Apostila de Matlab. Funcoes fásicas.

1. AGRICULTURA DE PRECISÃO
PÓS-GRADUAÇÃO
AGRONOMIA – CIÊNCIA DO SOLO
MATLAB BÁSICO
Carlos Alberto Alves Varella1
.
1. Introdução
O programa computacional MATLAB é um ambiente de computação técnico-científica para o
desenvolvimento de sistemas sofisticados. É ferramenta fundamental para criação, análise e simulação
de modelos matemáticos aplicados em diversas áreas do conhecimento, desde automação e controle
industrial até gerenciamento de risco financeiro. Este ambiente integra uma linguagem de programação
de alto nível estruturada em operações com matrizes. Apresenta ferramentas de depuração de
programação, funções de tratamento numérico de alta performance, sofisticados recursos de geração de
gráficos para visualização e análise de dados, interface de dados com sistemas internos. Recursos que
permitem solucionar muitos problemas computacionais que envolvem formulações matriciais e
vetoriais em uma fração de tempo bem menor que programas em linguagens, tais como: C ou
FORTRAN.
O MATLAB é tanto um ambiente quanto uma linguagem de programação. Um dos aspectos mais
interessantes é que a linguagem MATLAB permite construir ferramentas personalizadas reutilizáveis.
O usuário pode facilmente criar suas próprias funções e programas especiais em linguagem MATLAB.
O programa é composto de pacotes de ferramentas para áreas específicas, tais como: processamento de
imagens, estatística, otimização, controle, redes neurais, totalizando cerca de 60 pacotes diferentes. Por
exemplo: o Simbolic Math Toolbox, pacote de matemática simbólica, é composto por mais de 100
funções que implementam soluções de matemática algébrica e simbólica para cálculo, álgebra linear,
simplificação, equações, transformadas, aritmética de precisão variada e conversões; o Simulink é o
pacote de ferramentas para análise de sistemas dinâmicos modelados por diagrama de blocos.
1
Professor. Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, IT-Departamento de Engenharia, BR 465 km 7 - CEP 23890-000 – Seropédica –
RJ. E-mail: varella@ufrrj.br.

2. 2. Ajuda no MATLAB
O MATLAB pode ser utilizado tanto no ambiente Unix como no Windows. Após abrir o
programa aparecem três opções de ajuda acessadas a partir do prompt (>>):demo, helpdesk e
helpwin.
Figura 1. Janela principal do programa computacional MATLAB
O comando demo permite o acesso a uma janela indexada com várias ferramentas que o
MATLAB implementa. Escolhe-se um tópico e sub tópico e clica-se sobre o botão Run o qual chama
uma outra janela que mostra uma série de comandos usados pelo MATLAB com a correspondente
explicação acompanhada por visualização gráfica e várias opções/botões de execução como start,
reset , play, next , prev, info , etc.
O comando helpdesk permite acesso a uma ajuda online com informações completas sobre o
MATLAB em todos seus aspectos. Dentre estes também há itens onde são dados exemplos com
explicações do potencial do MATLAB e dos comandos que são utilizados. Pode também apresentar
uma visualização gráfica. Alguns tópicos são apresentados no formato conteúdo-índice. Não é preciso
estar conectado a Internet para usar esse sistema. O comando help docopt ensina a configurar o
Web Browser para ter acesso a esta ajuda online com o comando helpdesk.
O comando helpwin apresenta um conjunto de diretórios e um título que reflete o tipo de
ferramentas nele contidas. Clicando sobre qualquer um destes itens aparece um glossário de comandos
com a correspondente definição da função. Clicando, ainda sobre uma destas definições, tem-se acesso
a uma explicação sucinta dos usos desta função assim como os argumentos de entrada e saída. Caso
existam outras funções que este comando possa executar, serão mostrados uma série de arquivos com o
2

3. mesmo nome, mas com funções distintas (funções sobrecarregadas). Para ter acesso a uma ajuda sobre
estes comandos basta digitar qualquer das linhas apresentadas na linha de comandos do MATLAB,
com ou sem a extensão .m
Para ter acesso direto à explicação de uma determinada função do MATLAB cujo nome é
conhecido basta digitar help e o nome do comando, por exemplo, para acessar a explicação da função
power , elevação à potência de um número, digite help power. Todos os comandos e funções
próprias do MATLAB devem ser digitados em letra minúscula.
Figura 2. Acesso direto à explicação de uma determinada função do MATLAB
3. Arquivos do MATLAB
Os arquivos de programa do MATLAB têm extensão ‘.m’ e, por este motivo são chamados de
‘m-files’. A extensão .m é reservada para designar um arquivo executável dentro do MATLAB. Assim,
as funções ou métodos usados pelo MATLAB, estão implementados dentro de arquivos com extensão
.m, e são fáceis de acessar e entender, pois estão escritos em uma linguagem matemática familiar.
Existem dois tipos de m-files:
1) Script ou seqüência de comandos que serve para automatizar algum processo repetitivo.
Não tem parâmetros de entrada nem de saída, e utiliza variáveis do DOS.
2) Função, que também é uma seqüência de comandos, mas aceita parâmetros de entrada e
retorna parâmetros de saída. Funções utilizam seu próprio espaço de memória para
armazenar variáveis.
3

4. 4. Programação MATLAB
O primeiro passo para se desenvolver um trabalho no MATLAB é indicar o diretório de trabalho.
Isso e feito na janela principal em “Current Directory” (Figura 3).
Figura 3. Diretório de trabalho “Current Directory “na janela principal do MATLAB.
O MATLAB apresenta janelas auxiliares que exibem informações detalhadas sobre o trabalho que
estamos desenvolvendo. As principais janelas auxiliares são as seguintes:
Command Window
Janela para digitação dos comandos e apresentação de resultados. O sinal de prompt ‘>>’ indica
estado de espera para entrada de dados. A tecla “seta para cima” repete os comandos anteriormente
digitados. No exemplo abaixo a variável Matl foi criada, e atribuído elementos de uma
matriz a essa variável. O comando whos retorna o nome, tamanho e formato de variáveis. O nome de
4

5. variáveis no MATLAB deve ser alfanumérico começado com letra.
Figura 4. Janela Command Window do MATLAB.
Os textos são exibidos em cores conforme suas classes sintáticas:
 Palavras reservadas (ex.: if, end): azul
 Textos de comentário (indicado por ‘%’): verde
 Cadeia de caracteres completa; ocre
 Cadeia de caracteres em edição: púrpura
 Comandos do sistema operacional (indicado por ‘!’): pardo
 Mensagens de erro: vermelho
 Funções e variáveis: preto
O programa é sensível a maiúsculas e minúsculas, isto é, Var e var são variáveis diferentes no
ambiente MATLAB.
Workspace
Janela onde são exibidas as variáveis definidas na área de trabalho.
5

6. Figura 5. Janela Workspace do MATLAB.
As variáveis podem ser visualizadas e editadas nesta janela basta dar um duplo clique no nome da
variável para que o MATLAB abra a janela de edição de vetores [Array Editor].
Figura 6. Janela Array Editor do MATLAB.
Current Directory
Janela de exibição da lista dos arquivos contidos no diretório corrente.
6

7. Figura 7. Janela Current Directory do MATLAB.
Command History
Janela que exibe todo texto digitado. Todas as instruções digitadas na área de trabalho do
MATLAB ficam gravadas e são exibidas nesta janela.
Figura 8. Janela Command History do MATLAB.
7