Universidad Tecnolgica de PanamCentro Regional de CoclFacultada de Ingeniera Elctrica

Laboratorio No. 7: Introduccin a MatLabEsquemas Elctricos y ElectrnicosLicenciatura en Ingeniera Electrnica y Telecomunicaciones.I Semestre de 2012

Objetivosa) Familiarizar al estudiante con el entorno de MATLAB,b) Mostrar cmo efectuar clculos matemticos bsicos.Introduccin

MATLAB, Maple, Mathematica y MathCad son varias de las muchas herramientas de computacin disponibles para el ingeniero con el fin de resolver problemas de matemticas. Cada una de estas herramientas permitir efectuar clculos matemticos bsicos, el fuerte de MATLAB radica en los clculos que involucran matrices, el mismo nombre de MATLAB es una abreviatura de Matrix Laboratory.

MATLAB consta de una serie de ventanas cuando es inicializado, la ventana que nos interesa es la ventana de comandos, en ella podemos realizar clculos en forma similar a como lo hace una calculadora cientfica. Incluso, la mayora de la sintaxis es la misma. Por ejemplo, para calcular el valor de 10 al cuadrado, se escribe el comando >> 10^2. Se desplegar la salida siguiente:ans = 100

Desarrollo del Laboratorio 7

Practica 1Realice una pequea prctica con estas funciones de calculadora bsicas. Escriba en la ventana de comandos de MATLAB y observe los resultados:

1. 7+32. 7*33. 7/34. 7-35. 7+3*(2+3) 6. 2.54*4/127. 7.2-2.43218. 2.7^39. 2+3^210. sqrt(37)11. cos(pi)12. sin(pi)

Matrices en MATLAB.El tipo de datos bsico que se usa en MATLAB es la matriz. Un solo valor, llamado escalar se representara como una matriz 1x1. Una lista de valores, ordenados en una columna o en una fila, es una matriz unidimensional que se llama vector. Una tabla de valores se representa como una matriz bidimensional.

Escalares.Un valor escalar en MATLAB se puede asignar de manera directa o indirecta:a=1+2b=4(Manera indirecta)(Manera directa)Tambin puede ser asignado como la suma de dos escalares:x=a+b

x=7En MATLAB, cuando se maneja el signo igual (=), se le asigna a la variable de la izquierda elresultado de la operacin a la derecha.

Orden de la Operaciones.MATLAB sigue las siguientes reglas algebraicas para el orden de la operacin: Primero realiza los clculos adentro de parntesis, desde el conjunto ms interno hasta el ms externo. A continuacin, realiza operaciones de potenciacin. Luego, realiza operaciones de potenciacin Finalmente, realiza operaciones de suma y resta de izquierda a derecha.

Practica 2Prediga los resultados de las siguientes expresiones MATLAB y luego verifique sus predicciones al teclear las expresiones en la ventana de comandos:1. 6/6+52. 2*6^23. (3+5)*24. 3+5*25. 4*3/2*86. 3-2/4+6^27. 2^3^48. 2^(3^4)9. 3^5+210. 3^(5+2)Cree y pruebe la sintaxis MATLAB para evaluar las siguientes expresiones y luego verifique sus respuestas con una calculadora de mano.11. 12.

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ArreglosLa fortaleza de MATLAB est en las manipulaciones matriciales, la forma ms simple de definir una matriz es usar una lista de nmeros.

Si introducimosx=[1 2 3 4]regresa el vector filax=1 2 3 4

Para definir una nueva fila se utiliza el punto y coma (;) de modo que para definir una columnaseria:y=[1; 2; 3;4]

Ahora con esto en mente, vayamos un paso ms y hagamos una matriz, que no es ms que unacombinacin de filas y columnas.a=[1 2 3 4; 2 3 4 5; 3 4 5 6]

y regresaraa=1 2 3 42 3 4 53 4 5 6

Si quiere que MATLAB calcule el espacio entre los elementos puede usar el comando linspace. Especifique el valor inicial, el valor final y cuntos valores quiere en total.Ejemplo:d=linspace(1,10,3)

regresa un vector con tres valores espaciados igualmente entre 1 y 10.d=15.510De igual forma se puede crear vectores espaciados logartmicamente con el comando logspace.

