZACIÓN ING. CARLOS YINMEL CASTRO BULEJE 12
Realice un informe de las prácticas realizadas, analice e interprete los resultados
obtenidos así como los gr respectivos.
Análisis de Resultados
Investigación Complementaria
Bibliografía
AUTOMATIZACIÓN ING. CARLOS YINMEL CASTRO BULEJE 13
HOJA DE CALIFICACIÓN
EVALUACIÓN
CRITERIO % 1-10 11-15 16-20 Nota
CO
NO
CIM
IEN
TO
40%
Conocimiento
deficiente de los
fundamentos
estudiados.
Conocimiento regular de
los fundamentos
estudiados.
Conocimiento e
interpretación clara
de manera
permanente.
APL
ICA
CIÓ
N
DE
L
CO
NO
CIM
IEN
TO
50%
Cumple con uno o el
30% de los objetivos
planteados en la
práctica realizada.
Cumple con más de del
50% de los objetivos
plateados en la práctica.
Cumple con la
totalidad de los
objetivos planteados
en la práctica.
AC
TIT
UD
5%
Es un observador
pasivo
Participa ocasionalmente
o lo hace sin
coordinación.
Participa
positivamente e
integralmente
durante toda la
práctica.
5%
Es ordenado pero no
hace el uso adecuado
de los recursos.
Realiza el uso adecuado
de los recursos.
Realiza un uso
responsable y
adecuado de los
recursos.
TO
TA
L 100%
Nota Importante: Las fichas de calificación serán entregadas al docente al culminar la guía práctica
para consolidar la calificación, y devueltas la sesión próxima previamente sellados, si el estudiante no
entregó la ficha la fecha indicada tendrá una calificación de cero, sin opción a reclamo,
GUÍA 1: Fundamentos básicas de MATLAB
Alumno:
Docente: Ing. Carlos Y. Castro Buleje Fecha____/____/____
Código de Estudiante: |___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|
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