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MATLAB Para Engenheiros Darlei Feldmann Setembro de 2018 1 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Sumário 1 Parte I: DISPOSIÇÕES GERAIS Referências Bibliográficas Objetivo do Minicurso 2 Parte II: INTRODUÇÃO AO MATLAB Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Essenciais do MATLAB 3 Parte III: MATLAB BÁSICO Variáveis Valores Especiais Predefinidos Operações Matemáticas 4 Parte IV: MATRIZES E VETORES Declaração de Matrizes e Vetores Funções Predefinidas Operações Matemáticas 2 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Sumário 5 Parte V: FUNÇÕES PREDEFINIDAS Matemática Elementar Números Complexos Funções Trigonométricas Polinômios e Cálculo Diferencial 6 Parte VI: GRÁFICOS Função plot Função plotyy Configurações Gerais 7 Parte VII: M-FILE DO MATLAB Introdução Operadores Relacionais e Lógicos Estruturas de Seleção Estruturas de Repetição 3 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Sumário 8 Parte VIII: CRIANDO FUNÇÕES Conceitos Gerais Aplicações 9 Parte IX: SIMULINK Conceitos Gerais Integração com o M-FILE 4 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Part I DISPOSIÇÕES GERAIS 5 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Referências Bibliográficas 6 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Objetivos Objetivo Geral O minicurso objetiva apresentar os conceitos fundamentais do software MATLAB, para aplicações destinadas as engenharias. 7 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB Part II INTRODUÇÃO AO MATLAB 8 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB Apresentação do Software Vantagens do MATLAB Desvantagens do MATLAB Introdução ao MATLAB O MATLAB (abreviatura de MATrix LABoratory - Laborátorio de Matrizes) é um programa de computador de uso específico, otimizado para executar cálculos científicos e de engenharia; Inicialmente, era projetado para cálculos com matrizes, mas ao longo dos anos, transformou-se em um sistema computacional flexível, capaz de resolver essencialmente qualquer problema téc- nico. 9 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB Apresentação do Software Vantagens do MATLAB Desvantagens do MATLAB Introdução ao MATLAB O MATLAB implementa a linguagem de programação de mesmo nome (MATLAB): A linguagem MATLAB oferece uma biblioteca com mais de 1000 funções predefinidas que tornam as tarefas de programação mais fáceis e eficientes; O software também oferece ferramentas adicionais que ampliam esses recursos com muito mais funções em diferentes especiali- dades, como: Processamento de Sinais; Sistemas de Controle; Telecomunicações; Sistemas de Energia; Processamento de Imagens; Redes Neurais. 10 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB Apresentação do Software Vantagens do MATLAB Desvantagens do MATLAB Vantagens do MATLAB Em relação aos demais softwares as principais vantagens do MAT- LAB são: Facilidade de Uso Facilidade na escrita, modificação e compilação de programas. Independência de Plataforma Suporte em diferentes plataformas operacionais. Funções Predefinidas Apresenta uma grande biblioteca de funções predefinidas. 11 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB Apresentação do Software Vantagens do MATLAB Desvantagens do MATLAB Vantagens do MATLAB Em relação aos demais softwares as principais vantagens do MAT- LAB são: Desenhos Independentes de Dispositivos Apresenta diversos comandos para imagens e desenhos. Interface Gráfica de Usuário (GUI) Apresenta ferramentas que permitem a um programador construir interativamente uma interface gráfica de usuário para seus progra- mas. O Compilador MATLAB A flexibilidade e a independência da plataforma MATLAB resultam do compilador integrado; Interpreta em tempo de execução as instruções contidas no pro- grama compilado. 12 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB Apresentação do Software Vantagens do MATLAB Desvantagens do MATLAB Desvantagens do MATLAB O MATLAB possui duas desvantagens principais: O software utiliza linguagem interpretada Pode ser mais lento que linguagens compiladas para códigos com- plexos Este problema pode ser mitigado através da estruturação apropriada dos programas implementados. Custo com aquisição Geralmente de cinco a dez vezes mais caro que um software con- vencional; Felizmente, existe uma versão mais barata para estudantes. 13 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB O Ambiente MATLAB Contextualização Geral A unidade fundamental de dados do MATLAB é a matriz: Conceito: Matriz é uma coleção de valores de dados organizados em linhas e colunas, determinada por um nome único. Até mesmo vetores e escaleres são tratados como matrizes no MATLAB (matrizes com uma linha e “n” colunas). 14 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB O Ambiente MATLAB Área de Trabalho Ao iniciar o MATLAB, aparece uma janela especial denominada área de trabalho MATLAB Integra diversas ferramentas para gerenciar arquivos, variáveis e aplicações. 15 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB O Ambiente MATLAB Janelas de Auxílio Na execução do MATLAB podem ser exibidas janelas de dife- rentes tipos, as quais aceitam comandos ou exibem informações: Janela de Comandos; Janela de Histórico de Comandos; Janela de Edição/Compilação; Janela de Figuras; Janela de Variáveis. 16 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB O Ambiente MATLAB Janela de Comandos A Janela de Comandos é o ambiente onde o usuário deve inserir seus comandos através do marcador de comandos (»). Após pressionado a tecla Enter a resposta é calculada e armazenada na variável especificada pelo usuário. Observação O comando (...) “reticências” possibilita escrever uma expressão em mais que uma linha. 17 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB O Ambiente MATLAB Janela de Histórico de Comandos A Janela de Histórico de Comandos exibe uma lista dos últimos comandos inseridos na Janela de Comandos. Para reexecutar um comando, existem duas possibilidades: Clicar duas vezes sobre o mesmo; Selecionar e pressionar Enter, ou simplesmente “dois cliques”. Observação Por padrão a Janela de Histórico de Comandos é acessada pressionando a seta para cima do teclado (↑). Os comandos permanecem na lista até ser apagados: Para apagar basta selecionar o comando, clicar com o botão direito do mouse e escolher Delete. 18 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB O Ambiente MATLAB Janela de Edição/Compilação A Janela de Edição/Compilação é usada para criar novos ar- quivos M ou modificar os já existentes. Para criar um novo arquivo M, basta pressionar Ctrl+N, ou clicar sobre o ícone New Script da aba Home do Matlab. 19 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB O Ambiente MATLAB Janela de Figuras A Janela de Figuras é usada para exibir gráficos no MATLAB. Esta janela abre sempre que um comando específico for digitado, exemplos: plot(x,y) e stem(x,y). 20 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB O Ambiente MATLAB Janela de Variáveis A Janela de Variáveis apresenta a coleção de todas as variáveis e matrizes que podem ser usadas pelo MATLAB quando um co- mando, arquivo M ou função em particular está em execução. A listade todas as variáveis e matrizes armazenadas no espaço workspace pode ser visualizada através do comando whos; O conteúdo de qualquer variável é acessado através da digitação de seu nome na Janela de Comandos. 21 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB O Ambiente MATLAB Janela de Variáveis Existem dois métodos para alterar o valor de uma variável ou uma matriz no MATLAB: 1 Adicionado um novo valor ao nome da variável através da Janela de Comandos; 2 Alterando o valor através do navegador do Workspace (dois cliques sobre o nome da variável ). 22 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB Obtendo Ajuda no MATLAB Comandos Elementares Principais Erros de Programação Dúvidas no MATLAB Existem quatro maneiras para obter ajuda no MATLAB: 1 Utilizando o Navegador de Ajuda Pelo ícone ou pelo comando helpdesk. 