universidad nacional de tucumán facultad de ciencias ... · ingenieria con matlab isbn 9701701119...
TRANSCRIPT
Universidad Nacional de Tucumán
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS
Y TECNOLOGIA
Bibliografía
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
Colección de apuntes"Aprenda Informática como si estuviera en Primero"Colección de apuntes breves y sencillos preparados por Javier García
de Jalón y colaboradores de la Escuela Superior de Ingenieros Industriales de San Sebastián (Universidad de Navarra)
http://mat21.etsii.upm.es/ayudainf/aprendainf/varios.htm
Bibliografía
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
SOLUCION DE PROBLEMAS DE INGENIERIA CON MATLABISBN 9701701119 Dolores M. Etter PRENTICE-HALL2da Edición1998
RESOLVIENDO PROBLEMAS CON MATLAB EN INGENIERIA
ISBN 9505233434García de Jalón, Javier y Rodríguez, J.Editorial CIENTIFICA UNIVERSITARIA
1ra. Edición
MATLAB: MATrix LABoratory
Programa para trabajar con Matrices y Vectores
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
https://la.mathworks.com/
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
¿Qué es Matlab?
Es una calculadoratotalmente equipada ...
Matrices, vectores, cadenas de caracteres, estructuras de datos complejas
matemáticas simples,
complejos, potencias, logaritmos, trigonometría,
almacena y recupera datos, comparaciones, control de flujo, programación,
representación gráfica de datos en múltiplesformatos,
algebra matricial, polinomios, matemática simbólica.
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA ... y más
es una herramienta para realizar cálculos matemáticos,
es un lenguaje de programación avanzado,
dispone de poderosas capacidades gráficas,
plataforma de desarrollo de herramientas aplicadas a una disciplina determinada.
¿Qué es Matlab?
Rapidez:
• Puede ser muy rápido: aprovechamiento de las capacidades de vectorización
• En general, más lento que C, C++ o Fortran
Entonces, ¿Por qué usar Matlab?
– Herramienta de alto nivel
– Menor esfuerzo de aprendizaje que C++
– Adecuada para aplicaciones técnicasMA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
¿Qué es Matlab?
Código básico
Librerías especializadas: Toolboxes• Procesado de señal
• Ecuaciones diferenciales
• Control robusto
• Procesado de imagen
• Redes neuronales
• Fuzzy
• Optimización
• SIMULINK (Block Oriented Simulator)
• Financiera
• ... Y así hasta más de N+11 toolboxes ‘con licencia pagada’ y muchas más de libre distribución
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
¿Qué es Matlab?
PLATAFORMAS
PC
Estaciones de trabajo
Macintosh
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
SISTEMAS OPERATIVOS
Windows
Linux
Unix
ARRANCAR MATLABM
AG
IST
ER
EN
ME
TO
DO
S N
UM
ER
ICO
S Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA Cliqueando dos veces en el icono:
Desde el menú InicioComo cualquier otra aplicación Windows
Entorno de trabajoM
AG
IST
ER
EN
ME
TO
DO
S N
UM
ER
ICO
S Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
Entorno de trabajoM
AG
IST
ER
EN
ME
TO
DO
S N
UM
ER
ICO
S Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
View: Desktop Layout: Command Window Only
Entorno de
trabajo
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
Entorno de trabajo: Command Window
Aparece en la parte derecha
Se ejecutan los comandos
Prompt: el programa está preparado para recibir instrucciones
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
Entorno de trabajo: Launch Pad
Parte superior izquierda
Da acceso al directorio de trabajo
Cliqueando dos veces se accede al archivo
Cliqueando se pasa a workspace
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
Entorno de trabajo: Workspace
Contiene información sobre todas las variables que se hayan definido en la sesión
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
Pueden usar los comandos who y whos también
Cliqueando dos veces se accede
a esa variable
Entorno de trabajo: Workspace
El valor de una variable también se puede ver escribiendo su nombre en la ventana de comandos
¡Ojo con el punto y coma!
