El documento presenta una introducción al uso de ventanas, variables, scripts y funciones en MATLAB. Explica cómo crear y modificar ventanas, declarar variables, ejecutar scripts, depurar código con breakpoints, y consideraciones para los nombres de variables. También muestra cómo abrir Simulink y crear modelos básicos combinando variables de MATLAB con bloques de Simulink.
Clase 1 del curso de fundamentos de Matlab para el análisis económico. Presenta aspectos fundamentales del ambiente del software, además de introducir a las operaciones con vectores, las funciones, vectores lógicos y principales operadores de Matlab, todo con ejemplos aplicados a la economía.
El estudiante se familiarizará con el entorno de Matlab, para poder identificar los operadores básicos, así como también como realizar cálculos básicos atendiendo el orden de prioridad.
Se denomina motor de corriente alterna a aquellos motores eléctricos que funcionan con alimentación eléctrica en corriente alterna. Un motor es una máquina motriz, esto es, un aparato que convierte una forma determinada de energía en energía mecánica de rotación o par.
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13. • Declaración de
variables
• Con el “;” ya no
aparece el
resultado
• En Workspace
están las
variables
creadas.
• Doble click a la
variable en
Workspace y
aparecerán
celdas para
modificar valor
y dimensión de
la variable.
14. • Con click derecho en las columnas del workspace podemos mostrar lo sgte
15. • Con Set path establecemos el camino de búsqueda de un programa en Matlab.
• Matlab busca en este orden, de arriba hacia abajo.
• Ejm, si creo dos funciones que se llaman igual, si lo encuentra en la primer carpeta de arriba, entonces utiliza esa función
17. • Con las flechas del teclado (arriab y abajo) se
puede regresar a los comando antes
realizados.
En Layout podemos ver el Command History
Command
History.
Separa por
fechas los
comandos
18. Comandos
• clc: limpia command window, pero las
variables siguen existiendo.
• clear: borra las variables creadas
• En el menú “New” tenemos:
21. • Si se presiona Run, aparecerá este mensaje, quiere decir que este
script no está en la carpeta current folder actualmente
22. • Después de presionar Change folder, el código se ejecuta, en este caso simple, solo se crean
variables.
• Current folder se cambió a la carpeta donde se encuentra el Script.
• Tener en cuenta que al colocar “;” no se muestra en el Command Windows” ( en este caso solo se
muestran las variables “a” y “b”)
23. • Depurar código, uso de brekpoint. Click al número de la izquierda y aparece un
punto rojo, cuando se presiona Run el código solo se ejecuta hasta antes de esa
línea de código
24. • Después de presionar Run, aparece
“Step”, que es para que se ejecuten
línea por línea, de esta manera
podemos ir viendo donde está el
error en el código
26. Consideraciones para los nombres y variables en Matlab:
1. Todos lo nombres deben empezar por una letra.
2. Los nombres pueden tener cualquier longitud, pero en Matlab7
sólo se usan los primeros 63 caracteres.
3. Los únicos caracteres permisibles son letras, números y el guion
bajo.
4. Los nombres son sensibles a mayúsculas y minúsculas. La variable x
es diferente de la variable X.
5. Existen palabras reservadas en Matlab que no pueden usarse como
variables (Usar iskeyword para conocerlas).
27. 6. Matlab le permite reasignar
nombres de función internos
como nombres de variable.
Aquí he reasignado o cambiado la
función seno de Matlab por una variable
que es igual a 16, entonces la función
seno ya no funcionará.
Para que vuelva a funcionar como seno,
se borra la variable con: clear sin
34. • Vector fila: se separan por espacios o también se pueden colocar comas en lugar de espacios
• Vector columna: se deben separar por punto y coma
35. • Vectores con intervalos regulares se pueden ingresar mucho más rápido
fácilmente, ejm: x1= [1 2 3 4 5 6]
• Primera forma con corchetes
• Segunda forma, sin corchetes
39. • Usando logspace:
espaciamiento entre elementos
logarítmico automático:
Logspace(10 elevado al primer
valor(limite inferior o primer
valor), 10 elevado al segundo
valor(limite superior o ultimo
valor), número de elementos del
vector)
Este valor se ha
factorizado
41. Extraer valor de un vector (en este caso vector fila).
La posición del vector empieza desde la posición 1.