23 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB Obtendo Ajuda no MATLAB Comandos Elementares Principais Erros de Programação Dúvidas no MATLAB 2 Para um Comando Específico help nomedocomando Apresenta as informações básicas da função especificada. 24 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB Obtendo Ajuda no MATLAB Comandos Elementares Principais Erros de Programação Dúvidas no MATLAB 2 Para um Comando Específico doc nomedocomando Apresenta as informações completas da função especificada. 25 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB Obtendo Ajuda no MATLAB Comandos Elementares Principais Erros de Programação Dúvidas no MATLAB 2 Para um Comando Específico lookfor palavrachave Busca comandos que apresentam na descrição a palavra chave fornecida. 26 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB Obtendo Ajuda no MATLAB Comandos Elementares Principais Erros de Programação Dúvidas no MATLAB 3 Site MathWorks https://www.mathworks.com/support.html apresenta documentos, exemplos e respostas acerca do uso do software. 27 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros https://www.mathworks.com/support.html Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB Obtendo Ajuda no MATLAB Comandos Elementares Principais Erros de Programação Dúvidas no MATLAB 4 Comando demo Para verificar se há modelos ou exemplos parecidos ao desejado. 28 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB Obtendo Ajuda no MATLAB Comandos Elementares Principais Erros de Programação Comandos Básicos do MATLAB Comando Definição exit / quit Fecha o MATLAB clc Apaga todo o conteúdo da Janela de Comandos close all Fecha todas as janelas no MATLAB, exceto a Área de Trabalho clear all Apaga todas as variáveis da Janela de Trabalho clf all Apaga o conteúdo de todas as Janelas de Figura Ctrl+c Interrompe o programa em execução e devolve o marcador de comandos ; Não mostra os valores das variáveis na Janela de Comandos ! Possibilita enviar comandos para o sistema operacional do computador diary nomearquivo Possibilita salvar uma cópia de todos os dados de entrada e da maioria dos dados de saída digitados na Janela de Comandos 29 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Conceitos Fundamentais Layout do Software Dicas Para o MATLAB Obtendo Ajuda no MATLAB Comandos Elementares Principais Erros de Programação Principais Erros no MATLAB 1 Salvar documentos do MATLAB (Figuras, Scripts, Variáveis, etc.) O nome de um arquivo deve começar com uma letra, seguida de qualquer combinação de letras, números e o símbolo (_); Observação Os nomes das variáveis devem ser diferentes nos primeiros 63 caracteres, caso contrário, o MATLAB as tratará como a mesma variável. Nunca crie um arquivo M ou variável com nome igual ao de uma função ou comando do MATLAB. Função ou comando ficará inacessível. 2 Principais Erros: Espaço em branco: funcao seno (funcao_seno); Caracteres especiais: função_seno (funcao_seno). 30 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Part III MATLAB BÁSICO 31 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Definição Declarando Variáveis Carregando, Apresentando e Salvando as Variáveis Conceitos Gerais Sobre Variáveis Conceito Uma variável MATLAB é uma região de memória que contém uma matriz conhecida por um nome especificado pelo usuário. Os nomes das variáveis necessitam: Iniciar com uma letra; Serem únicos nos primeiros 63 caracteres; Serem diferentes dos nomes de funções ou comandos predefinidos do MATLAB. 32 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Definição Declarando Variáveis Carregando, Apresentando e Salvando as Variáveis Criando e Iniciando Variáveis no MATLAB No MATLAB não precisa declarar o tipo de variável utilizada: O software escolhe automaticamente com base nos dados informados. Uma variável pode ser inicializada através das seguintes maneiras: 1 Inicializar com o comando de atribuição; 2 Inicializar com expressões de atalho; 3 Inicializar com funções predefinidas; 4 Inicializar com entrada do teclado; 5 Inicializar com variáveis externas. 33 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Definição Declarando Variáveis Carregando, Apresentando e Salvando as Variáveis Tipos de Inicialização de Variáveis 1 Iniciando com Atribuição É a forma mais simples de criar e iniciar uma variável: var = expressão; Comando Definição var=3.4; Cria um escalar e armazena o número 3,4 nele var=[3.4]; Cria uma matriz 1x1 (um escalar) que contém o valor 3,4 var=[1 2 3]; Cria uma matriz 1x3, que contém um vetor-linha [1 2 3] var=[1; 2; 3]; Cria uma matriz 3x1, que contém um vetor-coluna [1 2 3]T var=[1 2 3;4 5 6]; Cria uma matriz 2x3, que contém a matriz [ 1 2 3 4 5 6 ] var=[]; Cria uma matriz vazia, que não contém linhas nem colunas var=[’texto’]; Cria uma variável do tipo string, que contém textos 34 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Definição Declarando Variáveis Carregando, Apresentando e Salvando as Variáveis Tipos de Inicialização de Variáveis 2 Iniciando com Expressões de Atalho As expressões de atalho são utilizadas em situações situações onde uma variável contém centenas ou milhares de elementos; A forma geral de um operador operador dois-pontos é: var = [primeiro termo:incremento:último termo]; 35 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Definição Declarando Variáveis Carregando, Apresentando e Salvando as Variáveis Tipos de Inicialização de Variáveis 3 Iniciando com Funções Predefinidas Outra possibilidade de inicializar as matrizes, é utilizar as funções predefinidas do MATLAB, conforme ilustrado. Funções Propósito zeros(n) Gera uma matriz nxn de zeros zeros(m,n) Gera uma matriz mxn de zeros ones(n) Gera uma matriz nxn de uns ones(m,n) Gera uma matriz mxn de uns eye(n) Gera uma matriz identidade nxn eye(m,n) Gera uma matriz identidade mxn rand(m,n) Gera uma matriz mxn com valores aleatórios entre 0 e 1 36 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Definição Declarando Variáveis Carregando, Apresentando e Salvando as Variáveis Tipos de Inicialização de Variáveis 4 Iniciando com Entrada do Teclado Permite solicitar ao usuário um valor de entrada, durante a exe- cução de um programa; A forma geral para pedir um dado ao usuário é: var = input(‘Informe um valor:’); 37 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB DefiniçãoDeclarando Variáveis Carregando, Apresentando e Salvando as Variáveis Tipos de Inicialização de Variáveis 5 Carregando Variáveis Externas O comando load possibilita carregar dados de um arquivo de disco para o espaço de trabalho do MATLAB. A forma mais comum deste comando é: load nomearquivo 38 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Definição Declarando Variáveis Carregando, Apresentando e Salvando as Variáveis Tipos de Inicialização de Variáveis 4 Carregando Variáveis Externas: Excel Em muitas aplicações os dados podem não estar nos formatos padrões do MATLAB, mas felizmente existem comandos especí- ficos para diferentes padrões de arquivos; Um exemplo é o comando xlsread que possibilita carregar ar- quivos do Excel para dentro do MATLAB. var=xlsread(‘nomearquivo.xlsx´) 39 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Definição Declarando Variáveis Carregando, Apresentando e Salvando as Variáveis Salvando os Dados do MATLAB Função save A função save possibilita salvar dados do MATLAB. A forma mais comum deste comando é: save nomearquivo var1 var2 var3 A extensão padrão do arquivo é mat. No entanto, para compartil- har com os demais programas recomenda-se especificar a opção ASCII, conforme ilustrado: save nomearquivo.dat var1 var2 var3 -ascii 40 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Definição Declarando Variáveis Carregando, Apresentando e Salvando as Variáveis Apresentando os Dados no MATLAB Considerando um script do MATLAB, existem três maneiras para se mostrar os dados de uma determinada variável na Janela de Comandos: Retirar o operador de supressão; Utilizar o comando disp; Utilizar o comando fprintf. 