PDF de programación - Aprenda Matlab 6.1 como si estuviera en primero

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Aprenda Matlab 6.1
como si estuviera en primero

Javier García de Jalón, José Ignacio Rodríguez, Alfonso Brazález

Escuela Técnica Superior
de Ingenieros Industriales
Universidad Politécnica de Madrid

Aprenda Matlab 6.1 como
si estuviera en primero

Javier García de Jalón
José Ignacio Rodríguez
Alfonso Brazález

Índice

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ÍNDICE

1. PRÓLOGO
2.

INTRODUCCIÓN
2.1. Acerca de este Manual
2.2. El programa MATLAB
2.3. Uso del Help
2.4. El entorno de trabajo de MATLAB

2.4.1. El Escritorio de Matlab (Matlab Desktop)
2.4.2. Command Window
2.4.3. Launch Pad
2.4.4. Command History Browser
2.4.5. Current Directory Browser
2.4.6. Path de MATLAB: establecer el camino de búsqueda (search path)
2.4.7. Workspace Browser y Array Editor
2.4.8. El Editor/Debugger

2.5. Preferencias: Formatos de salida y de otras opciones de MATLAB
2.6. Ficheros matlabrc.m, startup.m y finish.m
2.7. Guardar variables y estados de una sesión: Comandos save y load
2.8. Guardar sesión y copiar salidas: Comando diary
2.9. Líneas de comentarios
2.10. Medida de tiempos y de esfuerzo de cálculo

3. OPERACIONES CON MATRICES Y VECTORES

3.1. Definición de matrices desde teclado
3.2. Operaciones con matrices
3.3. Tipos de datos

3.3.1. Números reales de doble precisión
3.3.2. Números complejos: Función complex
3.3.3. Cadenas de caracteres

3.4. Variables y expresiones matriciales
3.5. Otras formas de definir matrices

3.5.1. Tipos de matrices predefinidos
3.5.2. Formación de una matriz a partir de otras
3.5.3. Direccionamiento de vectores y matrices a partir de vectores
3.5.4. Operador dos puntos (:)
3.5.5. Matriz vacía A[ ]. Borrado de filas o columnas
3.5.6. Definición de vectores y matrices a partir de un fichero
3.5.7. Definición de vectores y matrices mediante funciones y declaraciones

3.6. Operadores relacionales
3.7. Operadores lógicos

4. FUNCIONES DE LIBRERÍA

4.1. Características generales de las funciones de MATLAB
4.2. Equivalencia entre comandos y funciones
4.3. Funciones matemáticas elementales que operan de modo escalar
4.4. Funciones que actúan sobre vectores
4.5. Funciones que actúan sobre matrices

4.5.1. Funciones matriciales elementales:
4.5.2. Funciones matriciales especiales
4.5.3. Funciones de factorización y/o descomposición matricial

4.6. Más sobre operadores relacionales con vectores y matrices
4.7. Otras funciones que actúan sobre vectores y matrices
4.8. Determinación de la fecha y la hora
4.9. Funciones para cálculos con polinomios



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5. OTROS TIPOS DE DATOS DE MATLAB

5.1. Cadenas de caracteres
5.2. Hipermatrices (arrays de más de dos dimensiones)

5.2.1. Definición de hipermatrices
5.2.2. Funciones que trabajan con hipermatrices

5.3. Estructuras

5.3.1. Creación de estructuras
5.3.2. Funciones para operar con estructuras
5.4. Vectores o matrices de celdas (Cell Arrays)

5.4.1. Creación de vectores y matrices de celdas
5.4.2. Funciones para trabajar con vectores y matrices de celdas
5.4.3. Conversión entre estructuras y vectores de celdas

5.5. Matrices dispersas (sparse)

5.5.1. Funciones para crear matrices dispersas (directorio sparfun)
5.5.2. Operaciones con matrices dispersas
5.5.3. Operaciones de álgebra lineal con matrices dispersas
5.5.4. Operaciones con matrices dispersas
5.5.5. Permutaciones de filas y/o columnas en matrices sparse

5.6. Clases y objetos

6. PROGRAMACIÓN DE MATLAB

6.1. Bifurcaciones y bucles

6.1.1. Sentencia if
6.1.2. Sentencia switch
6.1.3. Sentencia for
6.1.4. Sentencia while
6.1.5. Sentencia break
6.1.6. Sentencia continue
6.1.7. Sentencias try...catch...end

6.2. Lectura y escritura interactiva de variables

6.2.1. función input
6.2.2. función disp

6.3. Ficheros *.m

6.3.1. Ficheros de comandos (Scripts)
6.3.2. Definición de funciones
6.3.3. Sentencia return
6.3.4. Funciones con número variable de argumentos
6.3.5. Help para las funciones de usuario
6.3.6. Help de directorios
6.3.7. Sub-funciones
6.3.8. Funciones privadas
6.3.9. Funciones *.p
6.3.10. Variables persistentes
6.3.11. Variables globales

