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8/11/2019 Temas curso - Matlab basico .pdf

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CURSO BASICO

DE MATLABCABRERA ROMAN ALEJANDROFERNANDEZ PAXTIAN MARCELO


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1. INTRODUCCION MATLAB es un lenguaje de programacin interactivo para calculo

numrico, visualizacin y programacin.

MATLABMATrix LABoratory (Laboratorio de matrices )

Principales aplicaciones: Anlisis de datos

Desarrollo de algoritmos

Crear modelos y aplicaciones


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2. ENTORNO DESKTOP (ESCRITORIO)


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Command Window (Ventana de comandos)

Se utiliza para ingresar las variables, ejecutar las funciones y los archivosmcon los cuales trabaja matlab.

En ella se escriben los comandos de MATLAB. Las instrucciones seescriben despus delprompt (aviso)

Command History (Historial de comandos) Las declaraciones hechas en la ventana de comandos quedan

almacenadas en el historial de comandos. Aqu se pueden observar yejecutar declaraciones previamente realizadas, como copiar y ejecutardeclaraciones seleccionadas.

Start Button (Botn de inicio) El botn de inicio permite un rpido acceso a las herramientas, demos y

documentacin al hacer clic en la opcin deseada.


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Current Directory (Directorio actual) Los archivos con los cuales opera MATLAB utilizan el Current Directory yel Search Path. Cualquier archivo que se ejecute debe estar en el currentdirectory o en el search path.

Workspace (Espacio de trabajo) El worksapace o espacio de trabajo de MATLAB consiste en un set de

variables (arreglos) construidos durante la sesin de trabajo de MATLABque son almacenados en la memoria, el worksapace muestra las variablescreadas, as como su tipo y su valor.

Array Editor: El editor de arreglos aparece al hacer doble clic en alguna

variable del workspace. Este editor puede ser utilizado para observar yeditar el contenido de las variables.


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4. ALGUNOS COMANDOS TILES clc: para limpiarla ventana de comandos

close [all] [all hidden]: Para cerrar todas las ventanas de figuras,aplicaciones,

exit, quit: Para salir de MATLAB

diary [on/off]: Para grabar una sesin en un fichero de texto

ver: Para listar las toolboxes instaladas

who, whos: para ver las variables del workspace

clear [all]: para borrar variables (>>clear las borra todas, >>clear var1 sloborra la variable var1)


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why: para ver el sentido de humor que gusta a los autores de MATLAB

lookfor: bsqueda de funciones

type: muestra el cdigo de los ficheros M, p. ej.: >>type roots

save: Para guardar el estado de una sesin de trabajo.

load: Para recuperar el estado de una sesin de trabajo.

Para ms informacin se recomienda teclear >>help nombre_comando.

Nota: es posible detener una ejecucin en progreso de matlab presionandolas teclas :

Control + c (til cuando matlab no responde)


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5. VARIABLES Y CONSTANTES

Constante: Es el nombre que se le da a un campo cuyo contenido nocambia o varia a travs del proceso.

Variable: Una variable es el nombre que se le asigna a un campo, cuyo

contenido puede cambiar o variar a travs de un proceso. El nombre y elcontenido son las partes de una variable.


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Constantes en matlab


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6. TIPOS DE DATOS EN MATLAB

ARRAY[Full or sparse]

logical char NUMERIC CellArray

structure functionhandle

User classes

Javaclasses

int8, uint8, int16,uint16, int32,uint32, int64,

uint64

single double


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Tipos elementales de datos en matlab


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Tipos de datos agregados en matlab

(cell arrays)


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7. ARREGLOS1. Un arreglo es un conjunto de elementos del mismo tipo

referenciados por uno o mas ndices.

2. Un arreglo es conjunto de variables del mismo tipo bajo un mismo

nombre cuyo acceso se realiza mediante ndices.

Clasificacin de acuerdo a la dimensin:

ESCALARES -> Almacena un solo valor.

VECTORIALES -> Valores ordenados en fila o en columna.

MATRICIALES -> Arreglo rectangular de elementos


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Aspecto de un vector fila, tiene unaSola dimensin (unidimensional)

Aspecto de un vector columna(unidimensional)

Aspecto de una matriz,tiene 2 dimensiones(Bidimensional)

Aspecto de un escalar


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Creacin de matrices y vectores


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El operador dos puntos (:)

linspace(x1,x2,n)genera un vector con n valores igualmente espaciados entre x1 y x2

logspace(d1,d2,n)genera un vector con n valores espaciados logartmicamente entre 10^d1 y

10^d2.

Algunas funciones para creacin de vectores:

inicio : salto : fin

Paso entreElementos(incremento/decremento)El operador dos puntos tambin sirve crear vectores.