41 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Definição Declarando Variáveis Carregando, Apresentando e Salvando as Variáveis Apresentando os Dados no MATLAB 1 Retirar operador de Supressão (;) A forma mais comum deste comando é: var = 10*5 + (2/0.1) 42 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Definição Declarando Variáveis Carregando, Apresentando e Salvando as Variáveis Apresentando os Dados no MATLAB 2 Função disp A função disp exibe matrizes e textos na Janela de Comandos. A forma mais comum deste comando é: disp(var) Esta função é frequêntemente combinada com as funções num2str e int2str (que convertem um número e um inteiro em cadeia de ca- racteres, respectivamente) para criar mensagens exibidas na Janela de Comandos. 43 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Definição Declarando Variáveis Carregando, Apresentando e Salvando as Variáveis Apresentando os Dados no MATLAB 3 Função fprinf A função fprintf possibilita exibir um ou mais valores juntamente com textos de forma mais simples,e com possibilidade de controle da maneira domo os valores são exibidos; A forma mais comum deste comando é: fprintf(‘texto texto texto %m.nf’, var) onde: m e n, correspondem aos números de casas antes e após a vírgula a serem exibidos na resposta. 44 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Definição Declarando Variáveis Carregando, Apresentando e Salvando as Variáveis Apresentando os Dados no MATLAB 3 Função fprinf O formato de exibição dos valores no comando fprintf, depende do tipo de dado atrelado a variável: %d: exibe valor como inteiro; %e: exibe valor em formato exponencial; %f : exibe valor em formato de ponto flutuante; %s: exibe valor em formato de caracteres. A função fprintf tem uma limitação bastante significativa ela so- mente exibe a porção real de um valor complexo; 45 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Definição Declarando Variáveis Carregando, Apresentando e Salvando as Variáveis Formato dos Dados de Saída do MATLAB Comando Resultados Exemplo1 format short 4 dígitos decimais (Formato Padrão) 12.3457 format long 14 dígitos decimais 12.345678901234567 format bank formato monetário 12.35 format hex exibição hexadecimal de bits 4028b0fcd32f707a format rat razão aproximada entre inteiros pequenos 1000/81 format + exibe somente o sinal do número + format short e 5 dígitos mais expoente 1.2346e+01 format short g 5 dígitos no total, com ou sem expoente 12.346 format long e 15 dígitos mais expoente 1.234567890123457e+01 format long g 15 dígitos no total, com ou sem expoente 12.3456789012346 1 O valor utilizado no exemplo é 12.34567890123456734 em todos os casos. 46 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Definição Declarando Variáveis Carregando, Apresentando e Salvando as Variáveis Valores Especiais Predefinidos do MATLAB O MATLAB tem diversos valores especiais predefinidos, que po- dem ser utilizados a qualquer momento, sem terem sido iniciados antes. Função Propósito pi Armazena π com 15 digitos significativos i, j Contêm o valor i( √ −1) Inf Esse símbolo representa um infinito de máquina (resultado de divisão por 0) NaN Esse símbolo significa Não É Número (operação matemática indefinida, como 0/0) ans Armazena o resultado de uma expressão, caso esse não seja atribuído a outra variável 47 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Operações Matemáticas Hierarquia de Operações Operações Matemáticas Elementares No MATLAB os cálculos são computados através de fórmulas de atribuição, conforme ilustrado: nomevariavel = expressão matemática; A declaração de atribuição calcula o valor da expressão à direita do sinal de igualdade e atribui o valor a variável à esquerda desse sinal; No MATLAB o sinal de (=) é chamado de operador de atribuição. 48 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Operações Matemáticas Hierarquia de Operações Operações Com Escalares No MATLAB a expressão à direita do operador de atribuição pode ser qualquer combinação válida de escalares, matrizes, parênteses e operadores aritméticas; As operações aritméticas-padrão entre dois escalares no MAT- LAB são: Operação Forma Algébrica Forma no MATLAB Soma a + b a + b Subtração a - b a - b Multiplicação a x b a * b Divisão ab a / b Exponenciação ab a ˆ b 49 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Operações Matemáticas Hierarquia de Operações Hierarquia de Operações Aritméticas Frequentemente, muitas operações aritméticas são combinadas em uma única expressão; O MATLAB utiliza regras hierárquicas que determinam a ordem de precedência dos operadores matemáticos, conforme ilustrado: Procedência Operação 1 Dos mais internos em direção aos mais externos 2 Exponenciais, da esquerda para a direita 3 Multiplicações e Divisões, da esquerda para a a direita 4 Adição e Subtração, da esquerda para a direita yb = a(b+c) ∗ d + (a ∗ b) ∗ (c ∗ d) = 3(2+5) ∗ 3 + (3 ∗ 2) ∗ (5 ∗ 3) = (37) ∗ 3 + 6 ∗ 15 = 2187 ∗ 3 + 90 = 6561 + 90 = 6651 50 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Operações Matemáticas Hierarquia de Operações Exercícios 1 Declaração de variáveis: 1 Atribui os valores apresentados abaixo as variáveis A, B e C: 1,4 [ 1 2, 3 3 4 5 6, 8 ] [ 1 2, 3 3 4 5 6, 8 ] 2 Utilize o comando input, e peça para o usuário informar um es- calar, uma matriz 2x3 e uma vetor 1x6, e armazene os respectivos valores nas variáveis D, E e F 3 Utilizando os comandos zeros, ones, eye crie três matrizes e as atribua as variáveis GHI. As dimensões das matrizes devem ser 2x3, 3x4 e 4x4 respectivamente 4 Utilizando o comando [:::] crie três vetores de 0 a 10, com os seguintes passos de incremento: 0.5, 1 e 2, e os atribuaas variáveis J, K e L 51 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Variáveis no MATLAB Operações Elementares no MATLAB Operações Matemáticas Hierarquia de Operações Exercícios 2 Imprimindo Variáveis: 1 Considere as variáveis informadas abaixo: Aa = 1,4 + 3i; Bb = 3.55; 2 Imprima Aa e Bb, utilizando: a supressão do comando (;) o comando disp o comando fprintf 3 Quais as diferenças encontradas? 3 Salvando e Carregando Variáveis: 1 Salve as variáveis do exercício anterior (Aa e Bb), num documento chamado dados no formato mat do MATLAB 2 Utilizando o comando clear all apague todas as variáveis do MAT- LAB, na sequência use o comando load e carregue as variáveis salvas do arquivo dados 4 Considerando os formatos (short, long, bank, long e) digite o símbolo predefinido (pi) e observe o que acontece na Janela de Comandos. 52 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Matrizes e Vetores Part IV MATRIZES E VETORES 53 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Matrizes e Vetores Conceitos Gerais Propriedades Fundamentais Operações Com Matrizes e Vetores Declaração de Matrizes no Matlab No MATLAB a declaração de matrizes é feita da seguinte maneira, A = [a11 a12 a13; a21 a22 a23; a31 a32 a33] , cuja qual corresponde a: A = a11 a12 a13a21 a22 a23 a31 a32 a33 Generalizando: 54 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Matrizes e Vetores Conceitos Gerais Propriedades Fundamentais Operações Com Matrizes e Vetores Elementos de Uma Matriz 1 Os dados de uma MATRIZ podem ser acessados da seguinte maneira: Um valor em específico: A(l,c); Todos os valores de uma linha: A(l,:); Todos os valores de uma coluna: A(:,c); %% MATRIZES NO MATLAB A = [1 2 3;4 5 6;7 8 9] % Matriz 3x3 A(1,2) % Elemento da linha 1 e coluna 2 A(1,:) % Todos os elementos da linha 1 A(:,1) % Todos os elementos da coluna 1 55 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Matrizes e Vetores Conceitos Gerais Propriedades Fundamentais Operações Com Matrizes e Vetores Declaração de Vetores no Matlab No MATLAB a declaração de vetores é semelhante a declaração de uma matriz, exceto pelo (;), conforme ilustrado: A = [a11 a12 a13 a14 a15 a16 a17] , cuja qual corresponde a: A = [ a11 a12 a13 a14 a15 a16 a17 ] Generalizando: 56 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Matrizes e Vetores Conceitos Gerais Propriedades Fundamentais Operações Com Matrizes e Vetores Elementos de um Vetor 2 Os dados de um VETOR podem ser acessados da seguinte maneira: Um valor em específico: A(pos); Todos os valores: A; %% VETOR NO MATLAB A = [1 2 3 4 5 6 7 8 9] % Vetor 1x9 A(4) % Elemento da posicao 4 A % Todos os elementos do vetor 57 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Matrizes e Vetores Conceitos Gerais Propriedades Fundamentais Operações Com Matrizes e Vetores Propriedades Fundamentais das Matrizes e Vetores Comando Descrição Matrizes det(A) Calcula o determinante de A inv(A) Retorna a matriz inversa da matriz A [a,b]=eig(A) Retorna em a os autovetores e, em b os autovalores da matriz A find(A) Retorna os índices não-nulos da matriz A Vetores length(A) Calcula o número de termos do vetor A norm(A) Calcula o módulo de vetor A sum(A) Calcula o somatório dos elementos de um vetor Matrizes e Vetores A’ Calcula A transposto [m,n]=size(A) Retorna, em m, o número de linhas e, em n, o número de colunas de A lenght(A) Retorna o comprimento de um vetor A ou a dimensão maior de uma matriz A 58 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Matrizes e Vetores Conceitos Gerais Propriedades Fundamentais Operações Com Matrizes e Vetores Operações Com Matrizes O MATLAB dá suporte a dois tipos de operações entre matrizes, conhecidas como operações estruturais e operações matriciais; 1 Operações Estruturais Operações entre matrizes, ou matrizes e escalar, executadas ele- mento a elemento; Matrizes devem ter o mesmo número de linhas e colunas. 