Introducción rápida a Matlab y Simulink para ciencia e ingeniería

112 Pages·2006·2.108 MB·Spanish

by  Gil Rodríguez, M.(Author)

INTRODUCCIÓN RÁPIDA
A MATLAB Y SIMULINK
PARA CIENCIA E INGENIERÍA

MANUEL GIL RODRÍGUEZ
Científico Titular del Consejo Superior
de Investigaciones Científicas (CSIC)
INTRODUCCIÓN RÁPIDA
A MATLAB Y SIMULINK
PARA CIENCIA E INGENIERÍA
© Manuel Gil Rodríguez, 2003
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Ediciones Díaz de Santos, S. A.
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ISBN: 84-7978-596-9
Depósito legal:M. 43.971-2003
Diseño de cubierta: Angel Calvete
Fotocomposición e impresión: Fernández Ciudad, S. L.
Encuadernación: Rústica-Hilo, S. L.
Impreso en España
Índice
Presentación ........................................................................................... XI
1. PRIMEROS PASOS EN MATLAB................................................ 1
1.1. Introducción ........................................................................... 1
1.2. Comenzando .......................................................................... 1
1.3. Espacio de trabajo .................................................................. 2
1.4. Variables ................................................................................ 3
1.5. Formato de números .............................................................. 5
1.6. Programas............................................................................... 7
1.7. Funciones ............................................................................... 8
1.7.1. Reglas de construcción de funciones .......................... 9
1.7.2. Funciones en línea ...................................................... 11
1.7.3. Ejemplo de función recursiva ..................................... 11
1.8. Números complejos ............................................................... 12
1.9. Manejo de vectores y matrices ............................................... 13
1.10. Polinomios.............................................................................. 16
1.10.1. Multiplicación y división de polinomios .................. 16
1.10.2. Desarrollo en fracciones simples .............................. 17
1.10.3. Derivadas de polinomios .......................................... 17
1.10.4. Integración de polinomios ........................................ 18
1.10.5. Interpolación polinomial............................................ 18
1.11. matlabpath .............................................................................. 19
1.12. lookfor..................................................................................... 19
1.13. LATEX ................................................................................... 19
1.14. Funciones del tiempo ............................................................. 20
1.15. Intercambio de datos .............................................................. 21
VII
VIII ÍNDICE
2. CÁLCULO SIMBÓLICO ............................................................... 25
2.1. Introducción ........................................................................... 25
2.2. Objetos y expresiones simbólicas .......................................... 25
2.3. Ejemplos de cálculo simbólico .............................................. 27
2.3.1. Derivadas e integrales ................................................. 27
2.3.2. Sistemas de ecuaciones ............................................... 28
2.3.3. Ecuaciones diferenciales.............................................. 29
2.4. Transformación de Laplace e inversa .................................... 30
2.5. Límites ................................................................................... 31
2.6. Series de Taylor y Mac Laurin .............................................. 31
2.7. Invocando a Maple V.............................................................. 31
2.7.1. Transformación de Laplace e inversa con Maple V.... 31
2.7.2. Resolución de ecuaciones diferenciales con Maple V. 32
2.7.3. Resolución de ecuaciones diferenciales con la trans-
formación de Laplace .................................................. 33
3. SENTENCIAS DE CONTROL DE FLUJO ................................... 35
3.1. input ....................................................................................... 35
3.2. if - else - end .......................................................................... 36
3.3. while - end ............................................................................. 38
3.4. for - end .................................................................................. 38
3.5. continue .................................................................................. 40
3.6. break....................................................................................... 40
3.7. switch end............................................................................... 40
4. GRÁFICOS EN MATLAB ............................................................. 41
4.1. Tipos de gráficos .................................................................... 41
4.2. Utilidades de gráficos ............................................................ 44
4.3. TEXtos en gráficos ................................................................ 45
4.4. LaPrint ................................................................................... 45
4.5. Estilos de líneas, marcas y colores ......................................... 47
4.6. area ......................................................................................... 48
5. APLICACIONES DE CÁLCULO NUMÉRICO............................. 51
5.1. Integración numérica ............................................................. 51
5.2. Mínimos, ceros y optimización............................................... 51
5.2.1. Mínimos y ceros de funciones .................................... 51
5.2.2. Resolución de ecuaciones no lineales ......................... 52
5.2.3. Minimización y ajuste de datos .................................. 53
5.3. Integración numérica de ecuaciones diferenciales ................. 57
5.3.1. Método de Runge-Kuta ............................................... 59
5.4. Modelo dinámico de un tanque .............................................. 62
5.5. Determinación de retrasos y derivadas .................................. 67
5.6. Ajuste de datos experimentales a una recta ........................... 72
ÍNDICE IX
5.6.1. Ajuste de funciones no líneales por linealización ....... 74
5.7. Anális Espectral ..................................................................... 78
5.8. Evitando la división por cero y rebose ................................... 80
6. SIMULINK ...................................................................................... 81
6.1. Introducción a Simulink ......................................................... 81
6.2. Construcción de un modelo muy sencillo .............................. 85
6.3. Solución Simulink de una ecuación diferencial ..................... 86
6.4. Simulación dinámica de un ecualizador ................................ 88
BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................... 93
ÍNDICE ALFABÉTICO.......................................................................... 95