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Ingresar un arreglo

Las colum nas se separan por espacios o comas, y lasfi las por punto y coma o una nueva lnea.


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Acceso a elementos

Fila 2 Columnas 2,3 y 4

Vector de filas Vector de columnas

Selecciona

toda la fila

Selecciona

la ultimacolumna

Selecciona elprimer elemento

Manera de acceder a elementos

de un vector


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8. ARREGLOS DE CELDAS (CELLARRAYS) Un cell array proporciona un mecanismo de almacenamiento para diferentes

tipos de datos. Los datos pueden ser de todo tipo: matrices, vectores,estructuras e incluso ms cell arrays.

Ejemplo de cell array:


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Creacin y acceso a cell arrays

Un cell array se puede crear de dos formas, usando parntesis y usandollaves.

Si se usan parntesis, entonces los valores deben ser dados entre llaves.

Si se usan llaves, entonces los valores se dan tal cual.

Otra forma de crear un cell array:

A(1,1) = {[1 4 3; 0 5 8; 7 2 9]};A(1,2) = {Tania Arrieta'};

A{1,1} = [1 4 3; 0 5 8; 7 2 9];A{1,2} = Tania Arrieta ';


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My_cellarray={'Nombre','Edad','Grupo','Calificaciones';

'Luis' ,19,'4EM3' ,[9 8 7 6 10 10 9];

'Maria' ,19,'4EM2' ,[8 8 7 7 9 10 9];}

Cuando se quiere preguntar por el contenido de un elemento del cell array sepuede hacer de dos formas:

A(1,2) regresa el tipo de dato que es y el tamao, pero no me muestra elcontenido en si.

A{1,2} me muestra el contenido del elemento (1,2) del cell array, serecomienda esta forma.


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9. FORMATOS DE SALIDA Permiten cambar la forma que matlab muestra los resultados, recordar

que matlab almacena los datos de tipo numrico en doble precisin (8bytes).


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10. OPERADORES


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11. OPERACIONES CON MATRICES YESCALARES


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Algunas funciones para operaciones convectores


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12. ESTRUCTURAS DE CONTROL Para controlar el orden o el camino en el cual se desarrollan las expresiones

u operaciones de un programa, es necesario utilizar estructuras de control deflujo.


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13. ENTRADA Y SALIDA DE DATOS

Entrada:

Edad=input(Ingrese su edad: ');

Nombre=input('Ingrese su nombre:', 's');

disp('Bienvenido a matlab');

Salida:Lleva el especificadorde formato

Espera que se ingrese undato numrico o un vectorde nmeros

Espera una

Cadena (string)

Puede utilizarse para mostrarUna cadena

Puede utilizarse paramostrar el contenidode una variable

(escalar,vector,matriz),etc.


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/n para salto de lnea/t para hacer espaciamientos/r retorno de carro

Para mas informacin teclear: doc fprintf

Especificadores de formato

(indican el tipo de dato que se mostrara)Argumento(s) a mostrar


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Ejercicios propuestos (Taller 1)1. Realizar un programa que calcule la edad de un usuario, pidiendo como

datos de entrada su mes y ao de nacimiento

2. Generar un conversor de unidades, para transformar un valor en metros aotra unidad de longitud (mm,cm,pies y pulgadas),utilice la estructura de

control mas adecuada para no realizar comparaciones innecesarias.


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Las funciones en matlab poseen tres elementos principales: Argumento(s)

de sal ida o valores de entrada, el nom bre de la func in y Argumento(s)de entrada o valores de sal ida.

La funcin posee argumentos de entrada, los cuales toma para realizarlos clculos u operaciones necesarias, estos clculos generan unresultado y pueden ser `devueltos' en las variable(s) de salida de lafuncin.


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El nom bre de la funcin es la palabra reservada que se utiliza para`invocar' la funcin para que realice las operaciones para las cuales se hacreado. El nombre de la funcin tiene mucho que ver con la operacin que

esta realiza, con el fin de facilitar la memorizacin (nemotcnica).

Los argumentos de entrada son los dato(s) que toma la funcin para realizarlos clculos necesarios. En algunas ocasiones es necesario especificarvarios valores de entrada, en este caso, cada uno de los valores de entradase separan por una coma (,).

Los argumentos de salida son resultados que la funcin entrega. En estecaso se define el nombre(s) de la(s) variable(s) en el cual(es) se van aguardar los datos de salida o respuestas de la funcin. Cuando solo hay unargumento de salida, no es necesario encerrar la respuesta en corchetes

cuadrados, pero cuando la funcin `devuelve' varios valores, es necesarioencerrarlos en los corchetes y separar el nombre de las variables por comas(,).