59 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Matrizes e Vetores Conceitos Gerais Propriedades Fundamentais Operações Com Matrizes e Vetores Operações Com Matrizes 2 Operações Matriciais As operações matriciais seguem as regras normais da álgebra line- ar: c(i, j)− n∑ k=1 a(i, k)b(k, j) Considerando duas matrizes A e B, para que a multiplicação fun- cione, o número de colunas na matriz A deve ser igual ao número de de linhas da matriz B; O MATLAB usa um símbolo de ponto (.) antes do símbolo matemático para diferenciar as operações estruturais das matriciais. 60 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Matrizes e Vetores Conceitos Gerais Propriedades Fundamentais Operações Com Matrizes e Vetores Operações Com Matrizes 2 Operações Matriciais Operação MATLAB Comentários Soma Estrutural a+b Soma estrutural e matricial são idênticas Subtração Estrutural a-b Subtração estrutural e matricial são idênticas Multiplicação Estrutural a.*b Multiplicação elemento a elemento de a e b Multiplicação Matricial a*b Multiplicação das matrizes a e b Divisão à Direita Estrutural a ./ b Divisão elemento a elemento de a e b: a/b Divisão à Esquerda Estrutural a . b Divisão elemento a elemento de a e b: b/a Divisão Matricial à Direita a / b Divisão matricial definida por a*inv(b) Divisão Matricial à Esquerda a \ b Divisão matricial definida por inv(a)*b Exponente Estrutural a .ˆb Exponencial elemento a elemento de a e b 61 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Matrizes e Vetores Conceitos Gerais Propriedades Fundamentais Operações Com Matrizes e Vetores Exercícios 2 Formando variáveis através de elementos: 1 Considere as matrizes: a= [ 12 17 3 6 ] b= 5 8 31 2 3 2 4 6 c= 2217 4 2 Atribua a X1 o valor da segunda coluna da matriz a. 3 Atribua a X2 a terceira linha da matriz b. 4 Atribua a X3 os três primeiros valores na matriz a como primeira linha e todos os valores na matriz b como a segunda a quarta linha. 5 Atribua a X4 os valores da matriz c como a primeira coluna, e os valores na matriz b como colunas 2, 3 e 4, e os valores da matriz a como a última linha. 6 Atribua a X5 e X6 a inversa e a transposta da matriz b 7 Atribua a X7 e X8 os autovalores e autovetores da matriz b. 8 Atribua a X9 e X10 o número de linhas e colunas do vetor a. 9 Atribua a X11 o determinante da matriz b. 62 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Funções Predefinidas no MATLAB Part V Funções Predefinidas do MATLAB 63 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Funções Predefinidas no MATLAB Funções Predefinidas Na matemática, uma função é uma expressão que aceita um ou mais valores de entrada e calcula um único resultado a partir de- les; Dentre as funções, sempre existem algumas que são mais comuns, como as trigonométricas, logarítmicas e raízes quadradas; Uma das grandes vantagens do MATLAB é a enorme variedade de funções ofertadas ao usuário. 64 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Funções Predefinidas no MATLAB Funções Predefinidas: Matemática Elementar Função Descrição Funções Matemáticas Elementares sign(A) Retorna o sinal de A exp(x) Calcula ex log(x) Calcula o logaritmo natural x log10(x) Calcula o logaritmo de x na base 10 log2(x) Calcula o logaritmo de x na base 2 sqrt(x) Calcula a raiz quadrada de x gcd(A,B) Determina o máximo divisor comum entre A e B lcm(A,B) Determina o mínimo divisor comum entre A e B factorial(A) Determina o fatorial de A rem(A,B) Retorna o resto da divisão de A por B [A,B] = max(x) Retorna em A o valor máximo do vetor x, e sua localização em B [A,B] = min(x) Retorna em A o valor mínimo do vetor x, e sua localização em B 65 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Funções Predefinidas no MATLAB Funções Predefinidas: Números Complexos Função Descrição Funções Matemáticas Elementares: Números Complexos complex(A,B) Retorna um número complexo a partir de sua parte real A e imaginária B abs(x) Retorna o módulo do número complexo x angle(x) Retorna o ângulo de fase do valor complexo x conj(x) Retorna o conjugado do número complexo x real(x) Retorna a parte real de ximag(x) Retorna a parte imaginária de x 66 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Funções Predefinidas no MATLAB Funções Predefinidas: Funções Trigonométricas Função Descrição Funções Trigonométricas Elementares cos(x) Cosseno do argumento x em radianos sin(x) Seno do argumento x em radianos tan(x) Tangente do argumento x em radianos sec(x) Secante do argumento x em radianos csc(x) Cossecante do argumento x em radianos cot(x) Cotangente do argumento x em radianos Quando for desejado entrar com um argumento em graus, basta utilizar o sufixo d em cada função: sind(x), cosd(x), tand(x), ... 67 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Funções Predefinidas no MATLAB Funções Predefinidas: Funções Trigonométricas Quando for desejado calcular o arco correspondente a um valor para uma dada função, basta utilizar o prefixo a diante das funções: asin(x), acos(x), atan(x), ... 68 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Funções Predefinidas no MATLAB Funções Predefinidas: Funções Trigonométricas Quando for desejado calcular a função hiperbólica, basta utilizar o sufixo h na função desejada. sinh(x), cosh(x), tanh(x), ... 69 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Funções Predefinidas no MATLAB Funções Predefinidas: Funções de Arredondamento Função Descrição Funções de Arredondamento ceil(x) Arredonda x para o inteiro mais próximo em direção a mais infinito fix(x) Arredonda x para o inteiro mais próximo em direção ao zero floor(x) Arredonda x para o inteiro mais próximo em direção a menos infinito round(x) Arredonda x para o inteiro mais próximo 70 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Funções Predefinidas no MATLAB Funções Predefinidas: Polinômios e Cálculo Diferencial Função Descrição Polinômios e Cálculo Diferencial roots(A) Retorna um vetor coluna com a(s) raíz(es) do polinômio fornecido pelo vetor A limit(F,x,a) Calcula o limite de uma expressão simbólica F com x tendendo a a syms Define variáveis, expressões e objetos como simbólicos diff(S) Deriva a expressão simbólica S em função de uma variável simbólica diff(S,’v’,n) Deriva a expressão simbólica S em função da variável simbólica v por n vezes int(S) Integral indefinida da função S em função de uma variável simbólica definida int(S,a,b) Integral definida da função S de a a b int(S,v,a,b) Integral definida de a a b da função S em função de uma variável v 71 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Funções Predefinidas no MATLAB Exercícios 1 Cálculos Envolvendo Matemática Elementar: 1 Considere as variáveis informadas abaixo: A = 1,4; B = -3.55; C = 60; D = 30; E = [1 3 -2 5]; 2 Atribua em X1, a multiplicação de A e B e determine o sinal de X1 3 Atribua em X2 e X3, a raízes quadradas de A e B caso existirem 4 Atribua em X4 e X5, o máximo e o mínimo divisor comum entre C e D 5 Atribua em X6, o fatorial de 5 6 Atribua em X7 e X8 o máximo e o mínimo valor do vetor E 2 Cálculos Envolvendo Números Complexos: 1 Atribua