Se muestra un ejemplo para extraer solo un valor
43. Para extraer los valores del vector fila que están en color azul, se utiliza: nombre_vector(primera
posición:saltos(de 2 en 2, de 3 en 3, etc):ultima posición)
44. Para extraer los valores del vector fila que están en color azul (en este caso no es con saltos de 1, si
no que no tiene un patrón establecido). En este caso se utilizan corchetes indicando las posiciones
del vector que quieres mostrar.
53. Extraer un dato de una
matriz
Creamos la matriz
Seleccionamos fila
y columna que
queremos extraer
54. Extraer toda una fila de una matriz
Respuesta
Extraer toda una columna de una
matriz
Respuesta
55. Extraer el siguiente dato de la matriz
Segundo método
Primer método Tercer método
Extraer los siguientes datos de la matriz
Primer método Segundo método
56. Extraer los siguientes datos de la matriz
Primer método Segundo método
Extraer los siguientes datos de la matriz
Respuesta
119. Combinar variables de Matlab con Simulink
Creamos una variable “k” con valor 10
A la ganancia le
colocamos “k”, ya que
así se declaró en
Matlab
120. Obtenemos el resultado de acuerdo a la ganancia de 10, ya que ese es el valor de k
Con doble click en un espacio en blanco podemos buscar un
componente o hacer alguna anotación
121. Consideraciones en Model Settings
Tiempo de simulación
Tiempo de muestreo fijo para ecuaciones diferenciales o
variable para procesos computacionales
124. RGB: 0,9; 0,6 y 0,3
RGB: Red, green, blue
Tener en cuenta en esta línea de código:
Con esta línea de código se crea la ventana, pero no se observa el titulo de la ventana y los controles (minimizar,
maximizar y cerrar); para poder observar estas dos características se debe expandir la ventana O usar otra línea
de código para que el gráfico salga en medio( es decir titulo de ventana y controles visibles por defecto):
movegui(fig(1),’center’)
125.
126. Primer parámetro:
Obtenemos la etiqueta
del eje “y”, como en la
línea anterior no le
colocamos nada,
obtendremos un valor
nulo
Con la función “set”: set (parámetro a modificar, tipo de variable, nombre de variable).
Ejemplo: Set ( a, ‘String’, ’Tiempo(s)’) -> Aquí estamos seteando un string con nombre Tiempo(s) al parámetro “a”)
Seteamos un string con
nombre Función al
primero parámetro
127. La funciona Line de Matlab
plotea una línea en el eje con la
data de los vectores x e y
128. Ejemplo de uso de “uicontrol”
Se usa para llamar a una función,
en este caso la función “texto”
Con Style se pueden colocar textos, botones, popups, etc -> investigar mas
129. Con esto se mostraría el
valor del coseno de manera
dinámica
130. %Crea botones y cuadros de texto dentro de
la figura.
bot(1)=uicontrol('parent',fig(1),'style','p
ushbutton','string','Detener','position',[6
80 50 100
50],'callback',@stop,'fontsize',11)
bot(2)=uicontrol('parent',fig(1),'style','p
ushbutton','string','Coseno','position',[68
0 250 100
50],'callback',@coseno,'fontsize',11)
%% Funcion PARAR
function
varargout=stop(hObject,evendata) %hObject y
evendata investigar mas
parar=true;
end
%% Funcion Graficar Coseno
function
varargout=coseno(hObject,evendata)
%hObject y evendata investigar mas
FCos=true;
131. %% funcion Graficar
tiempo=[0];
salida=[0]; %para valores de la funcion seno
salida2=[0]; %para valores de la funcion coseno
%Cada cuanto se va graficando en el axe
dt=0.1;
%Limites iniciales en el AXE
limx=[0 40];
set(axe(1),'xlim',limx);
%% Grafico
k=1;nit = 800; %nit = numero de interacciones
Y=2*cos(tiempo(k));
Z=cos(4*tiempo(k)); %Crea funcion coseno y lo guarda en Z
if FCos == true
set(bot(2),'string',Z);
end
set(txbx(2),'string',Y);
%Actualiza las variables del grafico
tiempo=[tiempo tiempo(end)+dt];
salida=[salida Y];
salida2=[salida2 Z];
NOTa: 0,8*800=80: Como el total de interacciones será 800, y el salto será de 0,1, tendremos un
tiempo de 0 a 80.
