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FACULTAD DE
INGENIERÍA Y CIENCIAS

Matlab y Aplicaciones

Se presentan cursos interactivos y cápsulas dedicadas a los estudiantes de ing. civil eléctrica, electrónica y telemática, separados ambos hacia las tres carreras en conjunto, como a cada una en específico.

Los cursos no son obligatorios, puesto que las cápsulas aportan lo necesario para aprender Matlab y Simulink. Sin embargo, existen contenidos más específicos que son únicos de los cursos y viceversa, por lo que se recomienda explorar ambos.


Julián Retamal Márquez, Ing. civil eléctrica
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Cápsulas

Se muestran videos con el objetivo de enseñar desde lo más básico de Matlab, hasta temas más especializados, tanto matemáticos como de la carrera en sí.

Curso básico Matlab

Lista de 45 videos, que enseñan Matlab desde lo más básico hasta aplicaciones generales más avanzadas. Si bien son muchos videos, no es necesario verlos todos, ya que algunos están presentes en cápsulas posteriores, incluyendo los de Simulink; mientras que muchos otros son simplemente innecesarios.
Si ya completaste el curso “Matlab Onramp”, es posible saltarse todos los videos menos el 14 y 28 de la siguiente lista.


  1. Script Matlab, depurador Matlab.

  2. Cómo nombrar variables en Matlab.

  3. Matlab: crear vectores.

  4. Extraer datos de un vector.

  5. Crear matrices en Matlab (hasta minuto 8.00).

  6. Matrices Matlab + Como extraer los datos.

  7. Ayuda (Help) en Matlab y como usarla.

  8. Formatos de salida.

  9. Uso de funciones en Matlab.

  10. Funciones matemáticas en Matlab.

  11. Funciones trigonométricas en Matlab.

  12. Números complejos en Matlab.

  13. Graficar en Matlab, vectores en 2D.

  • Videos adicionales recomendados (se recomienda estar cursando o tener aprobada la asignatura “Matemáticas para la computación”).

  1. Condicionales en Matlab [if, elseif, else, switch].

  2. Bucles o loops en Matlab [for-while].

  3. Como crear funciones en Matlab.

Recomendaciones:

  • Reproducirlos en 1.25x o 1.5x si se hacen muy lentos los videos.

  • Estar cursando o tener aprobadas las asignaturas de Cálculo integral y Álgebra.

Carreras: Ingeniería civil eléctrica, electrónica y telemática.

Uso de
variables simbólicas

Cápsula casi obligatoria que muestra el cómo usar variables simbólicas para realizar operaciones algebraicas, como factorizar términos, resolver ecuaciones y sistemas lineales o no lineales, derivar, e integrar, entre otros.

Requisito: Tener instalado el add on “Symbolic Math Toolbox”.

Carreras: Ingeniería civil eléctrica, electrónica y telemática.

Resolución de sistemas de ecuaciones diferenciales

Se resuelve un sistema de EDOs usando la función ode45, además de el gráfico de ambas soluciones en función del tiempo.

Requisito: Estar cursando o tener aprobada la asignatura de “Ecuaciones diferenciales”.
Recomendaciones: Estar cursando el final o tener aprobada la asignatura “Métodos numéricos” para tener conocimiento de la función ode45.
Carreras: Ingeniería civil eléctrica, electrónica y telemática.

Transformada inversa de Laplace

Requisito: Conocer la transformada de Laplace y su inversa, tener instalado el add on “Symbolic Math Toolbox”.

Nota: En algunos casos, puede resultar una función algebraicamente compleja, por lo que puede ser útil usar en el resultado el comando ‘simplify’
Carreras: Ingeniería civil eléctrica, electrónica y telemática.

Editor en vivo de Matlab

Los “live script” son una herramienta extremadamente útil de Matlab, puesto que permiten dividir a éste en secciones, además de insertar texto, ecuaciones (compatible LaTeX) e imágenes; además de los mismos códigos, lo que permite ordenar éste de forma estética y efectiva.
Por último, los resultados se entregan de forma más estética y es posible exportar el código a PDF, ideal para una presentación de un trabajo o prueba.
Recomendaciones: Tener algo de conocimiento en LaTeX permite escribir las ecuaciones de forma mucho más rápida.

Carreras: Ingeniería civil eléctrica, electrónica y telemática.

Diagramas de Bode

Lista de cuatro videos que introduce a los diagramas de Bode y su importancia en análisis de señales, además de como dibujar éstos en Matlab; tanto el diagrama de magnitud como de fase.
Requisito: Estar cursando o tener aprobada la asignatura de “Herramientas de análisis de señales y sistemas” (o su equivalente), o Redes eléctricas II (Análisis en frecuencia), tener instalado el add on “Control Systems Toolbox”.;.

Recomendaciones: Activar los subtítulos del video, seleccionando primero la opción de inglés, y una vez que se activen, aparecerá la opción “traducir automáticamente”, donde se puede seleccionar español.


Carreras: Ingeniería civil eléctrica, electrónica y telemática.