em X9, o número complexo formado por A e B, arredon- dando B para o inteiro mais próximo em direção a mais infinito (comando ceil) 2 Atribua em X10, a parcela real de X9 3 Atribua em X11, o conjugado de X9 72 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Funções Predefinidas no MATLAB Exercícios 3 Cálculos Envolvendo Funções Trigonométricas: 1 Considere a imagem: 2 Considerando a imagem (b), determine o ângulo y, e prove que usar os comandos sin(y) e sind(y) trazem o mesmo resultado 3 Considerando a imagem (a), determine o arco seno e a tangente hiperbólica, assumindo o ângulo ilustrado 73 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Funções Predefinidas no MATLAB Exercícios 4 Cálculos Envolvendo Polinômios e Cálculo Diferencial: 1 Considerando o polinômio P(x) = 5x4−15x3+8x2+3, determine as raízes do polinômio 2 Dada a expressão x2+x, determine a derivada primeira e a derivada segunda 3 Determine as integrais das seguintes expressões: cos(x), sin(x) e ex 74 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Part VI GRÁFICOS NO MATLAB 75 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Função plot Introdução Geral Para geração de gráficos, a seguinte sequência é sugerida: Preparação dos dados; Chamada das funções de criação dos gráficos; Configuração da aparência dos gráficos; Impressão e exportação do gráfico. 76 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Função plot Função plot A função mais elementar do MATLAB para geração de um grá- fico é a função plot: plot(X,Y) Quando a função plot é executada, o MATLAB abre uma Janela de Figuras e nela exibe o desenho; Para evitar que o MATLAB subscreva as curvas da Janela de Fig- uras de ordem maior (Figure 1, Figure 2, ect), é recomendável criar novas janelas a cada nova curva adicionada. No MATLAB o comando que cria novas Janelas de Figuras é: figure(n) plot(X,Y) 77 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Configurando Gráficos no MATLAB Modelo de Script para Gráficos Configurações Avançadas de Gráficos Configurando Gráficos no MATLAB O MATLAB permite que um programador altere as configurações padrões de exibição das imagens, através da inserção de coman- dos específicos: plot(X,Y,configurações) 0 2 4 6 8 10 -10 0 10 20 78 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Configurando Gráficos no MATLAB Modelo de Script para Gráficos Configurações Avançadas de Gráficos Configurando Gráficos no MATLAB 1 Cores de Linhas, Marcadores e Estilos de Linhas Cor Marcador Esilo de Linha y Amarelo . Ponto - Sólido m Magenta o Círculo : Pontilhado c Ciano x X -. Ponto-traço r Vermelho + Mais – Tracejado g Verde * Asterisco <none> Sem linha b Azul s Quadrado w Branco d Losango k Preto v Triângulo (apontando para baixo) ˆ Triângulo (apontando para cima) < Triângulo (apontando para a esquerda) > Triângulo (apontando para a direita) P Pentágono hP Hexágano <none> Sem marcador 79 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Configurando Gráficos no MATLAB Modelo de Script para Gráficos Configurações Avançadas de Gráficos Configurações dos Gráficos 1 Cores de Linhas, Marcadores e Estilos de Linhas A Figura abaixo apresenta um exemplo, onde a cor da linha, o marcador e o tipo de linha são especificados através do comando abaixo: plot(x,y,‘Color’,‘r’,‘LineStyle’,‘:’,‘LineWidth’,1.5); ou simplemente: plot(x,y,‘:r’,‘LineWidth’,1.5); 0 2 4 6 8 10 -10 0 10 20 0 2 4 6 8 10 -10 0 10 20 80 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Configurando Gráficos no MATLAB Modelo de Script para Gráficos Configurações Avançadas de Gráficos Configurações dos Gráficos 2 Legenda Para facilitar a visualização dos gráficos o MATLAB proporciona adicionar legendas as curvas, seguindo o comando abaixo: legend(‘Primeira’, ‘Segunda’,‘Location’,‘northeast’); A Tabela abaixo agrupa as principais posições utilizadas para o posicionamento das legendas. Valor Descrição ‘northeast’ Dentro da parte superior direita dos eixos(padrão para 2 eixos) ‘northwest’ Dentro do canto superior esquerdo dos eixos ‘southeast’ Dentro da parte inferior direita dos eixos ‘southwest’ Dentro da parte inferior esquerda dos eixos 81 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Configurando Gráficos no MATLAB Modelo de Script para Gráficos Configurações Avançadas de Gráficos Configurações dos Gráficos 2 Legenda A Figura abaixo apresenta um exemplo, ondea legenda é adi- cionada através do comando abaixo legend(‘curva A’,‘Location’,‘northeast’) 0 2 4 6 8 10 -10 0 10 20 0 2 4 6 8 10 -10 0 10 20 curva A 82 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Configurando Gráficos no MATLAB Modelo de Script para Gráficos Configurações Avançadas de Gráficos Configurações dos Gráficos 3 Títulos do Gráfico e dos Eixos Para facilitar a compreensão dos gráficos o MATLAB proporciona adicionar títulos ao gráfico e aos eixos, seguindo os comandos abaixo: Título de Gráficos: title(‘Texto’, ‘FontSize’,10); Título do Eixo Vertical: ylabel(‘Texto’, ‘FontSize’,10); Título do Eixo Horizontal: xlabel(‘Texto’, ‘FontSize’,10); 83 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Configurando Gráficos no MATLAB Modelo de Script para Gráficos Configurações Avançadas de Gráficos Configurações dos Gráficos 3 Títulos do Gráfico e dos Eixos A Figura abaixo apresenta um exemplo, onde os títulos são adi- cionados através dos comandos: title(‘Exemplo’, ‘FontSize’,10); ylabel(‘Amplitude (V)’, ‘FontSize’,10); xlabel(‘Tempo (ms)’, ‘FontSize’,10); 0 2 4 6 8 10 -10 0 10 20 Tempo (ms) 0 5 10 A m p li tu d e (V ) -10 0 10 20 Exemplo curva A 84 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Configurando Gráficos no MATLAB Modelo de Script para Gráficos Configurações Avançadas de Gráficos Configurações dos Gráficos 4 Comando axis Por padrão ao plotar uma Figura o MATLAB define as configurações do limites do eixos X e Y automaticamente, o que pode propiciar espaços em branco nas imagens; Felizmente o comando axis possibilita setar os valores desejados para os limites de X e Y: axis([xmin xmax ymin ymax]); 85 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Configurando Gráficos no MATLAB Modelo de Script para Gráficos Configurações Avançadas de Gráficos Configurações dos Gráficos 4 Comando axis A Figura abaixo apresenta um exemplo, onde os limites do gráfico são alterados através do comando: axis([-1 11 -12 17]); 0 2 4 6 8 10 -10 0 10 20 Tempo (ms) 0 5 10 A m p li tu d e (V ) -10 0 10 Exemplo curva A 86 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Configurando Gráficos no MATLAB Modelo de Script para Gráficos Configurações Avançadas de Gráficos Configurações dos Gráficos 5 Fonte dos axis Por padrão ao plotar uma Figura o MATLAB define as fontes como sendo Helvetica; Felizmente o comando abaixo permite alterar a fonte padrão do MATLAB para a fonte desejada: set(get(gcf,‘CurrentAxes’),‘FontName’,‘Times New Roman’); 0 2 4 6 8 10 -10 0 10 20 Tempo (ms) 0 5 10 A m p li tu d e (V ) -10 0 10 Exemplo curva A 87 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Configurando Gráficos no MATLAB Modelo de Script para Gráficos Configurações Avançadas de Gráficos Configurações dos Gráficos 6 Inserindo Linhas de Grades dos Eixos Por padrão ao plotar uma Figura o MATLAB não exibe as linha de grades dos eixos, mas estas podem ser colocadas através do comando: grid on; Para retirar as linhas de grades dos eixos, utilize o comando: grid off; 0 2 4 6 8 10 -10 0 10 20 Tempo (ms) 0 5 10 A m p li tu d e (V ) -10 0 10 Exemplo curva A 88 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Configurando Gráficos no MATLAB Modelo de Script para Gráficos Configurações Avançadas de Gráficos Configurações dos Gráficos 7 Escala dos Gráficos O MATLAB possibilita desenhar gráficos em escalas lineares e logarítmicas: A função plot: ambos os eixos em escala linear; A função semilogx: eixo x na escala logarítmica; A função semilogy: eixo y na escala logaritmica; A função loglog: ambos os eixos em escala logarítmica. 