132. %Actualiza las variables del grafico
tiempo=[tiempo tiempo(end)+dt];
salida=[salida Y];
salida2=[salida2 Z];
Con esta línea de código estamos haciendo los vectores dinámicos, su tamaño va creciendo
Vector tiempo dinámico
Interacción 1: Para k=1, tiempo=[0], tiempo(0)=0 y tiempo(end)=0
Tiempo = [0 0+0,1] = [0 0,1]
Interacción 2: Para k=2, tiempo(0)=0 y tiempo(end)=0,1
Tiempo = [0 0,1 tiempo(end)+0,1] = [0 0,1 0,1+0,1] = [0 0,1 0,2]
Vector salida dinámico:
Interacción 1: Para k=1, salida = [0]
Salida = [ 0 Y1]
Y1 = 2*cos(tiempo(1))
Interacción 2: Para k=2, salida = [0 Y1]
Salida = [ 0 Y1 Y2 ]
Y1 = 2*cos(tiempo(1))
Y2= 2*cos(tiempo(2))
133. if tiempo(end)>=limx % actualizo grafica cuando llega a su limite en tiempo real
limx=[0 limx(2)+40]
set(axe(1),'xlim',limx)
end
143. x=0:0.5:50; %Vector x
y= 5*x.^2; %Función y, Cada elemento de x
se eleva al cuadrado
subplot(2,2,1)
plot(x,y)
title('Polinomial - Lineal/Lineal')
ylabel('y'), grid
subplot(2,2,2)
semilogx(x,y)%Grafica Logaritmica en x
title('Polinomial - Log/Lineal')
ylabel('y'), grid
subplot(2,2,3)
semilogy(x,y)%Grafica Logaritmica en y
title('Polinomial - Lineal/Log')
xlabel('x'),ylabel('y'), grid
subplot(2,2,4)
loglog(x,y) %Grafica Logaritmica en x/y
title('Polinomial - Log/Log')
xlabel('x'),ylabel('y'), grid
147. title('Grafica de Barras tridimensional de
vec x')
subplot(2,2,4)
bar3h(y)
title('Grafica de Barras tridimensional de
matriz y horizontal')
%% Grafica con Números y Caracteres
%Graficar los consumos de energia electrica
consumidos cada mes
Consumos=[128,142,135,123,178,192,145,156,1
67,124,174,189];
%Los meses los guardamos en ESTRUCTURAS
meses={'Enero','Febrero','Marzo','Abril','M
ayo','Junio','Julio','Agosto',...
'Septiembre','Octubre','Noviembre','Diciemb
re'};
figure
bar(Consumos);
%Cambiamos el eje X por los nombres de los
meses
set(gca,'XTickLabel',meses);
title('Consumo de Energía Eléctrica')
162. %% Graficas de Superficie
%Crea la matriz
clc
clear all
close all
%% Función mesh
%Caso 1
z=[1:10;
2:2:20;
3:12]
mesh(z);
xlabel('eje x')
ylabel('eje y')
zlabel('eje z')
pause
%Caso 2
x=linspace(1,50,10);
y=linspace(500,1000,3);
z=[1:10;
2:2:20;
3:12]
figure
mesh(x,y,z);
pause
%% Función surf
figure
surf(x,y,z);
pause
%esquema sombreado
shading interp
% shading flat
% shading faceted
Al correr este código, como tiene pausas, en
Matlab indicará de esta manera, para que continue
graficando se presiona cualquier tecla o
simplemente enter.
