PDF de programación - PROGRAMACION EN COMPUTADORAS CON MATLAB I

UNJFSC – Huacho, Perú


PROGRAMACION EN COMPUTADORAS CON MATLAB - I

TUTORIAL 1

(Guía para dos semanas)

1. Introducción

1.1 Generalidades

El nombre del software MATLAB ® proviene de las palabras en Inglés “MATrix LABoratory”. Es un
programa muy potente con el cual podremos realizar cálculos numéricos con vectores y matrices, trabajar
con números escalares, tanto reales como complejos y utilizar una amplia variedad de gráficos en dos y tres
dimensiones. MATLAB tiene un lenguaje propio de programación.

En la ventana inicial aparece el prompt característico de MATLAB (»), indicándonos que el programa está
preparado para recibir instrucciones. Es posible recuperar comandos anteriores y moverse por dichos
comandos con las teclas flechas ↑ y ↓. Al pulsar la primera de dichas flechas aparecerá el comando que se
había introducido inmediatamente antes. De modo análogo es posible moverse sobre la línea de comandos
con las teclas ← y →, ir al principio de la línea con la tecla Inicio, al final de la línea con Fin, y borrar toda
la línea con Esc.

Para borrar todas las salidas anteriores de MATLAB y dejar limpia la ventana principal se pueden utilizar las
funciones clc y home. Si se desea salir del programa, basta teclear los comandos quit o exit, o bien elegir
Exit MATLAB en el menú File (también se puede utilizar el Alt+F4 de toda la vida).

1.2 Uso del Help (ayuda)

MATLAB dispone de un excelente Help que contiene la información que uno necesita. En la barra de
menús, encontramos el menú Help, que incorpora varios submenues con distintas opciones.

 Help Window, abre una ventana en la que se puede buscar ayuda sobre la función o el concepto que se

desee.

 Help Tips. ofrece ideas prácticas para utilizar la ayuda.
 Help Desk. abre un browser (ej.: Internet Explorer) que permite acceder a toda la información sobre
MATLAB en formato HTML, equivalente a los manuales impresos del programa. En la parte inferior de
la página existe un enlace a manuales en formato *.pdf, Online Manuals (in PDF).

 Examples and Demos. abre una ventana que da acceso a un buen número de ejemplos resueltos con
MATLAB, cuyos resultados se presentan gráficamente de diversas formas. Es bastante interesante
recorrer estos ejemplos para hacerse idea de las posibilidades del programa.Una manera fácil y rápida de
obtener información, es a través de la línea de comandos, y se efectua introduciendo la palabra help
seguida del nombre del comando del cual se desea obtener información. Veamos un ejemplo:


>> help cos

COS Cosine.
COS(X) is the cosine of the elements of X.

Desde la línea de comandos, introducimos la palabra help luego del prompt (>>) y seguidamente el nombre
del comando. Cuando apretamos la tecla Enter, Matlab nos entrega la información solicitada. De la misma
manera, utilizando la palabra doc seguida de un comando, obtenemos información correspondiente en
formato HTML.

1.3 El entorno de trabajo de MATLAB


Ing. José S. Orbegoso L. email: [email protected]


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PATH BROWSER: Establecer el camino de búsqueda (SEARCH PATH)

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Los componentes más importantes del entorno de trabajo de MATLAB son el editor de caminos de
búsqueda (PathBrowser), el editor y depurador de errores (Editor & Debugger) y el visualizador del
espacio de trabajo (Workspace Browser). A continuación se describen brevemente estos componentes.

1.3.1

MATLAB puede llamar a una gran variedad de funciones, tanto propias como programadas por los usuarios.
A veces puede incluso haber funciones distintas que tienen el mismo nombre. Interesa saber cuáles son las
reglas que determinan qué función o qué archivo *.m es el que se va a ejecutar cuando su nombre aparezca
en una línea de [[Los archivos *.m son archivos ASCII que definen funciones o contienen comandos de
MATLAB]]. comandos del programa. Esto queda determinado por el camino de búsqueda (search path) que
el programa utiliza cuando encuentra el nombre de una función. El search path de MATLAB es una lista de
directorios que se puede ver y modificar a partir de la línea de comandos, o utilizando el Path Browser. El
comando path hace que se escriba el search path de MATLAB:

>>path
MATLABPATH
c:\matlab\toolbox\local
c:\matlab\toolbox\matlab\datafun
c:\matlab\toolbox\matlab\elfun
.... (por brevedad se omiten las demás líneas de salida)

Para ver cómo se utiliza el search path supóngase que se utiliza la palabra nombre en un comando. El
proceso que sigue el programa para tratar de conocer qué es nombre, es el siguiente:

1.
2.
3.
4.
5.