0 5 10 -20 0 20 10 0 10 1 -20 0 20 0 5 10 10 0 10 1 10 2 10 0 10 1 10 0 10 1 10 2 89 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Configurando Gráficos no MATLAB Modelo de Script para Gráficos Configurações Avançadas de Gráficos Configurações dos Gráficos 8 Modelo Para Configurar Imagens no MATLAB A Figura abaixo agrupa os comandos apresentados, formando um modelo ideal para aplicações práticas: figure(1) plot(x,y,':r','LineWidth',1.5); legend('curva A','Location','northeast'); ylabel('\color{black} Amplitude (V)', 'FontSize',10); xlabel('\color{black} Tempo (ms)', 'FontSize',10); title('Exemplo', 'FontSize',10); axis([-1 11 -12 17]); set(get(gcf,'CurrentAxes'),'FontName','Times New Roman'); grid on; 90 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Configurando Gráficos no MATLAB Modelo de Script para Gráficos Configurações Avançadas de Gráficos Configurações dos Gráficos 9 Configurações Avançadas em Gráficos O código abaixo, possibilita adequar o tamanho que um quadro e a área que a Figura irá ocupar deste. fig = gcf; fig= figure(1) u = fig.Units; fig.Units = 'centimeters'; fig.Position = [4 8 18 6]; ax = gca; ax.XColor = 'k'; ax.YColor = 'k'; ax.FontName = 'Times New Roman'; ax.FontSize = 10; ax.Position = [0.08 0.18 0.89 0.79]; 91 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Múltiplos Gráficos em Uma Mesma Janela de Figuras Múltiplas Janelas de Figuras em Um Mesmo Quadro Múltiplos Eixos Verticais Comando hold Muitas vezes se faz necessário adicionar várias curvas em um mesma imagem, no MATLAB tal feito é alcançado através do comando hold on, conforme ilustrado: plot(x,y) hold on plot(x,y) hold off 92 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Múltiplos Gráficos em Uma Mesma Janela de Figuras Múltiplas Janelas de Figuras em Um Mesmo Quadro Múltiplos Eixos Verticais Comando hold A Figura abaixo ilustra um exemplo de aplicação do comando hold on: Tempo (ms) 0 5 10 A m p li tu d e (V ) -10 0 10 Exemplo curva A Tempo (ms) 0 5 10 A m p li tu d e (V ) -10 0 10 Exemplo curva A curva B 93 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Múltiplos Gráficos em Uma Mesma Janela de Figuras Múltiplas Janelas de Figuras em Um Mesmo Quadro Múltiplos Eixos Verticais Comando subplot A função subplot é usada para mostrar no mesmo quadro várias Janelas de Figuras: subplot(linhas,colunas,posição); 0 5 10 -10 0 10 20 0 5 10 -10 0 10 20 0 5 10 -10 0 10 20 0 5 10 -10 0 10 20 figure(10); subplot(2,2,1) plot(x,y); subplot(2,2,2) plot(x,y); subplot(2,2,3) plot(x,y); subplot(2,2,4) plot(x,y); 94 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Múltiplos Gráficos em Uma Mesma Janela de Figuras Múltiplas Janelas de Figuras em Um Mesmo Quadro Múltiplos Eixos Verticais Função plotyy A função plotyy é empregada quando deseja-se trabalhar com dois eixos verticais, um do lado esquerdo e outro do lado direito. Para está função deve-se informar duas curvas: plotyy(x,y1,x,y2); É recomendável usar este comando quando a discrepância entre os limites verticais das funções são grandes: 50 100 150 Torque de Carga (%) 1.5 2 2.5 3 3.5 4 C o rr en te ( A ) 1600 1650 1700 1750 1800 V el . M ec ân ic a (r p m ) I 1rms n mec 95 / 138 Darlei FeldmannMatlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Múltiplos Gráficos em Uma Mesma Janela de Figuras Múltiplas Janelas de Figuras em Um Mesmo Quadro Múltiplos Eixos Verticais Outros Tipos de Gráficos Além dos tipos de gráficos apresentados, outros tipos de gráficos podem ser utilizados no MATLAB, como por exemplo: bar: bar(X,Y) stem: stem(X,Y) pie: pie(X,Y) -50 0 50 T en sã o [ V ] 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 Tempo [s] Sinal Matlab Sinal Simulink -5 0 5 T en sã o [ V ] 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 Tempo [s] Ruído Matlab Ruído Simulink -50 0 50 T en sã o [ V ] 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 Tempo [s] Sinal+Ruído Matlab Sinal+Ruído Simulink 96 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Procedimentos Gerais Configurações Gerais Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Múltiplos Gráficos em Uma Mesma Janela de Figuras Múltiplas Janelas de Figuras em Um Mesmo Quadro Múltiplos Eixos Verticais Salvando Imagens O comando print pode ser utilizado para gravar um diagrama ou imagem gráfica; print(‘nomeFigura’,‘opção’) Existem muitas opções diferentes que especificam o formato de saída enviado para um arquivo: Opção Descrição -deps Cria uma imagem EPS -djpeg Cria uma imagem JPEG -dpng Cria uma imagem PNG -dtiff Cria uma imagem compactada TIFF -dpdf Cria uma imagem PDF -dmeta Cria uma imagem EMF 97 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Part VII M-FILE DO MATLAB 98 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Técnica de Projeto Top-Down Pseudocódigo Janela de Edição e Compilação O M-File é uma ferramenta do MATLAB que auxilia na criação de funções e scripts (ideal para grandes scripts); O M-File também conhecido como Janela de Edição e Compi- lação do MATLAB é acessado através do comando Ctrl+N, ou pela aba Home no menu New Script, conforme Figura. 99 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Técnica de Projeto Top-Down Pseudocódigo Técnica de Projeto Top-Down Problemas complexos, requerem que o programador pense no problema e na abordagem que melhor se encaixa para resolvê-lo antes mesmo de escrever uma linha de código; O projeto top-dowm “de cima para baixo” é o processo de ini- ciar com uma tarefa grande e quebrá-la em partes menores e mais fáceis de entender. 100 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Técnica de Projeto Top-Down Pseudocódigo Técnica de Projeto Top-Down Fragmentar um processo complexo, diminui as chances de erros durante a resolução do problema; Ao escrever um grande script o usuário fica susceptível aos seguintes erros (bugs): 1 Erro sintático: erros tipográficos ou de pontuação (exemplo, parên- teses desbalanceados) 2 Erro em tempo de simulação: erros devido a operações matemáti- cas ilegais (exemplo, divisão por zero) 3 Erro lógico: ocorre quando o programa compila e executa com sucesso, mas produz a resposta errada 101 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Técnica de Projeto Top-Down Pseudocódigo Passo-a-Passo para Resolver Problemas no MATLAB 1 Entenda o Problema Desenhar ajuda nesta etapa; Entenda o problema para posteriormente resolvê-lo. 2 Descreva as Entradas (valores conhecidos) e as Saída (valores desconhecidos) Tenha cuidado em incluir as unidade de medida ao descrever as entrada e saídas; Identifique as constantes que você irá utilizar no problema. 102 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Técnica de Projeto Top-Down Pseudocódigo Passo-a-Passo para Resolver Problemas 3 Desenvolva um Algoritmo para Resolver o Problema Identifique as equações que correlacionam os valores conhecidos aos desconhecidos; Faça um teste a mão (ajuda a entender as etapas necessárias para resolução do problema). 4 Transforme o Algoritmo em Declarações MATLAB Seja organizado, utilize comentários através do comando (%); Lembre-se você ou qualquer outro usuário, deverá entender o algoritmo simplesmente através de sua análise; 5 Teste a Solução Seus resultados fazem sentido? Eles batem com os resultados feito a mão? Gráficos são úteis na hora de checar os resultados. 103 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Técnica de Projeto Top-Down Pseudocódigo Uso de Pseudocódigo As construções utilizadas para algoritmos podem ser descritas de forma especial denominada pseudocódigo; Conceito Pseudocódigo O peseudocódigo é uma mistura híbrida de MATLAB e de português, que objetiva descrever a ideia do código em português, para facilitar sua compreensão posteriormente. 104 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Operadores Relacionais Operadores Lógicos Tipo de Dados Logical O tipo de dados logical é especial e pode assumir em dentre ape- nas dois valores possíveis: true ou false; Estes valores podem ser gerados: Por uso das funções true e false; Através da utilização de dois operadores do MATLAB: Operadores Relacionais; Operadores Lógicos. 