MATLAB & Simulink para Ingeniería, Miguel Ataurima Arellano [Pdf]

MATLAB es un lenguaje de programación de alto nivel orientado al cálculo técnico que integra un entorno amigable para el cálculo, la visualización de resultados y la codificación de programas.
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Generalmente es utilizado en:

• Cálculo y Matemática
• Desarrollo de Algoritmos
• Adquisición de datos
• Modelamiento, simulación y prototipamiento.
• Análisis, exploración y visualización de datos.
• Gráficos científicos y de ingeniería.
• Desarrollo de aplicaciones con interfaces grácas.

El nombre MATLAB proviene de Matrix Laboratory (Laboratorio de Matrices) dado que en sus orígenes fue escrito para facilitar el desarrollo de software matricial. MATLAB ha evolucionado desde 1970 a través de la atención de las necesidades de sus principales usuarios, tanto en ámbitos académicos como empresariales.
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CONTENIDO
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1. El Entorno de Trabajo de MATLAB 7
1.1. ¿Qué es MATLAB? 7
1.1.1. Principales Características 7
1.2. La Familia de Productos . 8
1.2.1. Productos MATLAB 8
1.2.2. Productos Simulink 9
1.2.3. Aplicaciones 10
1.3. Los creadores 11
1.4. Las versiones 12
1.5. El Sistema MATLAB 12
1.6. El escritorio MATLAB 13
1.7. La Ventana de Comandos (Command Window) 13
1.8. La Ventana Historial de Comandos (Command History) 14
1.9. El Workspace Browser 14
1.10. La Ventana Carpeta Actual (Current Folder) . 15
1.11. Los Atajos de Teclado (Keyboard shortcuts) 15
1.12. El Sistema de Ayuda de MATLAB 16
1.12.1. Help 16
1.12.2. Doc 17
1.12.3. Demos 17
1.13. Funciones y Comandos útiles 18
1.14. Principales herramientas del Toolstrip (Cinta de Herramientas) 18
1.14.1. Las Pestañas Globales 19
1.14.2. Las Pestañas Contextuales 19
1.14.3. Minimización del toolstrip 20
2. Elementos Básicos del Lenguaje MATLAB 21
2.1. Los Comandos y las Funciones MATLAB 21
2.1.1. Los Comandos MATLAB 22
2.1.2. Las Funciones MATLAB . 23
2.2. Los arreglos 24
2.3. Las variables 26
2.4. Los tipos de dato (clases) 26
2.4.1. Combinación de distintos tipos de dato (clases) 27
2.5. El workspace 27
2.5.1. Comandos básicos de gestión del workspace 28
2.6. Palabras reservadas 29
2.7. Comandos especiales 29
2.8. Las Funciones Internas MATLAB 30
2.9. Las Expresiones y los Operadores 30
2.9.1. Las Expresiones . 30
2.9.2. Los Operadores Aritméticos 31
2.9.3. Los Operadores Relacionales 33
2.9.4. Los Operadores Lógicos . 33
2.10. La Indexación de Matrices 34
2.10.1. Los Vectores Rango 34
2.10.2. La Indexación Bidimensional 34
2.10.3. La Indexación Lineal 35
2.10.4. La Indexación Lógica 35
2.10.5. El operador : 36
2.10.6. La palabra reservada end 36
2.11. Gestión de Archivos en MATLAB 37
2.11.1. Los Tipos de Archivo soportados por MATLAB 37
2.11.2. Importación y Exportación de Datos en MATLAB 38
2.11.3. Generación de Sentencias LATEX a partir de variables MATLAB 40
3. El Lenguaje de Programación MATLAB 41
3.1. Los Programas 41
3.2. Los Algoritmos y la Programación 41
3.3. Los Lenguajes de Programación . 42
3.4. Clasificación de los Lenguajes de Programación 43
3.5. Etapas de Ejecución de un Programa en MATLAB 43
3.6. Los Archivos M . 44
3.7. Tipos de Archivo M 44
3.8. Los Archivos M – Script (MATLAB Scripts) . 44
3.9. Partes de un MATLAB Script 45
3.10. El comando input 45
3.11. El comando disp . 46
3.12. El comando fprintf. 46
3.13. Los Archivos M – Función (MATLAB Function) 47
3.14. Partes de una función 47
3.15. Los Manipuladores de Función (function handle) 47
3.16. Las Funciones Anónimas 48
3.17. Las Subfunciones . 49
3.18. Visibilidad y alcance de las variables 50
4. Diseño e implementación de algoritmos numéricos 53
4.1. Sentencias de Control Selectivas . 53
4.1.1. Sentencias de Control Selectivas Simple 53
4.1.2. Sentencias de Control Selectivas Múltiple 54
4.2. Sentencias de Control Iterativa . 56
4.2.1. Por evaluación de condición: while 56
4.2.2. Por recorrido de contador: for 56
4.3. Sentencias Especiales 57
4.3.1. Sentencia de salto: continue 57
4.3.2. Sentencia de ruptura: break 57
4.3.3. Sentencia de terminación: return 58
4.4. Introducción a los Métodos Numéricos . 58
4.4.1. Los Métodos Numéricos . 58
4.4.2. Solución de Ecuaciones No Lineales 59
5. Estructuras de datos avanzadas 67
5.1. Tipos de Datos Avanzados 67
5.1.1. Estructuras 67
5.1.2. Arreglo de estructuras 67
5.1.3. Arreglo Celda (Cell Arrays) 68
5.2. Funciones Avanzadas 70
5.2.1. Manipuladores de Función (function handle) . 70
5.2.2. Funciones Locales (subfunciones) 72
5.2.3. Funciones Anidadas 73
5.2.4. Funciones con numero variable de argumentos . 76
6. Modelamiento de Sistemas Dinámicos con Simulink 79
6.1. Simulink 79
6.2. Principios de Operación y Gestión de Simulink 80
6.2.1. Construcción de un Diagrama de Bloques Simulink 82
6.2.2. Parametrización de los Bloques Simulink y de la Simulación . 85
6.3. Solución de Ecuaciones Diferenciales con Simulink 94
6.4. Modelamiento de Sistemas Dinámicos en Simulink en detalle 97
6.4.1. Semántica de los Diagramas de Bloque . 97
6.4.2. Creación de Modelos 97
6.4.3. Tiempo 97
6.4.4. Estados (states) . 98
6.4.5. Los Parámetros de Bloque 100
6.4.6. Parámetros ajustables 100
6.4.7. El Bloque de Tiempos Muestrales 100
6.4.8. Bloques personalizados 101
6.4.9. Sistemas y subsistemas . 101
6.4.10. Las señales 104
6.4.11. Los métodos de bloque 104
6.4.12. Los métodos del modelo . 105
7. Introducción a GUIDE 107
7.1. La Interfaz Gráfica de Usuario . 107
7.1.1. Orígenes de las GUI 107
7.2. Las GUIs en MATLAB 107
7.2.1. Los componentes . 108
7.3. Creación de GUIs con MATLAB 108
7.4. Creación de una aplicación GUI con GUIDE 108
7.5. Estructura de una aplicación GUIDE 110
7.5.1. Archivos de una aplicación GUIDE 111
7.6. El GUIDE Layout Editor 111
7.7. Las Propiedades de los Componentes 111
7.8. Estructura del archivo M de una GUI . 112
7.9. Estilo de Programación en GUIDE 113
7.10. Los Callbacks 113
7.11. Los Componentes Edit Text, Static Text, Panel y Push Button 114
7.12. Resumen de pasos para la creación de una GUI con GUIDE . 115
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