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Crear una nueva funcion Sintaxis general de una funcin en matlab

function[ args_salida ] = myfuncion( args_entrada )

%Myfuncion El resumen de la funcin va aqu% La Explicacion detallada va aqu

end

Argumentos de salida Nombre de la funcinArgumentos deentrada

Aqu van lasInstruccionesque ejecutarala funcincuando se leinvoque.

Sintaxis de una funcin con dos argumentos de entrada y dos de salida.

function[Vsal1,Vasl2] = Myfuncion(Ventr1,Ventr2)% Comentarios% Despus de los comentarios van las Instruccionesend


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Sintaxis de una funcin con dos argumentos de entrada y uno de salida.

functionVsal1= Myfuncion (Ventr1,Ventr2)% Comentarios% Despus de los comentarios van las Instruccionesend

Invocar o llamar a una funcin:

NombreFuncion(arg_ent1, arg_ent1)

Para llamar o invocar una funcin, para que realicesu tarea, escribimos el nombre de la funcin, y entreparntesis indicamos el o los argumento(s) de entrada,cuando es mas de uno se separan por una coma.


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Funciones predefinidas en MatlabFunciones que operan sobre escalares


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Funciones que operan sobre vectores


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Funciones que construyen matrices


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Funciones de exploracin


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Funciones sobre cadenas de caracteres


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15. MATEMATICA SIMBOLICA Uno de los ToolBox incluidos por MATLAB, es el Symbolic ToolBox (ToolBox

de Matematica Simbolica), y aade a MATLAB la capacidad de realizarclculos simblicos.

Lo primero que se debe hacer para manipular expresiones simblicas, es

definir las variables que esta posea, por medio del comando 'syms' seguidopor las variables separadas por espacios:

>> syms a x % Definicin de las variables (ay x)como simblicas

y despus se pueden definir las operaciones simblicas:

>> f = a*cos(x)^2 + a*sin(x)^2


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>> diff(f) % Derivada de la funcion respecto a (x) (por defecto)

>> diff(f,a) % Derivada de la funcion respecto a (a)

>> int(f) % Integral de la funcion f >> int(f,0,1) % Integral de la funcion f (evaluada entre 0 y 1)

>> simplify(f) % Simplifica la funcion

Una vez definidas podemos realizar con ellas las operaciones habituales:

calcular su valor en un punto, derivarlas, integrarlas, etc. Si en una expresin simblica queremos sustituir una variable por otra o por

una constante para calcular su valor en un punto, utilizamos el comandosubs:

subs(f, antiguas, nuevas)

Sustituye las variables antiguas por las nuevas. Si hay ms de una variablelas escribiremos entre llaves y separada por comas.


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En resumen:


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16. GRAFICACION Las funciones graficas se pueden agrupar en tres categoras: administracinde figuras, generacin de curvas y superficies y anotaciones y caractersticas

graficas.


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Graficacin en 2D


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Graficacin en 3D


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Al utilizar las funciones para graficar, matlab crea una figura o venta paramostrar los grficos (ventana grafica). Por ejemplo:

Algunas funciones que trabajan sobre ventanas graficas se muestranacontinuacion.

Nombre (por defecto) y numero de figura

Ventana creada por matlab para contener grficos


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Indica la posicinIndica numerode filas Indica numero

de columnas

Por ejemplo:

>> subplot(1,3,1)

Divide la ventana grafica en una matriz de subventanasde1 fila y 3 columnas, e indica que se graficara en la

primera subventana,es decir indicamos la subventanaque se mantendr activa (en este caso la primera).

Permite dividir la ventana grfica en una matrizde sub-ventanas grficas de tamao ixj,activando para dibujar la k-sima de ellas.


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>> subplot(1,3,2)

Indicamos que la segunda subventana se mantendractiva para graficar

Subventanaactiva


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>> subplot(1,3,2)

Indicamos que la tercera subventana se mantendractiva para graficar.

Subventanaactiva


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Para graficar en cada una de las subventanas se hara losiguiente:


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17. INTERFAZ GRAFICA DE USUARIO

Una interfaz grfica de usuario, GUI(del ingls graphical user interface), esun sistema interactivo que posibilita, a travs del uso y la representacin dellenguaje visual, una interaccin amigable con un sistema informtico.


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LaUsabilidad, esta disciplina tiende a trabajar en el contexto del Diseo dela Interaccin, definiendo los aspectos tcnicos de uso de la aplicacin yevaluando las consideraciones y principios estndar de uso de un sistemainteractivo. En cambio, la Comunicabilidad se acerca al campo dedesarrollo del Diseo de la Informacin, rea disciplinar que se centra entrabajar en la forma de articular el texto y la informacin con la imagen.


