Matlab

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Introduccion a matlab. Por el grupo 5. Ya sabe..

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Matlab

  1. 1. TEMA: INTRODUCCION A MATLABINTRODUCCIÓN:MATLAB ( MATrix LABoratory, "laboratorio de matrices").Es un lenguaje de altonivel para realizar cálculos científico-técnicos. Integra las herramientas de cálculonecesarias con otras de visualización así como, un entorno de programación de fáciluso.Fue creado por Cleve Moler en 1984, surgiendo la primera versión con la idea deemplear paquetes de subrutinas escritas en Fortran en los cursos de álgebra linealy análisis numérico, sin necesidad de escribir programas en dicho lenguaje.SUTEMAS: 1. CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES DE MATLAB PARA INGENIERÍAPRESTACIONES BASICAS DE MATLAB  Cálculo matemático (Manipulación de Matrices)  Desarrollo e implementación de algoritmos  Adquisición de datos  Simulación y prototipado  Análisis de datos y visualización  Representación de datos y funciones (graficación)  Desarrollo de aplicaciones y entornos gráficos de usuario.En matlab el tipo básico de datos es el vector que no requiere ser dimensionado.Proporciona unos paquetes de extensión (toolboxes) para aplicaciones específicas,estos paquetes incluyen librerías de funciones matlab (M-files) que extienden lasposibilidades de matlab para resolver problemas específicos.Es un software muy usado en universidades y centros de investigación y desarrollo.Matlab en ingeniería Electrónica se usa para el análisis en el procesamiento deseñales (sinusoidales, cuadráticas, pulsantes entre otras), también en diseño decontrol de sistemas automatizados.
  2. 2. 2. ENTORNO DE TRABAJO WORKSPACE  WORKSPACE:  Workspace mantiene un historial de todas las variables que se hayan creado en una sesión, además permite ver y realizar modificaciones a las matrices que se están utilizando. Para esto hacemos uso del Array Editor que no solo permite ver el contenido de un vector o matriz definido en un programa sino que es posible modificar el valor de cada celda, también se puede desplegar una lista en la que se puede elegir el formato en el que se desea ver los datos. Para obtener información de Workspace sobre la línea de comandos se puede utilizar los comandos who y whos (proporciona una información más detallada).  Comandos Básicos del Workspace:  Al iniciar Matlab la pantalla que se observa es un Shell, el cual nos permite ingresar líneas de comandos en el prompt que tiene la forma >>, los interpreta y ejecuta siempre que estos sean correctos mediante la utilización de la tecla enter, cuando se ha cometido un error se visualiza mensajes muy claros.  Ejemplo:  >>a=3;  >>B=2;  >>c=a+B  c= 5Fig. Workspace Browser con elementos definidos. Fig. Array Editor (editor de matrices).
  3. 3.  Nota: Los nombres de las variables en diferentes Workspace pueden ser los mismos y esto no interfiere en los programas. 3. IDENTIFICADORES,TIPOS DE DATOS,VARIABLES,CONSTANTESIDENTIFICADORES:En MATLAB los objetos que se pueden utilizar deben tener un identificador, el cuales un conjunto de caracteres que debe cumplir con las siguientes reglas para serconstruidos:  Pueden ser utilizadas: todas las letras del alfabeto (A-Z) sean estas mayúsculas o minúsculas, números y “_”.  El primer carácter debe ser numérico.  No se pueden utilizar palabras reservadas (for, if).  No puede contener espacios en blanco.Ejemplos de identificadores:  Cantidad_de_datos  T2m4  D  CuentaAsignación de valores a las variables (identificadores)La asignación se realiza a través del signo igual “=”.Forma general de asignación:  Variable=valor.Asignación de un constante:  A=3, asigna a la variable A el valor de 3.Asignación de una variable:  B=A, asigna a la variable B el valor de la variable A sin que esta se altere.Asignación de una expresión:  C=A*B+A^2+2, asigna a la variable C el resultado de evaluar la expresión.