175. En este código lo que esta dentro del If no
se ejecuta ya que la condición no se
cumple, es decir b no es diferente, b es
cero.
176.
177.
178. edad=input('Digite la edad de la persona: ');
%condicion elseif
if (edad<16)
disp('Todavia no puede conducir')
elseif (edad<18)
disp('Puede obtener un permiso de conducir')
elseif(edad<70)
disp('Puede obtener la licencia estandar')
else
disp('Requiere de una licencia especial')
end
180. n=input('Digite un número: ');
switch n
case -1
disp('UNO Negativo')
case 0
disp('Cero')
case 1
disp('UNO Positivo')
otherwise
disp('Otro Valor')
end
Ejecutar varias veces para
comprobar el script
188. k=0;
while k<3
k=k+1;
a(k)=k^2
if k==2
break
end
end
Modificación al
código
k=0;
while k<3
k=k+1;
if k==2
break
end
a(k)=k^2
end
k=0;
while k<3
k=k+1;
if k==2
continue
end
a(k)=k^2
end
Código con continue
Sale el cero ya que con
“continue” se vuelve a repetir
el código y no tomó ese valor,
Matlab lo rellena con cero
189.
190. Con: length(A) te da el tamaño del vector A
Pero si se usa así: length(A(:)) te da el tamaño
de la matriz pero ampliada, es decir si la matriz
de es de 200x200, el resultado de length(A(:))
seria 40000
A = ones(200);
tic
for i=1:length(A(:))
B(i)=pi*A(i);
end
toc
Matlab calcula el tiempo en que se
demora en realizar el código dentro de
tic toc
A = ones(200);
tic
B=pi*A;
toc
195. Creamos la función function [y,vt,M,r] = fcuadratica(a,b,c)
Parámetros de salida: y,vt,M,r -> y: función cuadrática, vt: vértice, M: máximo o mínimo, r:raices
Parámetros de entrada: a,b,c -> coeficientes de la función.
Para colocarle la ayuda a la función, es decir cuando se busque con “help” aparezca la ayuda, se tiene que escribir
como comentario inmediatamente después de haber creado la función
function [y,vt,M,r] = fcuadratica(a,b,c)
% Esta función calcula y grafica los puntos de una función cuadratica
% expresada de la forma y= ax^2 + bx + c, la sintaxis es:
%
% [y] = fcuadratica(a,b,c)
%
% Donde:
% y = Puntos de la función Cuadratica
% a = Coeficiente que acompaña a x^2
% b = Coeficiente que acompaña a x
% c = Coeficiente independiente
196.
197. function [y] = fcuadratica(a,b,c)
% Esta función calcula y grafica los puntos
de una función cuadratica
% expresada de la forma y= ax^2 + bx + c,
la sintaxis es:
%
% [y] = fcuadratica(a,b,c)
%
% Donde:
% y = Puntos de la función Cuadratica
% a = Coeficiente que acompaña a x^2
% b = Coeficiente que acompaña a x
% c = Coeficiente independiente
%Calcular Vertice
vt=-b/(2*a);
%Creo los puntos
x=vt-5:0.5:vt+5;
%Ecuación Cuadrática
y=a*x.^2+b*x+c;
%Graficar
plot(x,y),grid
[y] = fcuadratica(2,2,-12)
Probando el código, colocar en commmand
Windows lo sgtet:
198. Con esta línea de código graficamos solo un punto y le colocamos un tamaño de 25
plot(vt,a*vt.^2+b*vt+c,'.k','MarkerSize',25)
Grafica solo un punto
function [y] = fcuadratica(a,b,c)
% Esta función calcula y grafica los puntos de una función
cuadratica
% expresada de la forma y= ax^2 + bx + c, la sintaxis es:
%
% [y] = fcuadratica(a,b,c)
%
% Donde:
% y = Puntos de la función Cuadratica
% a = Coeficiente que acompaña a x^2
% b = Coeficiente que acompaña a x
% c = Coeficiente independiente
%Calcular Vertice
vt=-b/(2*a);
%Creo los puntos
x=vt-5:0.5:vt+5;
%Ecuación Cuadrática
y=a*x.^2+b*x+c;
%Graficar
plot(x,y),grid
hold on
plot(vt,a*vt.^2+b*vt+c,'.k','MarkerSize',25)