105 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Operadores Relacionais Operadores Lógicos Operadores Relacionais Operadores relacionais são operadores com dois operandos numéri- cos ou de cadeias de caracteres que produzem um resultado do tipo logical; A forma geral de um operador relacional é: a1 op a2 onde a1 e a2 são expressões aritméticas, variáveis ou cadeias de caracteres, e op é um dos operadores relacionais da Tabela abaixo: Operador Operação == Igual a ˜= Diferente de > Maior que >= Maior que ou igual a < Menor que <= Menor que ou igual a 106 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Operadores Relacionais Operadores Lógicos Operadores Relacionais Se a relação entre a1 e a2 expressa pelo operador for verdadeira, a operação retorna valor true, caso contrário, retorna um valor false, conforme Tabela: Operação Resultado 3<4 true (1) 3<=4 true (1) 3==4 false (0) Diferentemente das demais linguagens de programação, o MAT- LAB possibilita que o usuário misture os dados númericos com os dados lógicos em expressões: Se o valor lógico for utilizado onde seria esperado um valor numérico, valores true serão convertidos para 1 e os false para 0. 107 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Operadores Relacionais Operadores Lógicos Operadores Lógicos Operadores lógicos são operadores com um ou dois operandos lógicos que produzem um resultado lógico; A forma geral de um operador lógico é: l1 op l2 onde l1 e l2 são expressões ou variáveis, e op é um dos operadores lógicos da Tabela abaixo: Operador Operação & E lógico (empregado para matrizes ou verificação das duas condições) && E lógico com avaliação abreviada | OU lógico || OU lógico com avaliação abreviada xor OU exclusivo lógico ˜ Não lógico Os operadores lógicos com avaliação abreviada, somente testam a segunda condição l2 caso a condição l1 for satisfeita. 108 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILEdo MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Operadores Relacionais Operadores Lógicos Operadores Lógicos A Tabela abaixo, apresenta os resultados obtidos dos operadores lógicos, para as combinações possíveis de l1 e l2. Entrada e ou ou exclusivo não l1 l2 l1&l2 l1&&l2 l1|l2 l1||l2 xor(l1,l2) ˜l1 false false false false false false false true false true false false true true true true true false false false true true true false true true true true true true false false 109 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Estruturas de Seleção Estruturas de Repetição Comando break Estruturas de Um Código no MATLAB Até o momento códigos sequênciais foram apresentados; Felizmente o MATLAB possui outras possibilidades de estruturas, cujas quais possibilitam tornar o código mais eficiente: Estruturas de Sequência: Os comandos são executados um após o outro. Estruturas de Seleção: Um grupo de comandos é executado se uma condição for verdadeira, e um segundo grupo se a condição for falsa; As condições são descritas utilizando operadores relacionais e lógi- cos. Estruturas de Repetição: Uma estrutura de repetição, ou loop, faz com que um grupo de co- mandos seja executado várias vezes até que a condição seja satis- feita. 110 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Estruturas de Seleção Estruturas de Repetição Comando break Estruturas de Seleção 1 Comando if O comando if executa as funções contidas dentro de um bloco de código, caso a condição de seleção for verdadeira; Este comando pode ser associado com os comandos elseif e else: Comando else: executa um bloco de comandos caso nenhuma condição for satisfeita; Comando elseif : possibilita testar outras condições para uma mesma entrada; 111 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Estruturas de Seleção Estruturas de Repetição Comando break Estruturas de Seleção 1 Comando if Se uma condição for satisfeita, o programa avança para a primeira linha após o comando end. 112 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Estruturas de Seleção Estruturas de Repetição Comando break Estruturas de Seleção 2 Comando switch O comando switch, permite que um programador selecione um bloco de código em particular a ser executado com base no valor de um número inteiro, caractere ou expressão lógica; 113 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Estruturas de Seleção Estruturas de Repetição Comando break Estruturas de Seleção 2 Comando switch O comando switch, permite que um programador selecione um bloco de código em particular a ser executado com base no valor de um número inteiro, caractere ou expressão lógica; 114 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Estruturas de Seleção Estruturas de Repetição Comando break Estruturas de Repetição 1 O laço while O laço while é um bloco de declarações que se repete indefinida- mente, até que uma condição seja satisfeita; A forma geral de um laço while é: Devido a sua característica, este laço geralmente utiliza como condição um contador: O contador deve ser inicializado antes do bloco while, e atualizado em seu interior. 115 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Estruturas de Seleção Estruturas de Repetição Comando break Estruturas de Repetição 2 O laço for O laço for executa um bloco de declarações durante um número especificado de vezes; A forma geral de um laço for é: Não modifique o índice do laço dentro do próprio laço. 116 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Estruturas de Seleção Estruturas de Repetição Comando break Expressões break No MATLAB, a expressão break é utilizada para controlar a op- eração dos laços while e for; break Encerra a execução de um laço e passa o controle para a próxima declaração logo após o fim do laço. 117 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Estruturas de Seleção Estruturas de Repetição Comando break Exercícios 1 Utilizando os comandos (input, if, elseif, else, disp, sprintf ) crie um algoritmo que peça ao usuário, três notas A, B e C, com peso de 30%, 30% e 40%. O algoritmo deve informar na tela a média final e a situação do aluno seguindo as restrições listadas: Se média menor 5: aluno reprovado Se média maior ou igual a 5 e menor 7: aluno pegou recuperação Se média maior ou igual a 7: aluno aprovado 2 Utilizando os comandos (while, switch) crie um algoritmo que peça 10 valores ao usuário, e informe na tela quantas vezes o número 5 foi digitado. OBS: informe pelo menos uma vez o número 5. Dica: utilize dois contadores um para o laço while, e outro para armazenar quantas vezes o número 5 foi digitado. 3 Adicione ao exercício anterior, o comando break dentro da condição que verifica se o número 5 foi digitado. Verifique a influência deste comando. 118 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao M-FILE do MATLAB Tipos de Dados Logical do MATLAB Estruturas de Um Código no MATLAB Estruturas de Seleção Estruturas de Repetição Comando break Exercícios 4 Utilizando o comando (for) crie um algoritmo que monte um ve- tor 1x10, cujos elementos são crescentes de 0 à 9. Dica: carregue o vetor com o próprio índice do laço. Lembre-se de inicializar o vetor com zeros inicialmente. 5 Utilizando os comandos (input, for) crie um algoritmo que peça ao usuário as posições de uma matriz 2x3. O algoritmo deve ser capaz de criar a matriz e mostra-la ao usuário. Dica utilize dois laços for um para montar e outro para mostrar a matriz 119 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Funções Definidas Pelo Usuário Part VIII FUNÇÕES DEFINIDAS PELO USUÁRIO 120 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Funções Definidas Pelo Usuário Introdução Funções Definidas Exemplo de Aplicação Exercícios Introdução as Funções Definidas O MATLAB possibilita que o usuário crie suas próprias funções, e as utilize quando achar necessário; No MATLAB as funções desde que bem projetadas, reduzem o esforço requerido em um grande projeto de programação. Dentre seus benefícios, temos: Teste Independente das Subtarefas; Código Reutilizável; Isolamento de Efeitos Colaterais Indesejados: A função somente enxerga a variáveis da lista de argumentos de entrada; O programa principal somente enxerga as variáveis que estão na lista de argumentos de saída da função. 121 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Funções Definidas Pelo Usuário Introdução Funções Definidas Exemplo de Aplicação Exercícios Introdução as Funções Definidas Uma função MATLAB é um tipo especial de arquivo M execu- tado em um espaço de trabalho independente; OBS: A função tem que ser escrita dentro do M-FILE obrigatoriamente. A função recebe dados por meio de uma lista de argumentos de entrada, e retorna resultados por meio de uma lista de argumen- tos de saída. 