guia de laboratorio n°1

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


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


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.


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


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:


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.


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


_____________________________________________________

_____________________________________________________

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

_____________________________________________________


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) : ________________________________________


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


Realice un informe de las prácticas realizadas, analice e interprete los resultados

obtenidos así como los gr respectivos.

Análisis de Resultados

Investigación Complementaria

Bibliografía


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: |___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|

guia de laboratorio n°1

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