PDF de programación - Introducción a MATLAB

Introducción a MATLAB

Índice

 Elementos básicos de MATLAB
 Uso del Help
 Formatos y variables
 Uso de las funciones elementales
 Los M-archivos
 Programación en MATLAB
 Matrices y vectores
 Gráficas en MATLAB



Elementos básicos de MATLAB

Eligiendo la opción Desktop /Desktop Layout/Default

se abre una ventana similar a

Current Directory/workspace:

Command History:

Start (función análoga a
la de Inicio de Windows)

Command Window

Se ejecutan los comandos de Matlab

La ventana de comandos


(Command Window)



 Es donde se ejecutan las órdenes. Pueden ejecutarse también archivos

con la extensión *.m que tengamos definidos.

 Muestra los errores que se producen en los *.m y aparece un

subrayado que marca la línea donde se ha producido el error. Clicando
en él se accede a la línea del fichero por medio del Editor/Debugger.

 >> (prompt) nos indica que el programa está a la espera de nuestras

instrucciones.

 Return para ejecutar instrucciones.
 “… “ para escribir una instrucción de más de una línea.
 Las flechas para recuperar las órdenes previas.


 Autocompleta el nombre de una función usando la tecla Tab.

La ventana de comandos


(Command Window)



 Permite acceder a la página help clicando con el botón derecho sobre

una función.

 El comando diary ('file') ordena a MATLAB que grabe todas la

operaciones que se realizan en su ventana y que guarde los resultados
en el archivo de texto de nombre ‘file’. Al escribir diary on y diary
off activa y desactiva la grabación.

 clear para limpiar las variables y las funciones de la memoria.
 clc para limpiar la pantalla, elimina todas las salidas anteriores.
 home para llevar el prompt (>>) a la primera línea de la ventana,

manteniendo todas las salidas anteriores.

 Para salir de Matlab: quit o exit.
 Para comentar: %.



Histórico de comandos


(Command History)



 Muestra los últimos comandos ejecutados en Command Window.



 Permite recuperar las instrucciones anteriores y ejecutarlas (mediante

doble clic o copiándolas y volcándolas en la ventana de comandos).



El directorio actual


(Current directory)



 Donde el usuario debe guardar los archivos, para que Matlab los

detecte.
– pwd muestra cuál es el directorio actual,
– dir nos muestr ael contenido de dicho directorio,
– cd nombre, cambia de directorio actual.

 Los ficheros *.m se ejecutan tecleando su nombre en la línea de

comandos, pero para que un fichero *.m pueda ser ejecutado ha de
cumplirse una de estas opciones:

1.

2.

Que esté en el directorio actual.

Que esté en uno de los directorios indicados en el Path.

 Los ficheros *.m que aparecen en el directorio actual pueden abrirse

con el Editor/Debugger mediante doble clic.



El espacio de trabajo (Workspace)

 Es el conjunto de variables que están definidas en la memoria de

Matlab en un determinado momento.

 Who o Whos Son órdenes que nos permiten obtener información

sobre el workspace. La segunada proporciona información más
detallada.

 La ventana Workspace constituye un entorno gráfico para ver las

variables definidas. Se activa con el comando View/workspace.

El espacio de trabajo (Workspace)

 Si hacemos doble clic en un elemento de la ventana de Worspace,

aparece una nueva ventana Array Editor como por ejemplo:

Matriz 13x3

El espacio de trabajo (Workspace)

Array Editor para la matriz BARS

• Es interesante saber que no sólo permite ver los valores de
los elementos, sino también modificarlos clicando sobre la
celda correspondiente.
• Se puede elegir el formato para visualizar los datos.


El explorador de caminos


(Path Browser)









Matlab puede llamar a funciones tanto propias como programadas
por los usuarios. Puede haber funciones distintas con el mismo
nombre.
Es interesante saber cómo busca Matlab cualquier función y la
clave está en el camino de búsqueda (search path) que el programa
usa cuando encuentra el nombre de una función.
Search path es una lista de directorios que se puede ver y modificar
en la línea de comandos o mediante el cuadro de diálogos File/Set
Path.

Si usamos por ejemplo nombre1 en un comando, el proceso que

sigue search path para conocer nombre1 es:
1. Ver si es una variable previamente definida por el usuario.
2. Ver si es una función inerna de Matlab.
3. Ver si es una función creada por el usuario.

4.

Etc.

El editor de ficheros y depurador
de errores (Editor &Debugger)

 Los M-archivos son ficheros de texto ASCII con la extensión *.m que

contienen conjuntos de comandos o definición de funciones.

 Al teclear el nombre de un fichero *.m en la ventana de comandos y
pulsar Intro, se ejecutan uno tras otro todos los comandos contenidos
en el fichero.

 Matlab dispone de un editor para crear y modificar estos archivos.

Este editor muestra si algún comando contiene errores.

 Se puede comentar un conjunto de líneas seleccionadas usando el

botón derecho del ratón y marcando la opción Comment (Uncomment
para volver a la opción de código ejecutable).

