Este documento introduce Matlab y describe sus principales características. Matlab es un lenguaje de programación para realizar cálculos numéricos con vectores y matrices. Incluye herramientas como Simulink para simulación y GUIDE para interfaces gráficas. El documento explica cómo definir escalares, vectores, matrices y funciones de transferencia en Matlab, así como cómo generar gráficos y reducir diagramas de bloques.

1.  Introducción al Matlab. Reducción diagramas
de bloque con Matlab
Facilitadora:
Ing. Mariángela Pollonais

2.  MATrix LABoratory (Laboratorio de Matrices).
 The Math Works Inc
 Es un lenguaje de programación (inicialmente
escrito en C) para realizar cálculos numéricos
con vectores y matrices. Como caso particular
puede también trabajar con números
escalares, tanto reales como complejos.

3.  El paquete MATLAB dispone de dos
herramientas adicionales que expanden sus
prestaciones, a saber, Simulink (plataforma
de simulación multidominio) y GUIDE (editor
de interfaces de usuario - GUI). Además, se
pueden ampliar las capacidades de MATLAB
con las cajas de herramientas (toolboxes); y
las de Simulink con los paquetes de bloques
(blocksets).

5.  Command Windows:
Donde se ejecutan todas las instrucciones y
programas.
 Command History:
Muestra los últimos comandos ejecutados en
Command Windows.
 Workspace:
Para ver las variables que se están usando y sus
dimensiones (si son matrices)

6. Workspace
& Directory
Command
Window
Command
History

7.  El símbolo “ ” en la pantalla principal indica
que MATLAB está esperando
un comando o una variable.
 Para salir de MATLAB cuando sea pertinente
se emplean los comandos quit o exit.

8.  Clear
 Help name
 Who, whos

9.  No es necesario declarar variables.
>>num_estudiantes = 25
 MATLAB crea el espacio necesario y asocia el
tipo adecuado para definir esa variable, si es
que no la encuentra en el Workspace.

10.  Si no se especifica una variable en una
operación, MATLAB usa la variable ans como
una variable temporal.
 >>2+3
 ans=
 5

11.  Las variables tienen un limite de tamaño de
nombre de 31 caracteres.
 Deben empezar con una letra SIEMPRE.
 NO deben contener caracteres
especiales, salvo el “guion bajo” _

12.  El símbolo % especifica un comentario. No es
ejecutado por Matlab.
 >>%Esto es un comentario
 >>x=2+3 % Suma
 X=
 5

13.  Las instrucciones en MATLAB tienen
habitualmente la siguiente forma:
variable=expresión
 Para evitar la visualización por pantalla basta
con finalizar la instrucción por punto y coma
(;).

 MATLAB distingue entre letras mayúsculas y
minúsculas(A y a son variables distintas).

14. Si la expresión no cabe en una línea, se utiliza:
…
Ejemplo:
>>H = [-2,0,-3,4,-3,-4,5,0,0,2,1,1,1,3,4,-0.2]
que se puede escribir como:
>>H = [-2,0,-3,4,-3,-4,...
5,0,0,2,1,1,1,3,4,-0.2]

16.  Escalar:
Un solo dato se denomina escalar.
 Ejemplo
 A = 2.5

17.  Vector
Si una matriz tiene una sola fila o una
sola columna, se llama vector;( vector fila o
vector columna).
 Ejemplo
 B = 2.5, 6.4

18.  Vectores fila; elementos separados por
blancos o comas
>> v =[2 3 4]
 Vectores columna: elementos separados por
punto y coma (;)
>> w =[2;3;4;7;9;8]

19.  Matriz :
 El tamaño de una matriz se
especifica por el número de filas y de
columnas.
 Ejemplo C es una matriz de 3 x 3.
-2 0 3
C= 3 -4 5
1 -1 0

20.  Las matrices se definen por filas; los
elementos de una misma fila están separados
por blancos o comas. Las filas están
separadas por punto y coma (;).
 » C=[-2 0 3 ; 3 -4 5; 1 -1 0]

21.  Generación de matrices:
Generación de una matriz de
ceros, zeros(n,m)
Generación de una matriz de unos,
ones(n,m)
Inicialización de una matriz identidad
eye(n,m)
Generación de una matriz de elementos
aleatorios rand(n,m)

25.  Los polinomios se representan en Matlab por
un vector fila de dimensión n+1 siendo n el
grado del polinomio. Ejemplo: x3+2x-7 se
representa por
>> pol1=[1 0 2 -7]
 Cálculo de las raíces: roots (da un vector
columna, aunque pol1 es un vector fila)
>>raices=roots(pol1)

26.  La función residue, descompone el cociente
de una fracción en fracciones parciales.
 Teniendo un cociente de la forma
 La función es:
 >>[r,p,k] = residue(b,a)

27.  Entrega los resultados para:

28. Descompa en fracciones parciales:
>> b=[1 1 1 2];
>> a=[1 0 3 0 2];
>> [r,p,k]=residue(b,a)

29.  El resultado será:

31.  plot() crea un gráfico a partir de vectores con
escalas lineales sobre ambos ejes,
>> plot(X,Y,‟opción‟) (opción: permite
elegir color y trazo de la curva)
hold on: permite pintar más gráficos en la
misma figura (se desactiva con hold off)
grid activa una cuadrícula en el dibujo.
Escribiendo de nuevo grid se desactiva.


32.  title('título') añade un título al dibujo.
 xlabel(„texto‟) añade una etiqueta al eje de
las abscisas.
 ylabel(„texto‟) añade una etiqueta al eje de las
ordenadas.

33.  axis([x0 x1 y0 y1])
 axis off: desactiva los etiquetados de los ejes
desapareciendo los ejes, sus etiquetas y la
rejilla.
 axis on: lo activa de nuevo
 axis equal: los mismos factores de escala
para los dos ejes

34. >> x = 0:pi/100:2*pi;
>> y = sin(x);
>> plot(x,y)
>> xlabel('x = 0:2pi')
>> ylabel('Sëno(x)')
>> title(„Grafica función seno')

35. Gráfica función seno
Seno(x)

36.  Subplot(m,n,p)
 Este comando divide la ventana en un arreglo
rectangular de m filas y n columnas.
 La variable p le dice a Matlab donde va a
colocar la respectiva figura del comando plot.

39. Este tipo de archivo es de lo más importe que
se puede generar por el usuario en MATLAB.
Se construyen mediante una secuencia de
comandos.
El fichero principal se llamará main_nombre.m

40. Definición de funciones de
transferencia
 »N=[0 1 2];-> vector
 » G=tf([0 1 2], [1 3 5]) ;-> Equivalente

41. Definición de funciones de
transferencia


42. Definición de funciones de
transferencia

43. Reducción diagrama de bloques
con Matlab

44. Reducción diagrama de bloques con
Matlab