PDF de programación - Aprenda Matlab 5.3 como si estuviera en primero

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Aprenda Matlab 5.3
como si estuviera en primero

Javier García de Jalón · José Ignacio Rodríguez · Alfonso Brazález

Escuela Técnica Superior
de Ingenieros Industriales
Universidad Politécnica de Madrid

Índice

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ÍNDICE

1.

INTRODUCCIÓN
1.1. Acerca de este Manual
1.2. El programa MATLAB
1.3. Uso del Help
1.4. El entorno de trabajo de MATLAB

1.4.1. Path Browser: establecer el camino de búsqueda (search path)
1.4.2. Ficheros matlabrc.m, startup.m y finish.m
1.4.3. Editor&Debugger: editor de ficheros y depurador de errores
1.4.4. Workspace Browser: El espacio de trabajo de MATLAB

1.5. Control de los formatos de salida y de otras opciones de MATLAB
1.6. Guardar variables y estados de una sesión: Comandos save y load
1.7. Guardar sesión y copiar salidas: Comando diary
1.8. Líneas de comentarios
1.9. Medida de tiempos y de esfuerzo de cálculo

2. OPERACIONES CON MATRICES Y VECTORES

2.1. Definición de matrices desde teclado
2.2. Operaciones con matrices
2.3. Tipos de datos

2.3.1. Números reales de doble precisión
2.3.2. Números complejos: Función complex
2.3.3. Cadenas de caracteres

2.4. Variables y expresiones matriciales
2.5. Otras formas de definir matrices

2.5.1. Tipos de matrices predefinidos
2.5.2. Formación de una matriz a partir de otras
2.5.3. Direccionamiento de vectores y matrices a partir de vectores
2.5.4. Operador dos puntos (:)
2.5.5. Matriz vacía A[ ]
2.5.6. Definición de vectores y matrices a partir de un fichero
2.5.7. Definición de vectores y matrices mediante funciones y declaraciones

2.6. Operadores relacionales
2.7. Operadores lógicos

3. FUNCIONES DE LIBRERÍA

3.1. Características generales de las funciones de MATLAB
3.2. Equivalencia entre comandos y funciones
3.3. Funciones matemáticas elementales que operan de modo escalar
3.4. Funciones que actúan sobre vectores
3.5. Funciones que actúan sobre matrices

3.5.1. Funciones matriciales elementales:
3.5.2. Funciones matriciales especiales
3.5.3. Funciones de factorización y/o descomposición matricial

3.6. Más sobre operadores relacionales con vectores y matrices
3.7. Otras funciones que actúan sobre vectores y matrices
3.8. Determinación de la fecha y la hora
3.9. Funciones para cálculos con polinomios

4. OTROS TIPOS DE DATOS DE MATLAB

4.1. Cadenas de caracteres
4.2. Hipermatrices (arrays de más de dos dimensiones)

4.2.1. Definición de hipermatrices
4.2.2. Funciones que trabajan con hipermatrices

4.3. Estructuras

4.3.1. Creación de estructuras
4.3.2. Funciones para operar con estructuras
4.4. Vectores o matrices de celdas (Cell Arrays)

4.4.1. Creación de vectores y matrices de celdas



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4.4.2. Funciones para trabajar con vectores y matrices de celdas
4.4.3. Conversión entre estructuras y vectores de celdas

4.5. Matrices dispersas (sparse)

4.5.1. Funciones para crear matrices dispersas (directorio sparfun)
4.5.2. Operaciones con matrices dispersas
4.5.3. Operaciones de álgebra lineal con matrices dispersas
4.5.4. Operaciones con matrices dispersas
4.5.5. Permutaciones de filas y/o columnas en matrices sparse

5. PROGRAMACIÓN DE MATLAB

5.1. Bifurcaciones y bucles

5.1.1. Sentencia if
5.1.2. Sentencia switch
5.1.3. Sentencia for
5.1.4. Sentencia while
5.1.5. Sentencia break
5.1.6. Sentencias try...catch...end

5.2. Lectura y escritura interactiva de variables

5.2.1.
5.2.2.

función input
función disp

5.3. Ficheros *.m

5.3.1. Ficheros de comandos (Scripts)
5.3.2. Definición de funciones
5.3.3. Funciones con número variable de argumentos
5.3.4. Help para las funciones de usuario
5.3.5. Help de directorios
5.3.6. Sub-funciones
5.3.7. Funciones privadas
5.3.8. Funciones *.p
5.3.9. Variables persistentes
5.3.10. Variables globales
5.4. Entrada y salida de datos

5.4.1.
Importar datos de otras aplicaciones
5.4.2. Exportar datos a otras aplicaciones

5.5. Lectura y escritura de ficheros
5.5.1. Funciones fopen y fclose
5.5.2. Funciones fscanf, sscanf, fprintf y sprintf
5.5.3. Funciones fread y fwrite
5.5.4. Ficheros de acceso directo

5.6. Recomendaciones generales de programación
5.7. Llamada a comandos del sistema operativo y a otras funciones externas
5.8. Funciones de función

Integración numérica de funciones

5.8.1.
5.8.2. Ecuaciones no lineales y optimización
5.8.3.
5.8.4. Las funciones eval, evalc, feval y evalin
5.9. Distribución del esfuerzo de cálculo: Profiler