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
Entorno de trabajo: Command historyM
AG
IST
ER
EN
ME
TO
DO
S N
UM
ER
ICO
S Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
Cliqueando dos veces se ejecuta
de nuevo
Acceso a las
sentencias
ejecutadas
anteriormente
Entorno de trabajo: Command history
Utilizando las tecla ‘ctrl’ y clickderecho pulsado se pueden seleccionar tantas lineas como se quieran
Pulsando el botón derecho se abre un menú contextual con varias opciones
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
Entorno de trabajo: Current DirectoryMuestra los ficheros del directorio activo o actual
Es el directorio donde se graba la información por defecto
Desde Command Window podemos movernos como en MSDOS: cd, dir
Puede cambiarse
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
Entorno de trabajo: otras opciones
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
EJEMPLOS DE OPERACIONES
>> 12.3*(11.34+9.88)/3.3
ans =
79.0927
>> 1+sin(pi/6)/(2+cos(pi/12))
ans =
1.1686
>> sqrt(1+tan(pi/12)/(1+sin(pi/2)))
ans =
1.0649
>> C = sqrt(1+tan(pi/12)/(1+sin(pi/2)))
C =
1.0649
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
>> A = magic(5)
A =
17 24 1 8 15
23 5 7 14 16
4 6 13 20 22
10 12 19 21 3
11 18 25 2 9
>> B=inv(A), B*A
B =
-0.0049 0.0512 -0.0354 0.0012 0.0034
0.0431 -0.0373 -0.0046 0.0127 0.0015
-0.0303 0.0031 0.0031 0.0031 0.0364
0.0047 -0.0065 0.0108 0.0435 -0.0370
0.0028 0.0050 0.0415 -0.0450 0.0111
ans =
1.0000 -0.0000 -0.0000 -0.0000 0.0000
-0.0000 1.0000 0 -0.0000 0.0000
0 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000
0.0000 0.0000 -0.0000 1.0000 0.0000
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1.0000
>>
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
EJEMPLOS
>> a=3;
>> b=8;
>> c=13;
>> solucion1=(-b+sqrt(b^2-4*a*c))/(2*a)
solucion1 =
-1.3333 + 1.5986i
>> solucion2=(-b-sqrt(b^2-4*a*c))/(2*a)
solucion2 =
-1.3333 - 1.5986i
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
EJEMPLOS
>> x = 0:0.05*pi:2*pi;
>> y = sin(x).^2./(x+eps);
>> plot(x,y)
>> grid
Esto no se teclea!!!!
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
EJEMPLOS
El comando de graficaciónabre una nueva ventana con el gráfico correspondiente
AYUDA EN MATLAB
Pulsando ...
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
o tecleando ‘help’
AYUDA EN MATLAB
Pulsando
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
AYUDA EN MATLAB
Desplegando el menú se generan mucha alternativas
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
Help contextual en la ventana de comandos
LOOKFOR: Todas las líneas de la ayuda que contengan esa palabra
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
AYUDA EN MATLAB
COMENTARIO
Cualquier ‘cosa’ que podamos
hacer con los menús gráficos de
Matlab, también se puede hacer
desde la ventana de comandos
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
PATHLa lista de directorios donde Matlab ‘busca’ sus ficheros se llama MATLABPATH o PATH
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
Para añadir directorios al principio:
>> path('c:\mat\matlab', path)
Para añadir el nuevo directorio alfinal de la lista:
>> path(path, 'c:\mat\practicas')
addpath permite añadir uno o más directorios al Path:
>> addpath 'c:\Matlab' 'c:\Temp' -end>> addpath 'c:\Matlab\Pruebas'
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
PATH
Comprueba si nombre1 es una variable del usuario.
Comprueba si nombre1 es una función interna o intrínseca de MATLAB.
Comprueba si hay un fichero llamado nombre1.mex, nombre1.dll o nombre1.m en el directorio actual
Comprueba si hay ficheros llamados nombre1.mex, nombre1.dll o nombre1.m en los directorios incluidos en el path de MATLAB.
Las comprobaciones se hacen por Orden Estricto.En cuanto una se cumple, se para: IMPORTANCIA DEL ORDEN DE LOS DIRECTORIOS EN EL PATH
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
El proceso que sigue el programa para tratar de conocer qué es nombre1 es el siguiente:
PATH
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
PREFERENCIASDesplegando el menú file, se puede seleccionar las preferencias de formato, manejo de archivos, etc.
TIPOS DE FICHEROS
• nombre.m– extensión ‘característica’ de los ficheros de Matlab– son ficheros de texto: se pueden escribir:
• editor de ficheros de Matlab• cualquier editor de texto
– lista de comandos– funciones: una en cada fichero
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
• nombre.mat– ficheros de datos– habitualmente contienen variables de Matlab
que se guardan de una sesión para otra– sirven para intercambiar datos con C y
Fortran
• nombre.mex– ficheros compilados C o Fortran que pueden ser
llamados como funciones de Matlab
EDITORAbrir fichero existente
Fichero nuevo
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
EDITOR
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
EJECUTAR UN FICHERO .m
Desde la línea de comandos se
teclea el nombre del fichero sin la
extensión
Desde la ventana de directorio
seleccionando Run o haciendo doble click
DEBUGGER
Permite detectar y corregir errores
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA
SAVE Y LOAD
Save: grabar variables– todas: save– sólo algunas: save nombre_fichero A B– la extensión del fichero será .mat
load: cargar un fichero .mat
MA
GIS
TE
R E
N M
ET
OD
OS
NU
ME
RIC
OS
Y
CO
MP
UTA
CIO
NA
LE
S E
N I
NG
EN
IER
IA