Empezando con matlab: una introducción rápida

MATLAB (Matrix Laboratory) es una plataforma de programación desarrollada por MathWorks, que utiliza su lenguaje de programación patentado MATLAB. El lenguaje de programación MATLAB es un lenguaje basado en matrices que permite manipulaciones matriciales, trazado de funciones y datos, implementación de algoritmos, creación de interfaces de usuario e interactuar con programas escritos en otros lenguajes, incluidos C, C ++, C #, Java, Fortran y Pitón. Se utiliza en una amplia gama de dominios de aplicaciones, desde sistemas integrados hasta IA, principalmente para analizar datos, desarrollar algoritmos y crear modelos y aplicaciones.

Ventana principal de MATLAB

Cuando inicia el software MATLAB, aparece el escritorio MATLAB que contiene herramientas, variables y aplicaciones relacionadas con MATLAB. El escritorio de alguna manera se verá como la imagen de abajo. Incluso puede personalizar la disposición de herramientas y documentos según sus necesidades. Las tres partes principales que aparecen en la pantalla son Ventana de comandos, Espacio de trabajo e Historial.

Herramientas de escritorio de MATLAB

Las herramientas de escritorio de MATLAB son la ventana de comandos, el historial de comandos, el espacio de trabajo, el editor, la ayuda, el editor de matrices y el navegador del directorio actual. Aquí te explicaremos todas las herramientas una a una.

1. Ventana de comandos

La ventana de comandos se utiliza para ingresar variables y ejecutar una función y scripts de archivos M. Arriba (↑) La tecla de flecha se usa para recuperar una declaración que se ingresó previamente. Después de recuperar, puede editar esa función y presionar enter para ejecutarla.

Algunas operaciones básicas que se pueden realizar en la ventana de comandos:

Para crear un vector de fila con cualquier número 1, 2, 3, 4, 5 y asignarlo a la variable 'x', »X = x = 1 2 3 4 5

Para crear el vector de columna con el número 6, 7, 8, 9 y asignarlo a la variable 'y', »Y = y = 6 7 8 9

También podemos crear un vector de columna con la ayuda de un vector de fila (propiedad de la matriz), »Y = y = 6 7 8 9 » y ' ans = 6 7 8 9

Si queremos hacer un vector de fila de 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 entonces simplemente podemos escribir como

»A = a = 0 1 2 3 4 5 6 7 8

Si queremos hacer un vector de fila con incremento de 2, simplemente escriba

»U = u = 0 2 4 6 8

Y para disminuir en 2

»U = u = 12 10 8 6 4 2

Ahora, para realizar una operación matemática simple como la suma y la resta, tomemos dos números 12 y 14.

Además, »U = 12 + 14 ans = 26

Para restar

»U = 12-14 ans = -2

2. Historial de comandos

El historial de comandos significa el historial de la ventana de comandos.

Significa que la función o líneas que ingresó en la ventana de comandos también están visibles en la ventana Historial de comandos. Incluso podemos seleccionar cualquier función o línea previamente ingresada y ejecutarla. Además, puede crear un archivo M para la declaración seleccionada. M-File no es más que un archivo de texto que contiene código MATLAB

3. Espacio de trabajo

El espacio de trabajo de MATLAB consta de un conjunto de variables creadas durante el tiempo de realizar operaciones matemáticas, ejecutar archivos M guardados y cargar espacios de trabajo guardados. Para eliminar variables del espacio de trabajo, seleccione cualquier variable en particular, haga clic en EDITAR y luego BORRAR. Al salir de MATLAB, automáticamente borra el espacio de trabajo. Para guardarlo para una sesión posterior de MATLAB, haga clic en el icono de acción del espacio de trabajo y luego en GUARDAR, esto guardará su espacio de trabajo en un archivo MAT, con una extensión de ".mat". Para leerlo en la próxima sesión, debe importar ese archivo, haciendo clic en ARCHIVO y luego en IMPORTAR DATOS.

4. Ventana del editor

Editor es un procesador de texto diseñado específicamente para crear y depurar archivos M. Un archivo M consta de uno o más comandos para ejecutar. Después de guardar el archivo M, incluso puede llamarlo directamente escribiendo el nombre del archivo en el historial de comandos.

5. AYUDA

Para abrir el navegador de ayuda, haga clic en el botón AYUDA en las herramientas de escritorio de MATLAB o la alternativa del navegador de AYUDA es ir a la ventana de comandos y escribir ayuda del navegador. Utilice el navegador HELP para encontrar la información, indexar, buscar y Demos. Mientras lee la documentación, puede marcar cualquier página, imprimir una página, buscar cualquier término en la página y copiar o evaluar una selección.

6. Editor de matrices

En el navegador del espacio de trabajo, haga doble clic en una variable para verla en el editor de matrices. El editor de matrices se utiliza para ver y editar una representación visual de variables en el espacio de trabajo.

7. Explorador de directorio actual

Las operaciones de archivo MATLAB utilizan la ruta de búsqueda y el directorio actual como punto de referencia. Una forma rápida de explorar su archivo MATLAB es utilizando el navegador de directorio actual. Podemos usar Current Directory Browser para buscar, ver y editar el archivo M o el archivo MATLAB.

Ahora, si guardamos más de dos archivos, uno es para trazar el gráfico y el otro es para la manipulación de matrices en el archivo MATLAB para que podamos acceder a estos archivos guardados mediante la ventana de comandos.

