PRÁCTICA 3. Programación de ficheros M

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1 PRÁCTICA 3. Programacón de fcheros M Perodo de realzacón: Semanas 3 y 4 del curso Fecha límte de entrega: 5 de marzo de 0 Se pde subr al Moodle un únco fchero apelldo_p3.pdf con la solucón de los sguentes ejerccos (nclur tanto las nstruccones empleadas como los resultados obtendos comentados). Para el formato de presentacón, consultar el fchero plantlla_práctcas.pdf.. Programacón de scrpts Ejercco. Entradas (teclado) y saldas (pantalla). Se trata de programar un sencllo juego consstente en que el jugador tene 7 oportundades para acertar un número entero del al 00. A cada ntento x, MATLAB debe nformar al jugador s el número a advnar es mayor o menor que x, y cuántas oportundades más le quedan. Para ello, edtar las nstruccones necesaras para hacer, como mínmo, lo sguente: ) Con ayuda de la funcón nput, el programa pregunta el nombre al jugador y lo guarda en la varable (de clase char) nombre. ) A contnuacón, con dsp, el programa nforma al jugador (llamándolo por su nombre) de que dspone de 7 oportundades para acertar un número del al 00. 3) El programa genera un número n entero y aleatoro entre y 00. (Funcones: rand, fx o cel) 4) Dentro de un bucle whle...end (a ejecutar como máxmo 7 veces), el programa solcta al jugador el número x (nput), lo compara con n (f...elsef...else...end), e nforma al jugador de s x es mayor o menor que n y le ndca cuántos ntentos le quedan (dsp, numstr). 5) Cuando el juego termna, el programa nforma al jugador s ha ganado o ha perddo (dsp). En este últmo caso, le nforma además de cuál era el número n (numstr). Probar el juego (notar que con una buena estratega es posble ganar sempre). Ilustrar el funconamento del scrpt con una partda donde se gane y otra donde se perda. Ejercco. Forma y caracterzacón de la respuesta ndcal de un sstema de segundo orden (prototpo). Se trata de estudar con detalle la respuesta ndcal (a un escalón untaro) del sstema de segundo orden: n H ( s), s s ) Suponendo n, dbujar y representar en una msma gráfca la respuesta ndcal para = 0.0, 0., 0.4, 0.6, 0.8,,.. (lnspace, plot, step, for...end, hold on/off) n n ETSETB. MATLAB. Fundamentos y/o aplcacones. Curso /b

2 Práctca 3. Programacón de fcheros m: Scrpts y funcones ) Añadr al scrpt anteror las nstruccones necesaras para que además aparezcan automátcamente por pantalla los valores de la sguente tabla: t D t r t r t r t s t s Tabla donde t D (tempo de retardo) es el tempo que transcurre hasta que la respuesta alcanza el 50% de su valor de régmen; t r (tempo de subda) es el tempo empleado en pasar del 0% al 00% de su valor de régmen; t r ídem en pasar del 0% al 90%; t r = /(pendente en t D ); t s (tempo de establecmento) es el tempo que transcurre hasta que las osclacones alrededor del valor de régmen no superan el %; t s ídem pero la varacón consderada es del 5%. (Funcones fnd, f...else...end, >=, <=,, &, sempty, rot90 o flplr, dsp) Ejercco 3. Curvas normalzadas de módulo y fase. Representar las curvas normalzadas de gananca en db y fase de la respuesta frecuencal de un sstema de segundo orden: H ( j) ( j) j La sguente fgura es una sugerenca de formato para el dagrama de fase (funcones logspace, bode o freqs, abs, angle, log0, hold, for...end, text, ylabel, xlabel). Opconal: Repetr para un sstema de prmer orden. ETSETB. MATLAB. Fundamentos y/o aplcacones. Curso /b

3 Práctca 3. Programacón de fcheros m: Scrpts y funcones. Programacón de functons Ejercco 4. Funcones. Argumentos de entrada y salda. Se pde edtar una funcón conos que represente conos y troncos de conos y cuya ayuda sea la sguente:» help conos CONOS: funcón que representa conos y troncos de cono z=conos(alfa) Calcula conos de semangulo alfa (grados) Para representarlos hacer mesh(z) o contour(z) z=conos(alfa,beta) Calcula conos de semangulo alfa y corte beta (grados) Para representarlos hacer mesh(z) o contour(z) conos(alfa) Representacón drecta en 3D conos(alfa,beta) conos(alfa,'c') Representacón drecta del contorno conos(alfa,beta,'c') Para verfcar el correcto funconamento de la funcón se probarán las dos nstruccones sguentes:» conos(30,45, c )» conos(30) alfa = rad alfa = rad ; beta = Las sguentes fguras muestran cómo generar conos y troncos de cono respectvamente: z z y x x x sen cos z x y z x y tg x mn z r z mn r cos xmn x z r sen z zmn tg Representacón de conos: Los pasos a segur dentro de la funcón son los sguentes: ) Generar un vector x=-0:0.5:0; (4 muestras) y un vector y=x;. xmn x zmn ETSETB. MATLAB. Fundamentos y/o aplcacones. Curso /b 3