Si se quiere ingresar una matriz con intervalos regulares se utiliza los dos puntos (:), usando el siguiente formatonmero inicial : incremento : nmero final

Ejemplo. Realizar un vector que muestre nmeros de 1 a 7 incrementando de dos en dos.c= 1:2:7c=1357

Las matrices se pueden usar en muchos casos con escalares. Si a=[1 2 3] se puede sumar 5 a cadavalor con la sintaxisb=a+5b=678

Este enfoque funciona bien para sumar y restar; sin embargo, para la multiplicacin y la divisinson un poco diferentes. En matemticas de matrices, el operador de multiplicacin (*) tiene unsignificado especfico, para realizar una multiplicacin de matrices se utiliza el operadormultiplicador punto (.*), Ejemplo:a=[1 2 3];------------------------------ Nota: Cuando se trabaja con vectores y se coloca el puntob=[6 7 8];y coma como se ha colocado aqu, el valor asignado a unac=a.*bvariable se almacena sin desplegar el resultado.

c=61424

Esta misma sintaxis se cumple para la divisin de elemento por elemento (./) y la exponenciacin(.^) de elementos individuales:a./ba.^2divisinexponenciacin

Practica 3.

Realice los siguientes clculos.1. Defina la matriz a=[2.3 5.8 9] como una variable MATLAB.2. Encuentre el seno de a.3. Sume 3 a cada elemento de a.4. Defina la matriz b=[5.2 3.14 2] como una variable MATLAB.5. Sume cada elemento de la matriz a y la matriz b.6. Multiplique cada elemento en a por el correspondiente elemento en b.7. Evale el cuadrado de cada elemento en la matriz a.8. Cree una matriz llamada c de valores igualmente espaciados desde 0 hasta 10 conincremento de 2.9. Cree una matriz llamada d de valores igualmente espaciados, desde 0 hasta 10 con unincremento de 1.10. Use la funcin linspace para crear una matriz de seis valores igualmente espaciados desde10 hasta 20.11. Use la funcin logspace para crear una matriz de cinco valores logartmicamenteseparados entre 10 y 100.

Se debe tener en cuenta que MATLAB diferencia las letras MAYUSCULAS de las minsculas a la hora de la declaracin de variables as como tambin que existen ciertas palabras reservadas que no pueden usarse. A continuacin se explicara un par de comandos que tambin se usa enMATLAB.

pinmero clcborra la ventana de comandoclear no afecta ventana, pero borra todas las variables de la memoria.clfborra la ventana actual de grficas.infInfinitoi y jdemo Permite iniciar una demostracin grafica en MATLABhelpPermite acceso al men de ayudaquit o exit Permite Salir de MATLABcontrol-c Permite abortar un comando.

Despliegue de Nmeros.Otra de las caractersticas de MATLAB, es la de poder desplegar nmeros en distintosmodos, a continuacin veremos la notacin cientfica y el formato de despliegue.Notacin cientfica.En MATLAB, los valores en notacin cientfica se designan con una e entre el nmerodecimal y el exponente, teniendo en cuenta que se deben omitir los espacios en blanco entre el nmero decimal y el exponente. Ejemplo:a=6.022e23Formato de despliegueEn MATLAB estn disponibles algunos formatos de despliegue. No importa cul formato de despliegue elija, MATLAB usa en sus clculos nmeros punto flotante de doble precisin (O sea cambiar el formato de despliegue no cambia la precisin de sus resultados). A continuacin una tabla comparativa entre todos estos formatos. T

CComando MATLABDespliegueEjemploA

format short4 dgitos decimales 3.1416

format long14 dgitos decimales3.14159265358979

format short e4 dgitos decimales3.1416e+000

format long e14 dgitos decimales3.14159265358979e+000

format bank2 dgitos decimales3.14

format ++,-, espacio en blanco+

format ratForma fraccional355/113

Practica 4Cree una matriz a igual a [-1/3, 0, 1/3, 2/3] y use cada y use cada una de las opciones de formato interno para desplegar los resultados:Formato corto (que es por defecto)Formato largo eFormato largoFormato +Formato bankFormato ratFormato corto e

En este informe debe aparecer: La explicacin del uso de las ventanas de MATLAB La prctica de los comandos resueltas. Breve explicacin con sus palabras de los comandos vistos en esta gua. Explicacin referente a archivos-M.

Bibliografa:Holly Moore. MATLAB para Ingenieros. Primera Edicin. Mxico, Editorial Pearson Education.Captulos 1 y 2.

EntregaRealice un informe de este sptimo laboratorio donde incluya una introduccin referente a la herramienta de MatLab. Solucin de las distintas prctica. Explicacin de los comandos vistos en este Laboratorio. Debe contener una conclusin.Nota importante. Este Laboratorio es en grupo de dos y debe ser entregado en formato digital, envindolo a la direccin profesor-rosales@hotmail.es a ms tardar el lunes 2 de julio a las 9:30 am. Aplican penalizaciones por entrega tarda.

Para enviar por correo utilice el siguiente formato en ASUNTO del correo a enviar: EEE12.LAB7.Su_NombreEjemplo:

ASUNTO: EEE12.LAB7.Hector_Rosales