199. Agregando como salida al vertice de simetria
function [y,vt] = fcuadratica(a,b,c)
% Esta función calcula y grafica los puntos de
una función cuadratica
% expresada de la forma y= ax^2 + bx + c, la
sintaxis es:
%
% [y] = fcuadratica(a,b,c)
%
% Donde:
% y = Puntos de la función Cuadratica
% a = Coeficiente que acompaña a x^2
% b = Coeficiente que acompaña a x
% c = Coeficiente independiente
%Calcular Vertice
vt=-b/(2*a);
%Creo los puntos
x=vt-5:0.5:vt+5;
%Ecuación Cuadrática
y=a*x.^2+b*x+c;
%Graficar
plot(x,y),grid
hold on
plot(vt,a*vt.^2+b*vt+c,'.k','MarkerSize',25)
200. Si solo quiero saber el vértice de simetría, se coloca
un “~”, a las variables que no se desean
Ya no se crea el “y”, si no solamente vt
201. function [y,vt,M] = fcuadratica(a,b,c)
% Esta función calcula y grafica los puntos de una función cuadratica
% expresada de la forma y= ax^2 + bx + c, la sintaxis es:
%
% [y] = fcuadratica(a,b,c)
%
% Donde:
% y = Puntos de la función Cuadratica
% a = Coeficiente que acompaña a x^2
% b = Coeficiente que acompaña a x
% c = Coeficiente independiente
%Calcular Vertice
vt=-b/(2*a);
%Creo los puntos
x=vt-5:0.5:vt+5;
%Ecuación Cuadrática
y=a*x.^2+b*x+c;
%Graficar
plot(x,y),grid
hold on
plot(vt,a*vt.^2+b*vt+c,'.k','MarkerSize',25)
%Maximo o minimo
if a<0
disp('Máximo')
M=max(y);
elseif a>0
disp('Mínimo')
M=min(y);
else
disp('Linea Recta')
M=0;
end
202. Para probar el código, ingresamos dos funciones cuadráticas una con mínimo(apertura de parábola hacia arriba) y otra con
máximo(apertura de parábola hacia abajo)
>> [~,~,M] = fcuadratica(2,2,-12)
Mínimo
M =
-12.5000
>> [~,~,M] = fcuadratica(-2,2,-12)
Máximo
M =
-11.5000
204. function [y,vt,M,r] = fcuadratica(a,b,c)
% Esta función calcula y grafica los puntos de una función cuadratica
% expresada de la forma y= ax^2 + bx + c, la sintaxis es:
%
% [y] = fcuadratica(a,b,c)
%
% Donde:
% y = Puntos de la función Cuadratica
% a = Coeficiente que acompaña a x^2
% b = Coeficiente que acompaña a x
% c = Coeficiente independiente
%Calcular Vertice
vt=-b/(2*a);
%Creo los puntos
x=vt-5:0.5:vt+5;
%Ecuación Cuadrática
y=a*x.^2+b*x+c;
%Graficar
plot(x,y),grid
hold on
plot(vt,a*vt.^2+b*vt+c,'.k','MarkerSize',25)
%Maximo o minimo
if a<0
disp('Máximo')
M=max(y);
elseif a>0
disp('Mínimo')
M=min(y);
else
disp('Linea Recta')
M=0;
end
%Raízes
r(1)=(-b+sqrt(b^2-4*a*c))/(2*a);
r(2)=(-b-sqrt(b^2-4*a*c))/(2*a);
function [y,vt,M,r] = fcuadratica(a,b,c)
% Esta función calcula y grafica los puntos de una función cuadratica
% expresada de la forma y= ax^2 + bx + c, la sintaxis es:
%
% [y] = fcuadratica(a,b,c)
%
% Donde:
% y = Puntos de la función Cuadratica
% a = Coeficiente que acompaña a x^2
% b = Coeficiente que acompaña a x
% c = Coeficiente independiente
%Calcular Vertice
vt=-b/(2*a);
%Creo los puntos
x=vt-5:0.5:vt+5;
%Ecuación Cuadrática
y=a*x.^2+b*x+c;
%Graficar
plot(x,y),grid
hold on
plot(vt,a*vt.^2+b*vt+c,'.k','MarkerSize',25)
%Maximo o minimo
if a<0
disp('Máximo')
M=max(y);
elseif a>0
disp('Mínimo')
M=min(y);
else
disp('Linea Recta')
M=0;
end
%Raízes
r=roots([a b c]);
r =
0.5000 - 2.3979i 0.5000 + 2.3979i
r =
0.5000 + 2.3979i
0.5000 - 2.3979i
205. Tener en cuenta que: La función creadas funcionan correctamente si está dentro de la carpeta que estas trabajando
(Current Folder), o si se encuentra dentro del search path de Matlab.
