Resolución de ecuaciones diferenciales con MATLAB R2015a
Introduccion matlab
1. INTRODUCCION MATLAB
Es un entorno de trabajo para cálculo científico, programado por CLEVE MOLER en
los años 70. Es una herramienta para resolver cálculos matemáticos como por
ejemplo en manejo de matrices matlab es superior a otras versiones como Maple, su
abreviatura viene de Matrix Laboratory, en un nivel fundamental se puede pensar que
estos programas son sofisticadas calculadoras con base en una computadora. Dado
que MATLAB es tan fácil de usar, muchas tareas de programación se llevan a cabo con él.
ENTORNO MATLAB
En Workspace (espacio de trabajo), la pantalla blanca que se observa al iniciar Matlab,
es un shell, es decir un programa interactivo que recibe comandos, los interpreta y los
ejecuta siempre y cuando éstos sean correctos.
En presencia de comandos incorrectos se generan mensajes de error bastante claros.
Al inicio, el Workspace presenta lo que se llama un prompt, el cual tiene la forma >>.
Inmediatamente a su lado podemos comenzar a introducir comandos. El final de un
comando se indica mediante el ingreso de <ENTER>.
Ejemplo: >> comando <ENTER>
Un comando puede consistir en una expresión matemática sencilla:
>> 3 + (4 * 5); en la asignación de un valor a una variable, donde valor puede ser
cualquier entidad matemática:
>> variable = valor <ENTER>
CARACTER; (PUNTO Y COMA).
Al ejecutar cada comando, si no colocamos al final el punto y coma, Matlab hace una
especie de replica indicando que el comando fue ejecutado con éxito.
2. Ejemplo: >> var = 3.5 (notar la ausencia del punto y coma; var = 3.5
En cambio, de esta manera, el comando también será ejecutado exitosamente, pero
no se verá la réplica anteriormente vista. >> var = 3.5;
VARIABLE ANS.
En caso de ausencia de una variable a la cual asignar el resultado de un comando,
Matlab almacena dicho resultado en una variable propia llamada ans (de answer).
Ejemplo: >> 3.5 + 10 ans =13.5
Podemos operar con esta variable al igual que con cualquiera
>> ans – 6 ans =7.5
COMANDOS DE IMPORTANCIA
Who Con el comando who vemos los nombres de todas esas variables.
Class (x) Indica con qué clase de dato se está trabajando.
CLEAR Con el comando clear eliminamos el total de las variables de entorno.
LOOKFOR ‘palabra’ busca en las ayudas de los temas de MATLAB una palabra clave
que debe especificarse. Dicha palabra clave no debe ser necesariamente una orden
de MATLAB.
QUIT O EXIT Finalmente con el comando quit salir del Worksapace.
IDENTIFICADORES
Constantes Matlab es sensible a las mayúsculas hola, Hola, HoLa, son variables
distintas. Tenemos variables especiales como Pi, realmin, realmax, etc. Que en su
caso vienen a ser constantes en la cual no van a cambiar durante la ejecución del
problema. <<hola=25, <<pi=3.141592, <<HoLa=5.
3. Variables Las variables por su nombre van a variar durante toda la operación o
ejecución del problema a resolver existen Funciones matemáticas como cos(X),
sin(x), log(X), exp(x), etc. Operadores Aritméticos suma, resta, multiplicar, dividir, exp,
etc.
>> 2/4*3 ans = 1.5000
>> 2/(4*3) ans = 0.1667
DISP La orden disp sirve para mostrar el contenido de una cadena de caracteres o
una parte de ella, y también los elementos de una matriz o una submatriz.
FPRINTF visualiza un valor numérico o el resultado de una expresión
%s cadenas
%d variables enteras
%f variables decimales
%lf grandes variables decimales
INPUT Solicita un dato y automáticamente será asignado el valor
Z= Input (‘ingrese el valor de la base: ’,’y la altura: ’)
Tipos de datos Cuando se ejecuta el comando help datatypes, la respuesta es una
lista de los comandos relacionados con todos tipos de datos y de las estructuras que
se pueden manejar en MATLAB. Existen siete clases fundamentales de datos:
Numéricos, reales, caracteres, complejos, struct, sparse, cell, uint8, inline,
NUMERICOS
doble double enteros int8, int16, int32, int64
int8 (-234) entero de 8 bits con signo
4. uint8 (265) entero de 8 bits sin signo
uint asigna números positivos
uint16 (-324) 0 (es igual a cero)
REALES Existen dos tipos de datos reales matlab reconoce por defecto al tipo de
dato double
Simple precisión y Doble precisión.
X=single (2169.24) X=double (2459.24)
COMPLEJOS Permite leer tanto su parte real como su parte imaginaria
X=2i+3 Real(x) muestra la parte real
Imag(x) muestra la parte imaginaria
ESTRUCTURAS
CONSTRUCCIÓN FOR Con el bucle for se repite un conjunto de sentencias un
número finito de veces. Su esquema general es:
for variable = expresión, sentencias, end
CONSTRUCCIÓN WHILE La construcción while repite un conjunto de sentencias
mientras se cumpla una condición. Su esquema general es:
while condición, sentencias, end
CONSTRUCCIÓN IF La construcción if ejecuta un conjunto de sentencias si una
condición se cumple. Su forma general es:
if condición, sentencias, end
5. También existe la opción de que se ejecute otro conjunto de sentencias si la condición
no se cumple:
if condición, sentencias, else, sentencias, end
BUCLES FOR Permiten que un grupo de órdenes se repitan un número fijo,
predeterminado de veces. La forma general de un bucle for es
for variable = array, órdenes, end
BUCLES WHILE En oposición a un bucle for que evalúa un grupo de órdenes un
número fijo de veces, un bucle while evalúa un grupo de órdenes un número indefinido
de veces. La forma general de un bucle while es:
while expression, órdenes, end
ESTRUCTURAS IF-ELSE-END
Muchas veces es necesario evaluar secuencias de órdenes de forma condicional
basándose en un test relacional. En lenguajes de programación esta lógica se
proporciona por alguna variación de una estructura if-else-end. La estructura if-else-
end más simple es:
if expresión, órdenes, end
La sentencia BREAK hace que se termine la ejecución del bucle for o while más
interno de los que comprenden a dicha sentencia.
La sentencia CONTINUE hace que se pase inmediatamente a la siguiente iteración del
bucle for o while saltando todas las instrucciones entre continue y el final del bucle
actual.