El editor de ficheros y depurador
de errores (Editor &Debugger)

Set/Clear Breakpoint. Coloca o borra un breakpoint en la línea en
que está el cursor.
Step. Avanzar un paso sin entrar en las funciones de usuario llamadas en
esa línea.
Step In. Avanzar un paso, y si en ese paso hay una llamada a una función
cuyo fichero*.m está accesible, entra en dicha función.

Step Out. Salir de la función que se está ejecutando en ese momento.

Continue. Continuar la ejecución hasta el siguiente breakpoint.

Quit Debugging. Terminar la ejecución del Debugger.

Clear All Breakpoints. Elimina todos los breakpoints que haya en
el fichero.

El editor de ficheros y depurador
de errores (Editor &Debugger)

Si elegimos Run en el menú Debug, pulsando la tecla F5,

Breakpoint



Flecha Verde



Uso del Help

Se puede acceder usando:
 Help/Full Product Famaily Help. Para buscar información general sobre

MATLAB o produtos de la familia.

 Help/Matlab help.

– Functions. Informa sobre las funciones de Matlab.
– Handle Graphics. Informa sobre propiedades de los elementos gráficos.
– Documentation Set. Manuales del programa.
– Product Demos. Colección de ejemplos programados que pueden

ejecutarse y puede examinarse el código.

– What’s New. Novedades de la versión.
– Printing the Documentation Set. Para abrir los manuales en PDF.
– The MathWorks Web Site Resources. Informaciones disponibles en la

Web de la empresa.

En la parte izquierda de la ventana, marcando Contents, aparece un índice en

forma de árbol. El resto de pestañas son (Index), (Search) formulario de búsqueda
y (Demos) para la colección de ejemplos.

Uso del Help


 Help/Using the desktop. Para configurar el entorno de desarrollo o

Desktop.

 Help/Using the Command Window.
 Desde la línea de comandos tecleando help.
 Comando lookfor.


Formatos y variables

 Format long: 16 dígitos.

 Format short o format: 4 dígitos.

 Format long e: 16 dígitos más exponente.

 Format short e: 4 dígitos más exponente.



Formatos y variables

Para definir una variable en MATLAB :

>>nombre_variable=expresión

Para saber el valor de una variable,

>>nombre_variable return

Por defecto se guarda en una variable llamada ans.

Uso de las funciones elementales

 sin(x): seno de x

 cos(x): coseno de x

 tan(x): tangente de x

 log(x): logaritmo neperiano de x

 log10(x): logaritmo decimal de x

 exp(x): funcion exponencial de x

 sqrt(x): raíz cuadrada de x

 abs(x): valor absoluto de x



Los M-archivos

Suelen dividirse en dos grandes grupos: archivos de instrucciones y archivos de

funciones.

• Archivos de instrucciones:

• Consiste en una sucesión de instrucciones de Matlab.

• Para ejecutarlas, basta escribir su nombre en pantalla (sin la extensión) y

pulsar

Return

• Son básicamente usadas para introducir datos en matrices de grandes

dimensiones.

• Cuando se ejecuta desde la línea de comandos, las variables creadas

pertenecen al espacio de trabajo de base de Matlab, mientras que si se
ejecuta desde una función, las variables pertenecen al espacio de trabajo
de la función.

• Conviene poner “;” al final de cada sentencia

• El comando echo para imprimir los comandos a medida que se van

ejecutando.

Los M-archivos

Suelen dividirse en dos grandes grupos: archivos de instrucciones y archivos de

funciones.

• Archivos de funciones:

• Existen bibliotecas de archivos que se venden o se distribuyen en

internet.

• Las variables en los archivos de funciones son locales.
• Se aconseja que el nombre del archivo y de la función sea el mismo.
• La estructura de este tipo de archivos es:

• Primera línea: comienza con la orden

function [argumentos de salida] =nombreFuncion (argumentos

de entrada)

• Si no hay valores de retorno se omiten los corchetes y el signo igual
• Si sólo hay un valor de retorno no hace falta poner corchetes.



Los M-archivos. Ejemplo 1

Ejemplo: definir la función prueba que devuelva f(x)=x^3+3cos(x).
Primero suponiendo que la entrada es un número y luego
suponiendo que la entrada sea un vector.



Los M-archivos. Ejemplo 1

Ejemplo: definir la función prueba que devuelva f(x)=x^3+3cos(x).



function y=prueba(x)

y=x^3+3*cos(x);



Si la entrada es un vector.



function y=prueba(x)

y=x.^3+3.*cos(x);



Los M-archivos

Los archivos *.m pueden llamar a otros *.m o llamarse a sí mismo de

forma recursiva.

• Funciones con un número arbitrario de argumentos.

Se hace mediante la variable varargin que es un vector de celdas. No es

necesario que esta variable sea la única de entrada, pero sí que debe ser la
última. A los elementos de este tipo de variables se acceden mediante {}.

• Sub-Funciones.

Funciones adicionales in