Matlab apostila

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS & UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS
ESCOLA DE ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO

INTRODUÇÃO AO PROGRAMA "MATLAB"
COM APLICAÇÕES

Material elaborado por:

Prof. Dr. Antônio César Baleeiro Alves (UCG/UFG)
Prof. Dr. Enes Gonçalves Marra (UFG)
Prof. Dr. José Wilson Lima Nerys (UFG)
Goiânia – GO
2007

2

SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO

5

2 UTILIZANDO O MATLAB9

2.1

INICIAR O PROGRAMA

9

2.2

PASTA DE TRABALHO

10

2.3

TELA DA LINHA DE COMANDO DO MATLAB

11

2.4

CRIAÇÃO DE ARQUIVOS NO MATLAB

11

2.5

LIMITAÇÕES DO MATLAB

13

3 OPERADORES, CONSTANTES E CARACTERES ESPECIAIS

14

3.1

OPERADORES ARITMÉTICOS

14

3.2

CARACTERES ESPECIAIS

16

3.3

OPERADORES LÓGICOS

18

3.4

OPERADORESRELACIONAIS

19

3.5

CONSTANTES OU VARIÁVEIS

19

3.5.1

INF

20

3.5.2

NAN

20

3.5.3

IEEE

20

3.6

RECURSOS DE APOIO DA TELA DE COMANDO DO MATLAB

20

3.6.1

MENU FILE

20

3.6.2

MENU EDIT

21

4 COMANDOS DE PROPÓSITO GERAL

22

4.1

COMANDOS DE INFORMAÇÃO

22

4.2

COMANDOS DE OPERAÇÃO COM A MEMÓRIA DA ÁREA DE TRABALHO (WORKSPACE)23

4.3

COMANDOS DE OPERAÇÃO COM FUNÇÕES E COMANDOS

24

4.4

COMANDOS DE OPERAÇÃO COM O CAMINHO DE DIRETÓRIOS

25

4.5

COMANDOS DE OPERAÇÃO COM A JANELA DE COMANDO

26

4.6

COMANDOS DE OPERAÇÃO COM O SISTEMA OPERACIONAL

27

5 COMANDOS BÁSICOS PARA MANIPULAÇÃO DE MATRIZES

29

6 FUNÇÕES MATEMÁTICAS ELEMENTARES

32

3
7 COMANDOS DE CONTROLE GRÁFICO

367.1

GRÁFICOS BIDIMENSIONAIS

36

7.2

GRÁFICOS TRIDIMENSIONAIS

38

8 OUTROS COMANDOS

39

8.1

FUNÇÕES LÓGICAS

39

8.2

FUNÇÕES DE CONTROLE DE FLUXO DE PROGRAMAÇÃO

40

8.3

FUNÇÕES DE CONTROLE DE BAIXO NÍVEL

44

8.4

FUNÇÕES ESPECIALIZADAS: MATEMÁTICAS, MATRICIAIS, ÁLGEBRA LINEAR

45

8.5

FUNÇÕES DE INTEGRAÇÃO, INTERPOLAÇÃO E TRATAMENTO DE DADOS45

8.6

FUNÇÕES DE CONTROLE DE CORES, IMAGENS E CARACTERES

45

9 PROGRAMANDO EM ARQUIVOS .M

46

9.1

46

EXEMPLOS DE APLICAÇÃO DE PROGRAMA '.M'

10 MATEMÁTICA SIMBÓLICA

51

10.1

USO DA MATEMÁTICA SIMBÓLICA

56

10.2

GRÁFICOS EM DUAS DIMENSÕES

57

10.3

GRÁFICOS EM TRÊS DIMENSÕES

58

11 SIMULINK

60

12 EXERCÍCIOS RESOLVIDOS

69

13EXERCÍCIOS PROPOSTOS

78

14 BIBLIOGRAFIA

81

4

5

1 INTRODUÇÃO
O MATLAB (abreviatura de Matrix Laboratory) é um programa para
desenvolvimento e implementação de algoritmos numéricos ou simbólicos que oferece
ao usuário um ambiente interativo de programação para estudo e pesquisa nas
diversas áreas das ciências exatas.
Esse sistema comporta os recursos de linguagem procedural deprogramação
assemelhados aos do FORTRAN, ANSI C e do Pascal, além de capacidade gráfica e a
possibilidade de operar com instruções simbólicas. Um dos aspectos mais poderosos é
o fato da linguagem MATLAB permitir construir suas próprias ferramentas reutilizáveis.
Isto é feito através da escrita de suas próprias funções e programas especiais
conhecidos como arquivos .m.
A primeira versão do MATLABfoi escrita nas Universidades do Novo México e
Stanford, na década de 1970, e destinava-se a cursos de teoria matricial, álgebra linear
e análise numérica. Os pacotes para manipulação de sub-rotinas em FORTRAN,
denominados LINPACK e EISPACK, foram os precursores do MATLAB.
O MATLAB tem evoluído continuamente, com a contribuição e sugestões de
inúmeros usuários. No meio universitário, oMATLAB tornou-se quase que uma
ferramenta padrão em cursos introdutórios e avançados de Álgebra Aplicada,
Processamento de Sinais, Sistemas de Controle, Estatística e inúmeras outras áreas
do conhecimento.
O MATLAB contempla ainda uma grande família de aplicações específicas, as
quais são denominadas Toolboxes (caixas de ferramentas), como ilustrado na Fig. 1.1.
Estes Toolboxes são conjuntos...
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