4 Práctca 3. Programacón de fcheros m: Scrpts y funcones ) Aplcar meshgrd para obtener xx e yy y, a partr de éstos, obtener los valores z del cono. 3) Verfcar que la columna central de xx (la -ésma) es la que contene el valor central de x. Ídem con la fla central de yy. A fn de representar el suelo, forzar que todos los valores de z cuyo valor sea nferor a z(,) (o ben z(,)) tomen el valor z(,) (o ben z(,)). (Funcones fnd, for...end) 4) Representar el cono con mesh y/o el contorno con contour. Poner un título (ttle) ndcando el valor de en radanes (numstr). Representacón de cortes de conos: ) Modfcar la funcón para que tambén dé como resultado cortes de conos. ) Utlzar nargn, nargout o varargn, varargout para que el resultado de la funcón sea uno u otro según el número de argumentos con que se la nvoca. Ejercco 5. Dagrama polar en db. ) Generar y representar en coordenadas polares (lnspace, abs, sn, polar) la expresón: sn y para ) Representar en coordenadas cartesanas 0log0( y ) en funcón de (log0, plot). 3) Crear una funcón de nombre polardb.m que permta representar 0log0( y ) en polares y que genere exactamente el msmo gráfco de la fgura. Los argumentos de entrada deben ser theta, y y mn_db. Este últmo parámetro corresponde al valor central de la representacón. El resultado de la ejecucón para mn_db=-0 es el que se muestra en la fgura. 4) Ejecutar de nuevo la funcón para mn_db=-40. (Funcones: lnspace, exp o cos/sn, plot, axs, text, [patch], hold) db -5 db db -5 db -0 db Funcones que llaman a funcones Ejercco 6. Solucón de ecuacones trascendentes. sn A ) Se quere resolver la ecuacón con A = y r =. Para ello crear una r sn A funcón con la ecuacón a resolver, y, cuyo argumento de entrada sea y r cuyo argumento de salda sea y. A contnuacón, aplcar la funcón fzero o la funcón fsolve. ETSETB. MATLAB. Fundamentos y/o aplcacones. Curso /b 4

5 Práctca 3. Programacón de fcheros m: Scrpts y funcones ) Opconal: Consderar las dos curvas defndas por p c xp e xp xp e e pc xp e xp xp e e donde c T c c , x T x x 0 9, y 0.4. Las coordenadas de representacón son, en ambos casos (p, p ). Se trata de obtener el punto de cruce de ambas curvas numércamente. A contnuacón, verfcar el resultado representando ambas curvas con ezplot. Ejercco 7. Solucón de ecuacones dferencales. Atractor caótco. Las ecuacones de estado de un atractor caótco venen dadas por las ecuacones de Lorentz: y 0 y y y 0 y y 3 y y3 se pde: ) Edtar una funcón que contenga dchas ecuacones de estado. Tomar = 0, = 8 y = 8/3. ) Aplcar la funcón ode3 con condcones ncales CI = (0 0 ) T, (utlzar la varable predefnda eps), t ncal =0s y t fnal =00s. Representar el resultado en 3D (comet3). Ejercco 8. Optmzacón paramétrca de un fltro. Se desea realzar un fltro pasa-bajas con b = 000rad/s. Para ello se monta el crcuto de la fgura con C C nf. R R C C Por el método de mallas, se obtene que la funcón de transferenca del fltro es H ( s) s 0 R R R 9 0 R s 8 0 R R Se trata de determnar los valores de R y R que ajustan de manera óptma la respuesta real del fltro a la deal deseable. Como crtero de ajuste se utlza J sendo e el error o dferenca entre la atenuacón deal y la real: e ETSETB. MATLAB. Fundamentos y/o aplcacones. Curso /b 5

6 Práctca 3. Programacón de fcheros m: Scrpts y funcones e A( ), para 000 y e ), para 000 A( donde A()= H(j) es el módulo de la respuesta frecuencal. (Notar que el módulo de la respuesta deal vale en la banda [0,000] y vale 0 para frecuencas superores a 000rad/s). En concreto se pde: ) Edtar una funcón que, a partr del argumento de entrada [R, R ], calcule el valor de J. Nota: Calcular los errores e para las frecuencas = 0, 00, 500, 800, 900, 000, 00, 00 y 500. (Funcones: functon, freqs, for...end, f...else...end, abs). ) Optmzacón numérca: Con ayuda de fmnsearch determnar los valores óptmos de R, R y J. 3) Opconal: Optmzacón gráfca: Representar (en 3D) el crtero J en funcón de R y R (meshgrd, mesh). Indcar el par (R, R ) que mnmza J en el dagrama de contorno (contour, clabel, text). 4) Opconal: Representar el módulo del fltro pasa bajas deal y compararlo con el módulo del fltro obtendo. 4. Otras aplcacones Ejercco 9. Interpolacón. Consderar el fchero sonda.m de la ntranet de la asgnatura (Hanselman). Se pde: ) Representar los datos con mesh. ) Con ayuda de la funcón nterp obtener los puntos ntermedos y representar la curva suavzada resultante. Ejercco 0. Procesado de audo. Consderar los archvos audo.wav y audo.wav de la ntranet de la asgnatura. Se pde: ) Cargarlos en MATLAB con wavread y escucharlos con sound. Opconal: Identfca a los ntérpretes y temas? ) Obtener y representar en una msma fgura los espectros. Para obtener los espectros usar cualquer método del apéndce del Tema 3 (perodograma, Blackman-Tukey, Welch, Barlett, ). Cuál de los dos espectros se asemeja más al rudo blanco? 3) Opconal: Realzar algún tpo de manpulacón de la señal (fltrado, scramblng, ) y escuchar el resultado. ETSETB. MATLAB. Fundamentos y/o aplcacones. Curso /b 6

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