Variable en MATLAB

No hay necesidad de ningún tipo de declaración o declaraciones de dimensión en MATLAB. Cuando construimos un nuevo nombre de variable en MATLAB, automáticamente crea la variable y proporciona la cantidad adecuada de almacenamiento y almacenamiento en el espacio de trabajo. Si la variable con el mismo nombre ya está presente, MATLAB cambia su contenido y asigna nuevo almacenamiento si es necesario. El nombre de la variable consta de una letra seguida de letras, dígitos o subrayado. Además, MATLAB distingue entre mayúsculas y minúsculas, distingue entre mayúsculas y minúsculas.

Por ejemplo:

»X = 0 x = 0 » y = 1 y = 1

También podemos crear el vector con la ayuda de una variable simple como esta

»X = x = 0 1 2 3 4 5 6

Archivos M

Los archivos M son archivos de texto que contienen código MATLAB creado por el usuario. Para crear un archivo M, puede utilizar MATLAB EDITOR u otro editor de texto. Los archivos M se guardan con la extensión ".m". Por ejemplo:

»A =

Almacene el archivo con el nombre test.m , luego la declaración test en la ventana de comandos lee el archivo y crea una variable A, que contiene nuestra matriz o los datos guardados en ese archivo M.

Trazado gráfico

MATLAB tiene instalaciones para mostrar el vector y la matriz en forma de gráfico, según el tipo de datos de entrada.

Por ejemplo: Trace una gráfica entre la 'x' y la 'y'.

Deje que el rango de la 'x' es 0 (cero) a π (pi) y la 'y' es la función seno de 'x' con un rango de 0 a π (pi)

»X = 0: pi / 5: pi; »Y = sin (x);

El siguiente comando se utiliza para trazar el gráfico entre xey

»Trama (x, y);

Para etiquetar los ejes xey

»Xlabel ('rango de y'); »Ylabel ('pecado de x');

Y el título del gráfico dado como

»Título ('gráfico de sin (x)');

Resultado

Otro ejemplo del trazado de la curva

Sean dos variables x, y para trazar la línea recta simple y = x, »X = 0: 2: 20; »Y = x; »Trama (x, y); »Xlabel ('X'); »Ylabel ('Y'); »Título ('gráfico de la línea recta y = x');

Resultado

También podemos trazar la gráfica de cualquier función trigonométrica, función algebraica y la gráfica de manipulación de matrices.

Declaraciones de condición en MATLAB

Al igual que usamos la declaración de condición en varios software mientras programamos nuestros microcontroladores, también podemos usarlos en la programación de MATLAB. Las diversas declaraciones de condición utilizadas en MATLAB son:

• para bucle
• while loop
• si declaración
• Continuar declaración
• declaración de ruptura
• declaración de cambio

Si

Para evaluar una expresión lógica y ejecuta un grupo de declaraciones solo cuando la condición es verdadera, se usa la declaración 'si'. 'elseif' y 'else' se utilizan para la ejecución de grupos alternativos de declaraciones.

»Si a> b fprintf ('mayor); elseif a == b fprintf ('igual'); elseif a <b fprintf ('menos'); Else fprintf ('error'); fin

Cambiar

En la instrucción de cambio, el grupo de instrucción se ejecuta en función del valor de la variable o expresión.

Ejemplo:

»X = input ('Ingrese el no:'); cambiar x caso 1 disp ('el número es negativo') caso 2 disp ('cero') caso 3 disp ('el número es positivo') en caso contrario disp ('otro valor') fin

Romper

La instrucción Break se usa para salir de un ciclo while o para un ciclo inicial. Si bien se rompe desde el bucle más interno solo en bucles anidados.

Ejemplo:

»X = 2; while (x <12) fprintf ('valor de x:% d \ n', x); x = x + 1; si ('x> 7') romper; fin fin

Después de la ejecución del código, el resultado será:

valor de x: 2 valor de x: 3 valor de x: 4 valor de x: 5 valor de x: 6 valor de x: 7

Seguir

Esta declaración se usa dentro de los bucles. El control salta al inicio del ciclo para la siguiente iteración, omitiendo la ejecución de la declaración dentro del cuerpo de la iteración actual del programa.

Ejemplo:

»X = 2; mientras que (x <12) si x == 7 x = x + 1; Seguir; end fprintf ('valor de x:% d \ n', x); x = x + 1; fin

Por tanto, el resultado será:

valor de x: 2 valor de x: 3 valor de x: 4 valor de x: 5 valor de x: 6 valor de x: 8 valor de x: 9 valor de x: 10 valor de x: 11

por

El bucle FOR repite un grupo de instrucciones en el número fijo. de veces. La sintaxis del bucle FOR es la siguiente: -

para ………………. fin

Ejemplo:

»Para x = disp (x) end 2 1 3 4 5

Mientras

Cuando una condición especificada es cierto que el tiempo de bucle se ejecuta repetidamente la declaración

La sintaxis de un bucle while es la siguiente: -

mientras fin

Ejemplo:

»X = 2; while (x <18) fprintf ('valor de x:% d \ n', x); x = x + 1; fin

El resultado de este bucle cuando se ejecuta el código

valor de x: 2 valor de x: 3 valor de x: 4 valor de x: 5 valor de x: 6 valor de x: 7 valor de x: 8 valor de x: 9 valor de x: 10 valor de x: 11 valor de x: 12 valor de x: 13 valor de x: 14 valor de x: 15 valor de x: 16 valor de x: 17

Esta es solo una introducción de MATLAB, tiene aplicaciones muy vastas y complejas. Un principiante puede iniciar MATLAB con los siguientes proyectos básicos:

• Interfaz de Arduino con MATLAB - LED parpadeante
• Sistema de automatización del hogar basado en GUI usando Arduino y MATLAB
• Control de servomotor con MATLAB