122 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Funções Definidas Pelo Usuário Introdução Funções Definidas Exemplo de Aplicação Exercícios Declarando uma de Função A forma geral de declarar uma função no MATLAB é: function [varout1,varout2]=nomefuncao(varin1,varin2) varout1 = varin1 + 3; varout2 = varin2 + varin2; end OBSERVAÇÕES:Uma função sempre começa pelo comando function; O nome do arquivo .M gerado precisa ser igual ao nomefuncao utilizado na declaração da função; Lista de argumentos de entrada aparece entre parênteses () à dire- ita do sinal de igualdade; Lista de argumentos de saída aparece entre colchetes [] à esquerda do sinal de igualdade. 123 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Funções Definidas Pelo Usuário Introdução Funções Definidas Exemplo de Aplicação Exercícios Chamando uma Função A forma geral de chamar uma função declara no MATLAB é: varin1=3; varin2=4; [varout1,varout2]=nomefuncao(varin1,varin2); x = 3*varout1; y = varuot2 + 3; Basicamente para chamar uma função deve-se copiar a primeira linha da declaração da função e suprimir o comando function; OBSERVAÇÕES: Lembre-se que no código principal é necessário atribuir valores ou variáveis as variáveis de entrada da função definida; Lembre-se que no código principal os resultados da função são acessados através das variáveis de saída da função definida. 124 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Funções Definidas Pelo Usuário Introdução Funções Definidas Exemplo de Aplicação Exercícios Exemplo Utilizando um laço for e uma função definida, calcule e apresente a soma, a multiplicação e a divisão de dois números informados pelo usuário (A e B). O laço deve repetir o processo por 2 vezes. Resolução: M-FILE da função definida: function[s,m,d]=operacoesmatematicas(A,B) s = A+B; m = A*B; d = A/B; end 125 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Funções Definidas Pelo Usuário Introdução Funções Definidas Exemplo de Aplicação Exercícios Exemplo Resolução: M-FILE do programa principal: for d = 1:2 A = input('Informe um numero:'); B = input('Informe outro numero:'); [s,m,d]=operacoesmatematicas(A,B); S = sprintf('Soma: %.2f',s); M = sprintf('Multiplicacao: %.2f',m); D = sprintf('Divisao: %.2f \n',d); disp(S); disp(M); disp(D); end 126 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Funções Definidas Pelo Usuário Introdução Funções Definidas Exemplo de Aplicação Exercícios Exercícios 1 Utilizando um laço for e uma função definida, solicite ao usuário os limites (a,b) do somatório ilustrados abaixo. O script principal deve chamar a função criada e apresentar o resultado do somatório por 2 vezes. b∑ x=a = (x/4)− 2x√ x + 2058 Assuma a=-89 e b=187, o resultado deve ser -501.6960 127 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao Simulink Part IX INTRODUÇÃO AO SIMULINK 128 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao Simulink Introdução Iniciando o Simulink Criando um Modelo no Simulink Configurando a Simulação Introdução ao Simulink O SIMULINK é um ambiente pertencente ao MATLAB, que per- mite a simulação e a modelagem de sistemas dinâmicos e embar- cados; É um ambiente gráfico e customizável que possui um conjunto de bibliotecas que facilitam a implementação e o teste de uma variedade de sistemas variantes no tempo; Os modelos no SIMULINK são construídos através de diagramas de blocos em operações do tipo “clique e arraste”, o que torna a interface bastante amigável. 129 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao Simulink Introdução Iniciando o Simulink Criando um Modelo no Simulink Configurando a Simulação Iniciando o Simulink O SIMULINK é iniciado pelo MATLAB através do botão abaixo encontrado na barra de ferramentas; Outra opção, é iniciá-lo digitando o comando simulink na Janela de Comandos do Matlab. 130 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao Simulink Introdução Iniciando o Simulink Criando um Modelo no Simulink Configurando a Simulação Tela Inicial do Simulink 131 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao Simulink Introdução Iniciando o Simulink Criando um Modelo no Simulink Configurando a Simulação Tela Inicial do Simulink A janela inicial do SIMULINK é subdividida em duas partes: Lado Esquerdo: Apresenta todas as bibliotecas disponíveis. Lado Esquerdo: Apresenta todos os blocos pertencentes a biblioteca selecionada. 132 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao Simulink Introdução Iniciando o Simulink Criando um Modelo no Simulink Configurando a Simulação Criando um Modelo no Simulink Para a criação de um novo modelo é necessário abrir uma nova janela de modelo. Para isso basta abrir o menu File e escolher a opção New/Model; Em algumas versões basta selecionar o ícone: 133 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao Simulink Introdução Iniciando o Simulink Criando um Modelo no Simulink Configurando a Simulação Criando um Modelo no Simulink Após criado um novo modelo a seguinte tela aparecerá: 134 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao Simulink Introdução Iniciando o Simulink Criando um Modelo no Simulink Configurando a Simulação Adicionando Blocos ao Modelo no Simulink Para acessar a biblioteca do Simulink basta selecionar o ícone: Para adicionar um bloco ao modelo, basta selecionar a biblioteca desejada (na lado esquerdo da tela), selecionar o bloco desejado no lado direito, clicar sobre o bloco e mantendo pressionado arras- tá-lo para dentro da aba do modelo criado. 135 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao Simulink Introdução Iniciando o Simulink Criando um Modelo no Simulink Configurando a Simulação Adicionando Blocos ao Modelo no Simulink A imagem abaixo ilustra um exemplo de modelo: 136 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao Simulink Introdução Iniciando o Simulink Criando um Modelo no Simulink Configurando a Simulação Compilando o Modelo no Simulink Para compilar um modelo basta clicar sobre o botão Start Simu- lation ilustrado abaixo (ícone ilustrado na cor verde): 137 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros Introdução ao Simulink Introdução Iniciando o Simulink Criando um Modelo no Simulink Configurando a Simulação Compilando o Modelo no Simulink Para alterar as configurações de simulação do Simulink, basta al- terar a configurações através da aba Simulation/Model Configura- tion Parameters, conforme ilustrado: 138 / 138 Darlei Feldmann Matlab Para Engenheiros DISPOSIÇÕES GERAIS INTRODUÇÃO AO MATLAB Conceitos Fundamentais Apresentação do Software Vantagens do MATLAB Desvantagens do MATLAB Layout do Software O Ambiente MATLAB Dicas Para o MATLAB Obtendo Ajuda no MATLAB Comandos Elementares Principais Erros de Programação MATLAB BÁSICO Variáveis no MATLAB Definição Declarando Variáveis Carregando, Apresentando e Salvando as Variáveis Operações Elementares no MATLAB Operações Matemáticas Hierarquia de Operações MATRIZES E VETORES Matrizes e Vetores Conceitos Gerais Propriedades Fundamentais Operações Com Matrizes e Vetores Funções Predefinidas do MATLAB Funções Predefinidas no MATLAB GRÁFICOS NO MATLAB Procedimentos Gerais Função plot Configurações Gerais Configurando Gráficos no MATLAB Modelo de Script para Gráficos Configurações Avançadas de Gráficos Múltiplos Gráficos e Múltiplas Janelas Múltiplos Gráficos em Uma Mesma Janela de Figuras Múltiplas Janelas de Figuras em Um Mesmo Quadro Múltiplos Eixos Verticais M-FILE DO MATLAB Introdução ao M-FILE do MATLAB Técnica de Projeto Top-Down Pseudocódigo Tipos de Dados Logical do MATLAB Operadores Relacionais Operadores Lógicos Estruturas de Um Código no MATLAB Estruturas de Seleção Estruturas de Repetição Comando break FUNÇÕES DEFINIDAS PELO USUÁRIO Funções Definidas Pelo Usuário Introdução Funções Definidas Exemplo de Aplicação Exercícios INTRODUÇÃO AO SIMULINK Introdução ao Simulink Introdução Iniciando o Simulink Criando um Modelo no Simulink Configurando a Simulação
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