apostila matlab

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UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora

Faculdade de Engenharia CURSO DE MATLAB Eduardo M. Viana Marcelo S. Neves ABRIL, 2007 ii SUMRIO CAPTULO 1INTRODUO.............................................................................. 1 1.1LINHA DE COMANDO.......................................................................................... 1 1.2COMANDOS E VARIVEIS................................................................................... 2 1.3CONSTANTES..................................................................................................... 3 1.4EDITOR.............................................................................................................. 3 1.5MATRIZES SIMPLES ........................................................................................... 3 1.6ELEMENTOS DA MATRIZ.................................................................................... 4 1.7INFORMAES DA REA DE TRABALHO ............................................................ 5 1.8FINALIZANDO E SALVANDO O ESPAO DE TRABALHO....................................... 6 1.9NMEROS E EXPRESSES ARITMTICAS............................................................ 6 1.10NMEROS COMPLEXOS E MATRIZES ................................................................. 7 1.11FORMATOS DE SADA ........................................................................................ 7 CAPTULO 2OPERANDO MATRIZES E VETORES..................................... 8 2.1GERANDO VETORES .......................................................................................... 8 2.2MATRIZES ESPECIAIS......................................................................................... 9 2.3OPERANDO COM MATRIZES............................................................................... 9 2.4OPERAES RELACIONAIS............................................................................... 10 2.5OPERAES LGICAS ...................................................................................... 10 CAPTULO 3FUNES MAIS USADAS EM ENGENHARIA..................... 12 3.1ANLISE DE DADOS......................................................................................... 12 3.2FATORAO LU.............................................................................................. 12 3.3DECOMPOSIO EM AUTOVALORES E AUTOVETORES ..................................... 13 3.4REPRESENTAO POLINOMIAL........................................................................ 13 3.5DERIVADA....................................................................................................... 14 3.6INTEGRAL........................................................................................................ 14 3.7LAPLACE ......................................................................................................... 15 3.8DIAGRAMA DE BODE ....................................................................................... 15 3.9DIAGRAMA FASORIAL ..................................................................................... 16 CAPTULO 4GRFICOS................................................................................... 18 4.1FUNES ELEMENTARES DE PLOTAGEM.......................................................... 18 4.2CRIANDO UM GRFICO.................................................................................... 18 4.3SUBGRFICOS.................................................................................................. 19 4.4FIGURA............................................................................................................ 19 4.5FUNO AXIS.................................................................................................. 20 4.6ADICIONANDO LINHAS A UM GRFICO EXISTENTE ......................................... 20 4.7ESTILOS DE LINHAS E MARCADORES DE COR.................................................. 21 4.8DADOS COMPLEXOS ........................................................................................ 21 4.9FUNES ESPECIAIS PARA GRFICOS 2D......................................................... 22 4.10EXPORTANDO GRFICOS ................................................................................. 22 4.11GRFICOS 3D.................................................................................................. 23 4.11.1Grficos de Linhas ................................................................................. 23 4.11.2Meshgrid................................................................................................. 24 4.11.3Grficos de Contorno............................................................................. 24 iii CAPTULO 5DECISES E LOOPS.................................................................. 26 5.1INTRODUO................................................................................................... 