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Programação em Matlab Para Engenheiros
Índice do Livro
Sumário


Prefácio xv

1 Introdução ao MATLAB 1

1.1 Vantagens do MATLAB 1

1.2 Desvantagens do MATLAB 3

1.3 O Ambiente MATLAB 3

1.3.1 A Área de Trabalho MATLAB 4

1.3.2 A Janela de Comandos 4

1.3.3 A Janela de Histórico de Comandos 7

1.3.4 O Espaço de Lançamento 7

1.3.5 A Janela de Edição/Depuração 8

1.3.6 Janela de Figuras 9

1.3.7 O Espaço de Trabalho MATLAB 10

1.3.8 O Navegador do Espaço de Trabalho 11

1.3.9 Obtendo Ajuda 13

1.3.10 Alguns Comandos Importantes 14

1.3.11 O Caminho de Busca MATLAB 15

1.4 Utilizando o MATLAB como Prancheta de Rascunhos 16

1.5 Resumo 18

1.5.1 Resumo do MATLAB 19

1.6 Exercícios 19

2 MATLAB Básico 21

2.1 Variáveis e Matrizes 21

2.2 Iniciando Variáveis no MATLAB 24


viii | Programação em MATLAB® para Engenheiros

2.2.1 Iniciando Variáveis em Expressões de Atribuição 25

2.2.2 Iniciando com Expressões de Atalho 27

2.2.3 Iniciando com Funções Predefinidas 28

2.2.4 Iniciando Variáveis com Entrada pelo Teclado 29

2.3 Matrizes Multidimensionais 31

2.3.1 Armazenando Matrizes Multidimensionais em Memória 32

2.3.2 Acessando Matrizes Multidimensionais com um Único Subscript 33

2.4 Submatrizes 34

2.4.1 A Função end 35

2.4.2 Utilizando Submatrizes no Lado Esquerdo de uma Declaração de
Atribuição 35

2.4.3 Atribuindo um Escalar a uma Submatriz 37

2.5 Valores Especiais 37

2.6 Exibindo Dados de Saída 39

2.6.1 Alterando o Formato-Padrão 39

2.6.2 A Função disp 40

2.6.3 Saída Estruturada Usando a Função fprintf 40

2.7 Arquivos de Dados 42

2.8 Operações com Escalares e Matrizes 44

2.8.1 Operações com Escalares 45

2.8.2 Operações com Matrizes 45

2.9 Hierarquia de Operações 48

2.10 Funções Predefinidas MATLAB 51

2.10.1 Resultados Opcionais 51

2.10.2 Utilizando Funções MATLAB com Matrizes como Entrada 52

2.10.3 Funções MATLAB Comuns 52

2.11 Introdução a Diagramas 52

2.11.1 Utilizando Diagramas xy Simples 54

2.11.2 Imprimindo um Diagrama 54

2.11.3 Diagramas Múltiplos 56

2.11.4 Cores de Linhas, Estilos de Linhas, Estilos de Marcadores e Legendas 56

2.11.5 Escalas Logarítmicas 58

2.12 Exemplos 59

2.13 Depurando Programas MATLAB 67

2.14 Resumo 69

2.14.1 Resumo de Boas Práticas de Programação 69

2.14.2 Resumo do MATLAB 70

2.15 Exercícios 72

3 Expressões de Ramificação e Projeto de Programa 79

3.1 Introdução a Técnicas de Projeto Top-Down 79

3.2 Uso de Pseudocódigo 84

3.3 Operadores Relacionais e Lógicos 85

3.3.1 Operadores Relacionais 85

3.3.2 Nota de Atenção a Respeito dos Operadores == e ~= 87


Sumário | ix

3.3.3 Operadores Lógicos 88

3.3.4 Funções Lógicas 90

3.4 Ramificações 92

3.4.1 A Estrutura if 92

3.4.2 Exemplos de Utilização de Estruturas if 94

3.4.3 Notas a Respeito do Uso de Estruturas if 100

3.4.4 A Estrutura switch 102

3.4.5 A Estrutura try/catch 104

3.5 Características Adicionais de Diagramas 106

3.5.1 Controlando os Limites nos Diagramas dos Eixos x e y 106

3.5.2 Desenhando Múltiplos Diagramas sobre os Mesmos Eixos 109

3.5.3 Criando Múltiplas Figuras 109

3.5.4 Subdiagramas 110

3.5.5 Controle Avançado de Linhas Desenhadas 111

3.5.6 Controle Avançado de Cadeias de Texto 113

3.5.7 Diagramas Polares 113

3.5.8 Anotando e Armazenando Diagramas 121

3.6 Notas Adicionais a Respeito da Depuração de Programas MATLAB 123

3.7 Resumo 126