Se podría
crear una
carpeta donde
estén todas las
funciones que
voy creando y
agregarla al
SetPath para
que Matlab las
busque ahi
209. >> ln(10)
Unrecognized function or variable 'ln'.
>> ln=@(x)log(x)
ln =
function_handle with value:
@(x)log(x)
>> ln(10)
ans =
2.3026
Inicialmente la función “ln” no existia
Creamos la función anónima “ln”
Ahora ya podemos usar la función anónima “ln”
210. >> save('ln.mat','ln')
>> clear all
>> ln(10)
Unrecognized function or variable 'ln'.
>> load('ln.mat’)
>> ln(10)
ans =
2.3026
Guardamos la función, en este caso le puse
“ln”, pero puede ser cualquier nombre
Limpiamos todas
las variables
Ahora la función “ln” ya no funciona
Cargamos la función “ln”
>> ln=@(x)log(x)
ln =
function_handle with value:
@(x)log(x)
>> save('mifuncion.mat','ln')
>> clear all
>> load('mifuncion.mat')
>> ln(10)
ans =
2.3026
213. >> clear all
>> g=@(c)(integral(@(x)x.^2+c*x+1,0,1))
g =
function_handle with value:
@(c)(integral(@(x)x.^2+c*x+1,0,1))
>> g(1)
ans =
1.8333
Recordar que la función “integral de Matlab te pide una
función anónima o handle function.
Ejemplo: integral(FUN, x,y), donde FUN es una function
handle o función anónima, x e y son los limites mínimo y
máximo respectivamente.
214. >> Fxy=@(x,y)(x.^2+y.^2+x.*y)
Fxy =
function_handle with value:
@(x,y)(x.^2+y.^2+x.*y)
>> h=Fxy(2,1)
h =
7
Cuando x e y son escalares Cuando x e y son vectores
>> Fxy=@(x,y)(x.^2+y.^2+x.*y)
Fxy =
function_handle with value:
@(x,y)(x.^2+y.^2+x.*y)
>> x=[1 2 3];
>> y=[10 15 20];
>> h=Fxy(x,y)
h =
111 259 469
233. Creamos un script teniendo las siguientes consideraciones:
- En este caso le puse el nombre de VanDerPol, pero puede ser cualquier nombre.
- “u” no se usa, ya que no hay perturbaciones, pero se ha dejado en la función.
function dx = VanDerPol(t,x,u,mu)
%Estados
x1=x(1);
x2=x(2);
%Entradas o perturbaciones
%En este caso no hay
%Ecuaciones diferenciales
dx1=x2;
dx2=mu*(1-x1^2)*x2-x1;
dx=[dx1,dx2];
234. Creamos un nuevo script
%VanDerPol
clc
%clear
close all
%Caso 1
x0=[2 0]; %condicion inicial
mu=1;
tspan=[0 30];
u=0;
%Solucion de la EDO
[ts,y] = ode23(@(t,x)VanDerPol(t,x,u,mu),tspan,x0);
figure
plot(ts,y(:,1))
ME APARECE ERROR!!!