Integración numérica de ecuaciones diferenciales ordinarias

6. GRÁFICOS BIDIMENSIONALES

6.1. Funciones gráficas 2D elementales

6.1.1. Función plot
6.1.2. Estilos de línea y marcadores en la función plot
6.1.3. Añadir líneas a un gráfico ya existente
6.1.4. Comando subplot
6.1.5. Control de los ejes
6.1.6. Función line()

6.2. Control de ventanas gráficas: Función figure
6.3. Otras funciones gráficas 2-D

6.3.1. Función fplot
6.3.2. Función fill para polígonos

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6.4. Entrada de puntos con el ratón
6.5. Preparación de películas o "movies"
6.6. Impresión de las figuras en impresora láser
6.7. Las ventanas gráficas de MATLAB

7. GRÁFICOS TRIDIMENSIONALES

7.1. Tipos de funciones gráficas tridimensionales

7.1.1. Dibujo de líneas: función plot3
7.1.2. Dibujo de mallados: Funciones meshgrid, mesh y surf
7.1.3. Dibujo de líneas de contorno: funciones contour y contour3

7.2. Utilización del color en gráficos 3-D

Imágenes y gráficos en pseudocolor. Función caxis

7.2.1. Mapas de colores
7.2.2.
7.2.3. Dibujo de superficies faceteadas
7.2.4. Otras formas de las funciones mesh y surf
7.2.5. Formas paramétricas de las funciones mesh, surf y pcolor
7.2.6. Otras funciones gráficas 3D
7.2.7. Elementos generales: ejes, puntos de vista, líneas ocultas, ...

8.1. Estructura de los gráficos de MATLAB

8.1.1. Objetos gráficos de MATLAB
8.1.2.

Identificadores (Handles)

8.2. Propiedades de los objetos

8.2.1. Funciones set() y get()
8.2.2. Propiedades por defecto
8.2.3. Funciones de utilidad

8.3. Creación de controles gráficos: Comando uicontrol

8. FUNDAMENTOS DE LAS INTERFACES GRÁFICAS CON MATLAB

8.3.1. Color del objeto (BackgroundColor)
8.3.2. Acción a efectuar por el comando (CallBack)
8.3.3. Control Activado/Desactivado (Enable)
8.3.4. Alineamiento Horizontal del titulo (HorizontalAlignment)
8.3.5. Valor Máximo (Max)
8.3.6. Valor Mínimo (Min)
8.3.7.
8.3.8. Posición del Objeto (Position)
8.3.9. Nombre del Objeto (String)
8.3.10. Tipo de Control (Style)
8.3.11. Unidades (Units)
8.3.12. Valor (Value)
8.3.13. Visible (Visible)

Identificador del objeto padre (Parent)

8.4. Tipos de uicontrol

8.4.1. Botones (pushbuttons)
8.4.2. Botones de selección (check boxes)
8.4.3. Botones de opción (radio buttons)
8.4.4. Barras de desplazamiento (scrolling bars o sliders)
8.4.5. Cajas de selección desplegables (pop-up menus)
8.4.6. Cajas de texto (static textboxes)
8.4.7. Cajas de texto editables (editable textboxes)
8.4.8. Marcos (frames)

8.5. Creación de menús
8.6. Descripción de las propiedades de los menús

8.6.1. Acelerador (Accelerator)
8.6.2. Acción a efectuar por el menú (Callback )
8.6.3. Creación de submenus (Children)
8.6.4. Menú activado/desactivado (Enable)
8.6.5. Nombre del menú (Label)
8.6.6. Control del objeto padre (Parent)
8.6.7. Posición del Menú (Position)
8.6.8. Separador (Separator)
8.6.9. Visible (Visible)



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8.7. Ejemplo de utilización del comando uimenu
8.8. Menús contextuales (uicontextmenu)

9. CONSTRUCCIÓN INTERACTIVA DE INTERFACES DE USUARIO (GUIDE)

9.1. Guide Control Panel
9.2. El Editor de Propiedades (Property Editor)
9.3. El Editor de Llamadas (Callback Editor)
9.4. El Editor de Alineamientos (Alignment Editor)
9.5. El Editor de Menús (Menu Editor)
9.6. Programación de callbacks

9.6.1. Algunas funciones útiles
9.6.2. Algunas técnicas de programación

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Capítulo 1: Introducción

1. INTRODUCCIÓN

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1.1. Acerca de este Manual
Las primeras versiones de este manual estuvieron dirigidas a los alumnos de Informática 1 en la
Escuela Superior de Ingenieros Industriales de San Sebastián. Esta asignatura se cursa en el primer
semestre de la carrera y el aprendizaje de MATLAB constituía la primera parte de la asignatura. Se
trataba pues de un manual introductorio de una aplicación que, para muchos alumnos, iba a
constituir su primer contacto con los ordenadores y/o con la programación.

Desde el curso 2000-2001, este manual se ha adaptado a las asignaturas de Matemáticas de la
Especialidad (Mecánica-Máquinas) (Plan 1976) y Álgebra II (Plan 2000) en la Escuela Técnica
Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica de Madrid.

Por encima de las asignaturas citadas, este manual puede ser útil a un público más amplio, que
incluye a alumnos d