3.7.1 Resumo de Boas Práticas de Programação 127

3.7.2 Resumo do MATLAB 127

3.8 Exercícios 128

4 Laços 135

4.1 O Laço while 135

4.2 O Laço for 141

4.2.1 Detalhes de Operação 148

4.2.2 As Expressões break e continue 152

4.2.3 Laços Aninhados 153

4.3 Matrizes Lógicas e Vetorização 155

4.3.1 A Importância das Matrizes Lógicas 156

4.3.2 Criando o Equivalente a Estruturas if/elsecom Matrizes Lógicas 159

4.4 Exemplos Adicionais 161

4.5 Resumo 176

4.5.1 Resumo de Boas Práticas de Programação 176

4.5.2 Resumo do MATLAB 176

4.6 Exercícios 177

5 Funções Definidas pelo Usuário 185

5.1 Introdução a Funções MATLAB 186

5.2 Passagem de Variáveis em MATLAB: O Esquema de Passagem por Valor 192

5.3 Argumentos Opcionais 202

5.4 Compartilhando Dados pelo Uso de Memória Global 207

5.5 Preservando Dados Entre Chamadas de uma Função 215

5.6 Funções de Funções 220

5.7 Subfunções e Funções Privadas 224

5.8 Resumo 226


x | Programação em MATLAB® para Engenheiros

5.8.1 Resumo de Boas Práticas de Programação 226

5.8.2 Resumo do MATLAB 227

5.9 Exercícios 228

6 Dados Complexos, Dados de Caracteres e Tipos Adicionais de Diagramas 239

6.1 Dados Complexos 239

6.1.1 Variáveis Complexas 241

6.1.2 Usando Números Complexos com Operadores Relacionais 242

6.1.3 Funções Complexas 242

6.1.4 Colocando Dados Complexos em Diagramas 246

6.2 Funções de Cadeias de Caracteres 250

6.2.1 Funções de Conversão de Cadeias de Caracteres 250

6.2.2 Criando Matrizes Bidimensionais de Caracteres 250

6.2.3 Concatenação de Cadeias de Caracteres 251

6.2.4 Comparação de Cadeias de Caracteres 252

6.2.5 Busca/Substituição de Caracteres Dentro de uma Cadeia 254

6.2.6 Conversão para Maiúscula e Minúscula 256

6.2.7 Conversões de Número para Cadeia de Caracteres 256

6.2.8 Conversões de Cadeia de Caracteres para Número 258

6.2.9 Resumo 258

6.3 Matrizes Multidimensionais 264

6.4 Diagramas Bidimensionais Adicionais 266

6.4.1 Tipos Adicionais de Diagramas Bidimensionais 266

6.4.2 Funções para Diagramas 271

6.4.3 Histogramas 272

6.5 Diagramas Tridimensionais 274

6.5.1 Diagramas Tridimensionais de Linha 274

6.5.2 Diagramas Tridimensionais de Superfície, Malha e Curva de Nível 276

6.6 Resumo 279

6.6.1 Resumo de Boas Práticas de Programação 280

6.6.2 Resumo do MATLAB 280

6.7 Exercícios 281

7 Matrizes Esparsas, Matrizes Celulares e Estruturas 285

7.1 Matrizes Esparsas 285

7.1.1 O Tipo de Dados sparse 287

7.2 Matrizes Celulares 292

7.2.1 Criando Matrizes Celulares 294

7.2.2 Usando Chaves {} como Construtores de Células 295

7.2.3 Vendo o Conteúdo de Matrizes Celulares 296

7.2.4 Estendendo Matrizes Celulares 296

7.2.5 Apagando Células em Matrizes 298

7.2.6 Usando Dados em Matrizes Celulares 298

7.2.7 Matrizes Celulares de Cadeias de Caracteres 299

7.2.8 A Importância das Matrizes Celulares 300

7.2.9 Resumo das Funções da Matriz cell 303


Sumário | xi

7.3 Matrizes Estruturas 304

7.3.1 Criando Estruturas 304

7.3.2 Adicionando Campos a Estruturas 306

7.3.3 Removendo Campos de Estruturas 307

7.3.4 Usando Dados em Matrizes Estruturas 308

7.3.5 As Funções getfield e setfield 309

7.3.6 Usando a Função size com Matrizes Estruturas 310

7.3.7 Aninhando Matrizes Estruturas 310

7.3.8 Resumo das Funções structure 311

7.4 Resumo 312

7.4.1 Resumo de Boas Práticas de Programação 313

7.4.2 Resumo do MATLAB 313

7.5 Exercícios 314

8 Funções de Entrada/Saída 317