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GUIDE de matlab GUIDE (Graphical User Interface Development Environment).

El Entorno de Desarrollo de Interfaz Grafica de Usuario, provee un conjuntode herramientas para el diseo de Interfaces graficas de usuario.

Abrir GUIDE ( Hay 3 Maneras) :


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Menu File-> New -> GUI


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Creamos una GUI en blanco:


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Herramientas

Alinearobjetos

Editor deMens

Editor deorden

Barra deHerramientas

Editor de

Archivo MInspector depropiedades

Guardar cambios

Y correr GUI

ExaminadorDe objetos


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Controles (objetos)

Identidad

Propiedades

Un Cdigo que lo define

Accin a la que responden (evento)

Ca

ractersticas


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Controles


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Propiedades comunes en los controles

String : Para los check boxes, editable text, push buttons, radio buttons,static text, and toggle buttons, el texto que se muestra en el objeto. Para loslist boxes y pop-up men, el conjunto de elementos o artculos del objeto.

Tag : Etiqueta del objeto especificada por el usuario. La propiedad tag

proporciona una manera de identificar objetos grficos con una etiquetaespecificada por el usuario y nos sirve para hacer referencia a un controldentro del cdigo de matlab.

FontSize: Tamao de la fuente. Un numero que especifica el tamao de lafuente que va a ser mostrado en la cadena, en unidades determinadas por la

propiedad FontUnits.

Enable: Activa o desactiva el control. Esta propiedad controla como loscontroles responden a un click del mouse, se puede usar para activar odesactivar un control.


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Enable: Activa o desactiva el control. Esta propiedad controla como loscontroles responden a un click del mouse, se puede usar para activar odesactivar un control.

ForegroundColor: Color de texto. Esta propiedad determina el color de eltexto definido por la propiedad String. Especifica un color usando un vectorde tres elementos RGB o un nombre predefinido en Matlab.

Value Valor actual de el control. Difiere para cada control:

Check boxes - ponen su propiedad Value (valor) en Max (el mximo) cuando estnseleccionados y en Min (el mnimo) cuando no estn seleccionados.

Lis t boxes - ajustan su valor a un vector correspondiente a los elementos de la lista

.


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Pop-up men - ajustan su valor a un ndice de artculos seleccionados , donde 1

corresponde al primer elemento del men.

Radio buttons - ponen su propiedad Value (valor) en Max (el mximo) cuandoestn seleccionados y en Min (el mnimo) cuando no estn seleccionados.

Sliders- ajustan su valor al numero indicado por la posicin de el slider(deslizador)

Togg le button s - ponen su propiedad Value en Max cuando estan presionados

(seleccionados) y en Min cuando no estn seleccionados.

- Editable text, Frames, Push bu tton s, y Stat ic text no u san esta prop iedad

Obt difi l l d


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Obtener y modificar el valor de unapropiedad

Obtener el valor de una propiedad:

Modificar el valor de una propiedad:

utpl= get(handles.text1,'String'');

set(handles.text1,'String',Un string')

Asignamos el Valorledo a una variable

Propiedada obtener

Propiedada modificar

Valor que tomara la propiedad, el valorpuede provenir de una variable.

Manejar el objetotext1

Manejar el objetotext1


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Componentes de GUI Una aplicacin GUIDE consta de dos archivos: .my .fig. El archivo .m es elque contiene el cdigo correspondiente al comportamiento de los controles

de la interfaz y el archivo .fig contiene el cdigo referente a la descripcin delos elementos grficos.

Descripcin de la GUI Cdigo referente a la representacin

grafica de los controles

Cdigo referente al comportamientode los controles y al control de la GUI

Archivo .mArchivo .fig


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Programacin de los controles

Cuando interactuamos con un control, este puede desencadenar una accino un conjunto de acciones . Por ejemplo cuando hacemos clic sobre un botneste podra mostrarnos un mensaje de bienvenida.

Las acciones que se pueden asociar a un control se agrupan en funciones.

1Clic derecho enel control

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3

Archivo .m

Funcin callback asociadaal botn graficar


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Cada control tiene una funcin cal lback, la cual se ejecuta cuando serealiza un evento sobre el control.

Por ejemplo para el Push but ton, se ejecutara su funcion callbackcuandorealicemos un clic sobre el; Para un check box se ejecutara su funcincallback asociada cuando lo activamos o desactivamos.

Hacemos clic en el botn Graficar Matlab ejecuta o invoca la funcinCallback asociada al controlen caso de que ya este definida.1 2

Aqu van lasInstrucciones queejecutara la funcincuando se le

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