  4. 4. Variables predeterminadas:  ans: Si al último valor calculado no se le asigna una variable, entonces se asigna a ans.  eps: Precisión de los cálculos en coma flotante. Tolerancia utilizada en los cálculos.  realmax: Mayor número en coma flotante que puede ser representado en el ordenador.  realmin: Menor número positivo en coma flotanteque puede ser representado en el ordenador.  pi: 3.141592653...  i,j: Unidad imaginaria.  inf: Infinito.TIPOS DE DATOS:  Elementales.  AgregadosElementales:  Numéricos  Entero: ( int8,uint8, int16, uint16, int32, uint32, int64, uint64), con o sin signo, de 8, 16, 32 ó 64 bits.  Flotante de simple precisión (single): 32 bits  Flotante de doble precisión (double): 64 bits  Lógico (logical): 8 bits  Valor 0 ó 1. Resultado de operaciones relacionales o lógicas.  Carácter (char): 16 bits  Utilizado para almacenar un caracter.Agregados:  Matrices:  Matrices comunes: agregaciones bidimensionales de tipos básicos.  Matrices multidimensionales: 3 ó más dimensiones  Matrices dispersas (sparse)  Números complejos:  Utilizan dos matrices del mismo tamaño, una para la parte real y otro para la parte imaginaria.  Matrices de celdas.  Estructuras.
  5. 5. 4. ESTRUCTURAS DE SELECCIÓN, CONTROL, REPETICIONBifurcaciones, bucles y estructuras de controlLas estructuras de repetición, control y selecciónson herramientas útiles existentes en la mayoría delenguajes de programación.4.1Bifurcaciones o sentencias de control.Las bifurcaciones nos permiten ejecutar unainstrucción si se cumple o no alguna condición Fig.4.1: Ejemplo deestablecida por el programador. bifurcaciones. Sentencia If.  Sentencia If.La sentencia If es una expresión que sirve para ejecutar una instrucción valiéndoseun valor booleano dado por una expresión, según sea el resultado de esta expresiónpuede ir por uno de dos posibles vías; true o false. Estas sentencias tambiénpueden anidarse.Ejemplo.En el grafico 3.1 observamos el ejemplo del uso de una sentencia If, el resultado dela comparación determinará cual vía seguirá la ejecución.  Sentencia try catchEsta sentencia es utilizada para controlar errores que pueden ocurrir mientras seejecutan las instrucciones.Try {sentencias1} catch {sentencias2}Si se produjera algún error en las sentecias1 la sentencia2 seguirian el curso deejecución de las instrucciones.4.2 Bucles o sentencias de repetición.Los bucles permiten realizar varias veces una misma rutina mientras una condiciónde control se cumpla según la función que utilicemos esta condición puede estarubicada al principio o final de la rutina.
  6. 6.  Sentencia For.Esta sentencia repite un conjunto de instrucciones un número limitado de veces.Esta función es muy útil para procesos que necesitan ejecutar varias veces unmismo grupo de instrucciones. En lenguaje C. La estructura de esta es:for(i=1;n>=i;incremento) {intruciones;}Donde “n” representa el número de veces que se quiere repetir las instrucciones. Lavariable “i” representa el contador de veces que se han repetido las instrucciones.En incremento se modifica el valor del contador “i”. También se puede anidar variasinstrucciones for.  Sentencia While.La sentencia “while” (repita si) es una instrucción que permite que un conjunto deinstrucciones se ejecute de forma indefinida hasta que se cumpla una expresiónlógicaDo{intrusiones;}While(condición);O también se la puede encontrar:While(condición){intrusiones;} Esta puede ir ubicada al final de un conjunto de instrucciones para controlar datospues si va al final las instrucciones se ejecutan una vez y si no cumplen ciertaexpresión se seguirá ejecutando hasta que esta se convierta en verdadera. Esta esmuy útil cuando se trata de controlar datos.4.3 Sentencias de selección.Permiten seleccionar de un grupo de instrucciones una que se a ejecutar.  Sentencia Switch.Con esta sentencia realizamos la ejecución de las instrucciones según nos indiqueel argumento de esta función:switch (variable)case 1sentecias1; break
  7. 7. case 2sentecias2; breakdefaultsentecias3; breakLa expresión default indica el conjunto de instrucciones que se elige por defecto sies que la “variable” no coincidiera con ninguno de los casos.

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