6.

Comprueba si nombre es una variable previamente definida por el usuario.
Comprueba si nombre es una sub-función o una función privada del usuario.
Comprueba si nombre es una función del usuario.
Comprueba si nombre es una función interna o intrínseca de MATLAB.
Comprueba si hay un archivo llamado nombre.mex, nombre.dll o nombre.m en el directorio
actual, cuyo contenido se obtiene con el comando dir. El directorio actual se cambia con el
comando cd.
Comprueba si hay archivos llamados nombre.mex, nombre.dll o nombre.m en los directorios
incluidos en el search path de MATLAB.


Estos pasos se realizan por el orden indicado. En cuanto se encuentra lo que se está buscando se detiene la
búsqueda y se utiliza el archivo que se ha encontrado. Conviene saber que, a igualdad de nombre, los
archivos *.mex tienen precedencia sobre los archivos *.m que están en el mismo directorio. El concepto de
directorio actual es importante en MATLAB. Para cambiar de directorio actual se utiliza el comando cd (de
change directory). Para subir un nivel en la jerarquía de directorios se utiliza el comando cd .., y cd ../.. para
subir dos niveles. MATLAB permite utilizar tanto la barra normal (/) como la barra invertida (\).
El Path Browser es el programa que ayuda a definir la lista de directorios donde MATLAB debe buscar los
archivos de comandos y las funciones, tanto del sistema como de usuario. Con el comando Set Path del
menú File aparece un cuadro de diálogo que presenta la lista de directorios en la que MATLAB buscará.
Para añadir (o quitar) un directorio a esta lista se debe ejecutar el comando Add to Path (o Remove Path) en
el menú Path de dicho cuadro de diálogo. El nuevo directorio se puede añadir al comienzo o final de la lista.
El orden de la lista es muy importante, porque refleja el orden de la búsqueda: si una función está en dos
directorios, se utilizará la que primero se encuentre.

1.3.2

En MATLAB tienen particular importancia los archivos-M (o M-files). Son archivos de texto ASCII, con la
extensión *.m, que contienen conjuntos de comandos o definición de funciones. La importancia de estos
archivos-M es que al teclear su nombre en la línea de comandos y pulsar ENTER, se ejecutan uno tras otro
todos los comandos contenidos en dicho archivo. MATLAB dispone de un editor que permite tanto crear y
modificar estos archivos, como ejecutarlos paso a paso para ver si contienen errores (proceso de Debug o
depuración). El Editor muestra con diferentes colores los diferentes tipos o elementos constitutivos de los
comandos (en verde los comentarios, en rojo las cadenas de caracteres, etc.). El Editor se preocupa también

EDITOR & DEBUGGER: Editor de archivos y depurador de errores

Ing. José S. Orbegoso L. email: [email protected]


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Control de los formatos de salida

WORKSPACE BROWSER: El espacio de trabajo de MATLAB

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de que las comillas o paréntesis que se abren, no se queden sin el correspondiente elemento de cierre. Para
realizar un ejecución del archivo o archivo de comandos controlada con el Debugger, se elige el comando
Run en el menú Tools o tecleando el nombre del archivo en la línea de comandos.

Podemos introducir breakpoints (puntos en los que se detiene la ejecución de programa); la flecha amarilla
indica la sentencia en que está detenida la ejecución. Posicionándonos con el cursor sobre una variable,
aparece una pequeña ventana con los valores numéricos de esa variable. El Debugger es un programa
enormemente útil para detectar y corregir errores. Estas son algunas de las características del depurador, el
cual no analizaremos en detalle por el nivel introductorio de este tutorial.

1.3.3

El espacio de trabajo de MATLAB (Workspace) es el conjunto de variables y de funciones de usuario que en
un determinado momento están definidas en la memoria del programa. Para obtener información sobre el
Workspace se pueden utilizar los comandos who y whos. El segundo proporciona una información más
detallada que el primero.

Se puede obtener de modo gráfico. información análoga utilizando el Workspace Browser, que se activa con
el comando Show Workspace del menú File de MATLAB, o clicando en el botón correspondiente de la
barra de herramientas ( ).

1.4

Los formatos de salida en la ventana principal de MATLAB se pueden controlar fácilmente a partir del
cuadro de diálogo que se abre con el comando Preferences del menú File. Los formatos numéricos con que
MATLAB muestra los resultados, se pueden activar también desde la línea de comandos tecleando algunas
de los siguiente posibilidades:
format short: 4 decimales (por defecto, default)
format long : 15 decimales
format short e: notación científica con 4 decimales
format long e: notación científica con 15 decimales
...
2.

MATLAB es fundamentalmente un programa para cálculo matricia