26 5.2COMANDOS CONDICIONAIS ............................................................................. 26 5.2.1Estrutura if.............................................................................................. 26 5.2.2Estrutura do if Estendido........................................................................ 27 5.2.3Estrutura de ifs Aninhados.................................................................... 27 5.2.4Swicth : Case .......................................................................................... 28 5.3COMANDOS REPETITIVOS OU LAOS ............................................................... 29 5.3.1Estrutura for ........................................................................................... 29 5.3.2Comandos que Afetam a operao dos Loops ....................................... 30 5.3.2.1Break............................................................................................... 30 5.3.2.2Continue ......................................................................................... 30 5.3.3A Estrutura while.................................................................................... 31 5.3.4Loop while Infinito ................................................................................. 31 5.4EXERCCIOS..................................................................................................... 33 CAPTULO 6ARQUIVOS-M: SCRIPTS E FUNES .................................. 35 6.1ARQUIVOS SCRIPTS ......................................................................................... 35 6.2ARQUIVOS FUNO......................................................................................... 36 6.3VARIVEIS GLOBAIS ....................................................................................... 37 6.4STRINGS DE TEXTO.......................................................................................... 37 6.5A FUNO EVAL ............................................................................................. 38 CAPTULO 7ARQUIVOS E/S............................................................................ 39 7.1ABRINDO E FECHANDO ARQUIVOS .................................................................. 39 7.2LEITURA DE ARQUIVOS ................................................................................... 40 7.3ESCREVENDO ARQUIVOS DE TEXTO FORMATADOS E STRINGS........................ 41 7.4LENDO ARQUIVOS DE TEXTO FORMATADOS E STRINGS .................................. 41 Captulo 1 Introduo 1 Captulo 1Introduo O MATLAB (MATrix LABoratory) um software produzido pela MathWorks, Inc, paracomputaotcnicaecientficaemgeral.OMATLABumaferramenta computacionalmuitoimportanteparaoestudantedeEngenhariaEltricaeutilizada durantetodoocursoemvriasdisciplinas.OsusostpicosdoMATLABnaEngenharia Eltrica incluem: Clculos matemticos; Construo de grficos; Desenvolvimento de algoritmos. 1.1Linha de comando O MATLAB funciona com linhas de comando, na janela principal. Nela colocada qualquer instruo ao MATLAB. As linhas de comando so frequentemente da forma: varivel = expresso ou simplesmente expresso Podem ser compostas expresses com operadores e outros caracteres especiais, com funes, e com nomes de variveis. A execuo da expresso produz uma matriz. A matriz mostradanatelaeassumeonomedavariveldefinidanalinhadecomandoparaque possa ser utilizada em uma outra situao. Se for omitido o nome da varivel e o sinal =, o MATLAB cria automaticamente uma varivel com o nome ans. Por exemplo, digitando a expresso: >> sqrt(5) ans = 2.2361 UmalinhadecomandonormalmenteterminacomateclaEnter.Entretanto,seo ltimo caractere for um ponto-e-vrgula (;), a varivel que produzida no mostrada na tela.Seaexpressocomplicadadetalformaquenocabeemumalinha,utiliza-seos trs pontos (...) seguidos pela tecla Enter para indicar que a linha de comando continua na prximalinha.Pode-seformarnomedefunesevariveiscomumaletraseguidapor um nmero qualquer de letras e dgitos. O nome de varivel pode ser definido como uma letraouumconjuntodecaracteres,havendodiferenaentreletraminsculaeletra Captulo 1 Introduo 2 maiscula.Semaisdeumapalavraforusadapararepresentarumavarivel,deveser usado o sinal de sublinhado para ligar os nomes que representaro a varivel. Exemplo de nomesdevariveis:a,A,preo1,val3,custo_mdio,preo_de_venda,etc.OMATLAB entendedeformadiferenteletrasmaisculaseminsculas.Aeanosoamesma varivel. Os nomes das funes devem ser digitados em letras minsculas. Os comandos que MATLAB executou durante uma sesso so armazenados at um certolimite.Podeserutilizadaumachamadarpidaaoinvsdadigitaodoscomandos previamentedigitados,atravsdaespecificaodosprimeiroscaracteresseguidospela tecla . 1.2Comandos e variveis OscomandosnoMATLABsosempreeditadosemletrasminsculas.Alguns comandos importantes no MATLAB: ComandoDescrio ;suprime a impresso de resultados %serve para se colocar um comentrio ...que a linha de comando continua na prxima linha ansvarivel usada para assumir o resultado referente ao ltimo comando Infinfinito (exemplo: digite