6.4. Referencias de función (function handles)
6.4.1. Creación de referencias de función
6.4.2. Evaluación de funciones mediante referencias
6.4.3. Información contenida por una referencia de función. Funciones sobrecargadas
6.4.4. Otros aspectos de las referencias de función
6.4.5. Utilidad de las referencias de función

6.5. Entrada y salida de datos

6.5.1. Importar datos de otras aplicaciones
6.5.2. Exportar datos a otras aplicaciones

6.6. Lectura y escritura de ficheros
6.6.1. Funciones fopen y fclose
6.6.2. Funciones fscanf, sscanf, fprintf y sprintf
6.6.3. Funciones fread y fwrite
6.6.4. Ficheros de acceso directo

6.7. Recomendaciones generales de programación

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6.8. Llamada a comandos del sistema operativo y a otras funciones externas
6.9. Funciones de función

6.9.1. Integración numérica de funciones
6.9.2. Ecuaciones no lineales y optimización
6.9.3. Integración numérica de ecuaciones diferenciales ordinarias
6.9.4. Las funciones eval, evalc, feval y evalin
6.10. Distribución del esfuerzo de cálculo: Profiler

7. GRÁFICOS BIDIMENSIONALES

7.1. Funciones gráficas 2D elementales

7.1.1. Función plot
7.1.2. Estilos de línea y marcadores en la función plot
7.1.3. Añadir líneas a un gráfico ya existente
7.1.4. Comando subplot
7.1.5. Control de los ejes
7.1.6. Función line()

7.2. Control de ventanas gráficas: Función figure
7.3. Otras funciones gráficas 2-D

7.3.1. Función fplot
7.3.2. Función fill para polígonos
7.4. Entrada de puntos con el ratón
7.5. Preparación de películas o "movies"
7.6. Impresión de las figuras en impresora láser
7.7. Las ventanas gráficas de MATLAB

8. GRÁFICOS TRIDIMENSIONALES

8.1. Tipos de funciones gráficas tridimensionales

8.1.1. Dibujo de líneas: función plot3
8.1.2. Dibujo de mallados: Funciones meshgrid, mesh y surf
8.1.3. Dibujo de líneas de contorno: funciones contour y contour3

8.2. Utilización del color en gráficos 3-D

8.2.1. Mapas de colores
8.2.2. Imágenes y gráficos en pseudocolor. Función caxis
8.2.3. Dibujo de superficies faceteadas
8.2.4. Otras formas de las funciones mesh y surf
8.2.5. Formas paramétricas de las funciones mesh, surf y pcolor
8.2.6. Otras funciones gráficas 3D
8.2.7. Elementos generales: ejes, puntos de vista, líneas ocultas, ...

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Prólogo

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1. PRÓLOGO
La colección de manuales "Aprenda Informática como si estuviera en Primero" nació en la Escuela
Superior de Ingenieros Industriales de San Sebastián (Universidad de Navarra) a lo largo de la
década de 1990, como consecuencia de la impartición de las asignaturas Informática 1 e Informática
2, introducidas en el Plan de Estudios de 1993.
El objetivo de esta colección era facilitar a los alumnos de las asignaturas citadas unos apuntes
breves y sencillos, fáciles de leer, que en unos casos ayudasen en el uso de las aplicaciones
informáticas más habituales para un ingeniero industrial y en otros sirvieran de introducción a
distintos lenguajes de programación.
Así pues, los destinatarios directos de estos apuntes eran los alumnos de la Escuela de Ingenieros
Industriales de San Sebastián. Para facilitarles su uso, además de estar a la venta en el Servicio de
Reprografía, se introdujeron versiones "online" en formato PDF (Portable Document Format, de
Adobe), accesibles a través de las páginas Web de las mencionadas asignaturas. Los alumnos de
cursos superiores y algunos profesores los utilizaban también para actualizar sus conocimientos
cuando se instalaban nuevas versiones de las correspondientes aplicaciones.
Sin haberlos anunciado en ningún índice o buscador, al cabo de cierto tiempo se observó que eran
accedidos con una frecuencia creciente desde el exterior de la Escuela, a través de Internet. Poco a
poco empezaron a llegar de todo el mundo de habla hispana correos electrónicos que se interesaban
por nuevos títulos, daban noticia de erratas, solicitaban permiso para utilizarlos en la docencia de
otras instituciones o simplemente daban las gracias por haberlos puesto en Internet.
A la vista de estos efectos "no buscados", se estableció una página Web dedicada especialmente a
esta colección y se anunció en los tres o cuatro portales más importantes de lengua española, lo que
hizo que en poco tiempo se multiplicaran los accesos.
A partir del curso 2000-01 el autor principal y creador de la colección se trasladó a la Escuela
Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica de Madrid, de la que es
actualmente catedrático en el área de Matemática Aplicada. El principal punto de entrada a la
colección se encuentra ahora en la dirección http://www.tayuda.com.. El número de accesos ha
seguido aumentando, hasta alcanzar la cifra de 50.000 ficheros mensuales, en la primavera de 2001.
Aunque el mantenimiento de esta colección constituya un trabajo notab