8.1 A Função textread 317

8.2 Mais Informações sobre os Comandos load e save 319

8.3 Uma Introdução ao Processamento de Arquivos MATLAB 321

8.4 Abrindo e Fechando Arquivos 322

8.4.1 A Função fopen 323

8.4.2 A Função fclose 326

8.5 Funções de E/S Binárias 326

8.5.1 A Função fwrite 326

8.5.2 A Função fread 327

8.6 Funções de E/S Estruturadas 330

8.6.1 A Função fprintf 330

8.6.2 Entendendo as Especificações de Conversão de Formato 332

8.6.3 Como as Cadeias de Caracteres de Formato São Utilizadas 334

8.6.4 A Função fscanf 337

8.6.5 A Função fget1 339

8.6.6 A Função fgets 339

8.7 Comparando Funções de E/S Binárias e Estruturadas 339

8.8 Posicionamento de Arquivo e Funções de Estado 345

8.8.1 A Função exist 345

8.8.2 A Função ferror 347

8.8.3 A Função feof 348

8.8.4 A Função ftell 348

8.8.5 A Função frewind 348

8.8.6 A Função fseek 348

8.9 Função uiimport 354

8.10 Resumo 356

8.10.1 Resumo de Boas Práticas de Programação 357

8.10.2 Resumo do MATLAB 357

8.11 Exercícios 358

9 Gráficos de Controle 361

9.1 O Sistema de Gráficos MATLAB 361


xii | Programação em MATLAB® para Engenheiros

9.2 Controles de Objetos 363

9.3 Examinando e Modificando Propriedades de Objetos 363

9.3.1 Modificando Propriedades do Objeto no Momento da Criação 363

9.3.2 Modificando Propriedades de Objetos após a Criação 364

9.4 Usando set para Listar Valores Possíveis de Propriedades 370

9.5 Dados Definidos pelo Usuário 372

9.6 Localizando Objetos 373

9.7 Selecionando Objetos com o Mouse 375

9.8 Posição e Unidades 378

9.8.1 Posições de Objetos figure 378

9.8.2 Posições de Objetos axes e uicontrol 379

9.8.3 Posições de Objetos text 379

9.9 Posições de Impressão 382

9.10 Propriedades Default e de Fábrica 383

9.11 Propriedades de Objetos Gráficos 385

9.12 Resumo 385

9.12.1 Resumo de Boa Prática de Programação 386

9.12.2 Resumo do MATLAB 386

9.13 Exercícios 387

10 Interfaces Gráficas de Usuários 389

10.1 Como Funciona uma Interface Gráfica de Usuário 389

10.2 Criando e Exibindo uma Interface Gráfica de Usuário 390

10.2.1 Espiando Por Trás dos Panos 400

10.2.2 A Estrutura de uma Subfunção de Retorno 402

10.2.3 Adicionando Dados de Aplicação a uma Figura 403

10.2.4 Algumas Funções Úteis 404

10.3 Propriedades de Objetos 404

10.4 Componentes da Interface Gráfica de Usuário 405

10.4.1 Campos de Texto 407

10.4.2 Caixas de Edição 407

10.4.3 Quadros 407

10.4.4 Botões 407

10.4.5 Chaves 409

10.4.6 Caixas de Verificação e Marcadores 409

10.4.7 Menus Dinâmicos 412

10.4.8 Caixas de Listagem 412

10.4.9 Réguas 415

10.5 Caixas de Diálogo 420

10.5.1 Caixas de Diálogo de Erro e de Aviso 421

10.5.2 Caixas de Diálogo de Entrada 421

10.5.3 As Caixas de Diálogo uigetfile e uisetfile 422

10.6 Menus 423

10.6.1 Suprimindo o Menu-Padrão 426

10.6.2 Criando seus Próprios Menus 427

10.6.3 Teclas de Aceleração e Mnemônicos de Teclado 428

10.6.4 Criando Menus de Contexto 428


Sumário | xiii

10.7 Dicas para Criar Interfaces Gráficas de Usuário Eficientes 434

10.7.1 Dicas de Ferramentas 434

10.7.2 Pcode 435

10.7.3 Melhorias Adicionais 437

10.8 Resumo 441

10.8.1 Resumo de Boas Práticas de Programação 443

10.8.2 Resumo do MATLAB 443

10.9 Exercícios 444

Apêndice A Conjunto de Caracteres ASCII 447

Apêndice B Respostas para os Testes 449

Índice Remissivo 463
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