Lista de tres videos que muestran los usos de Simulink, el cómo comenzar a usarlo y finalmente la modelación de un circuito RCL mediante un diagrama de bloques con éste programa.

Nota:
  • Para ramificar las conexiones de manera sencilla sin alterar el modelo, es posible presionando clic derecho sobre una conexión ya realizada.
  • La modelación del circuito RCL en la parte 3 posee un enfoque de diagrama de bloques, que es distinto a lo realizado en el curso “Circuit Simulation Onramp” en el que la simulación al circuito es directa.
Requisito: Tener instalado Simulink

Recomendaciones:
  • Estar cursando o tener aprobada la asignatura “Herramientas de análisis de señales y sistemas” o su equivalente.
  • Reproducirlos en 1.25x o 1.5x si se hacen muy lentos los videos.

Carreras: Ingeniería civil eléctrica, electrónica y telemática.

Circuitos digitales en Simulink

Video rápido que muestra de manera muy introductoria la creación de circuitos digitales mediante Simulink.

Requisito: Tener instalado Simulink

Recomendaciones:
  • Estar cursando o tener aprobada la asignatura “Sistemas digitales y microprocesadores” o “electrónica digital”.
  • Activar los subtítulos del video, seleccionando primero la opción de inglés, y una vez que se activen, aparecerá la opción “traducir automáticamente”, donde se puede seleccionar español. La palabra “zor”, significa realmente “XOR” (error de traducción).

Carreras: Ingeniería civil eléctrica, electrónica y telemática.

Calibración de un controlador PID

Cápsula que muestra la calibración de un controlador PID mediante una herramienta especial de Simulink, con el objetivo de determinar las ganancias K_p,K_d y K_i del controlador y lograr así una respuesta deseada.

Requisito:
  • Estar cursando o tener aprobada la asignatura “Control automático”.
  • Tener instalado Simulink


Recomendaciones: Activar los subtítulos del video, seleccionando primero la opción de inglés, y una vez que se activen, aparecerá la opción “traducir automáticamente”, donde se puede seleccionar español.

Carreras: Ingeniería civil eléctrica, electrónica y telemática.

Simulación de un sistema en variables de estado

Dos videos que muestran como representar un sistema a partir de sus variables de estado en Simulink, mostrando tanto la salida de éste sistema, como las variables por separado

Requisito:
  • Estar cursando o tener aprobada la asignatura “Control automático”.
  • Tener instalado Simulink

Carreras: Ingeniería civil eléctrica, electrónica y telemática.

Control de motores DC sin escobillado

Lista de seis videos donde se muestra el uso de Simscape y Sismscape electrical para controlar motores de corriente continua, introduciendo primero a éstos tipos de motores, sus ventajas y el modelo a simular.
Requisito: Estar cursando o tener aprobada la asignatura “Máquinas eléctricas II” o “Accionamiento de máquinas eléctricas, tener instalado Simscape y Simscape Electrical.
Recomendaciones: Activar los subtítulos del video, seleccionando primero la opción de inglés, y una vez que se activen, aparecerá la opción “traducir automáticamente”, donde se puede seleccionar español.

Carrera: Ingeniería civil eléctrica.

Transformada rápida de Fourier (FFT)

Video donde se realiza el análisis de una señal sinusoidal compuesta, tanto en el dominio temporal como en el frecuencial, a través del comando fft, además de información para editar los gráficos (título, ejes, etc.).
Nota: El eje X de los gráficos en el tiempo están medidos en [s], mientras que los de frecuencia lo están en [Hz].
Recomendaciones: Tener conocimiento sobre el uso de la transformada de Fourier y la FFT, o buscar en el índice de Matlab, el uso de la función “fft”.

Carrera: Ingeniería civil electrónica.

Diseño de filtros de señales

Video más avanzado, en el que se muestra el uso de la app “Filter Designer” para diseñar un filtro que sea capaz de atenuar los ruidos de la señal.
La aplicación ofrece la posibilidad de diseñar filtros pasa bajos, pasa altos, pasa banda y contra banda; además de elegir un método IR y FR, entre otras características.
Nota: El eje X de los gráficos en el tiempo están medidos en [s], mientras que los de frecuencia lo están en [Hz].

Requisito: Tener conocimiento sobre filtros, tener descargado el add on “signal processing toolbox”, desde el cual es posible ejecutar la app “Filter Designer” desde la ventana apps, o escribiendo en la ventana de comandos filterDesigner.
Recomendaciones: Activar los subtítulos del video, seleccionando primero la opción de inglés, y una vez que se activen, aparecerá la opción “traducir automáticamente”, donde se puede seleccionar español.
Carrera: Ingeniería civil electrónica.

Diseño de sistemas de comunicación

Video que muestra el uso del communication toolbox en la simulación de un receptor QPSK.
Requisito: Estar cursando o tener aprobada la asignatura “Comunicaciones digitales”, tener instalado el add on Communications toolbox.

Carrera: Ingeniería civil telemática.
           


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