Matlab y Simulink con aplicaciones a la ingeniería – 1ra ediciónImpreso
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SOBRE LOS AUTORES

Fabián Ortega Quintana

Ingeniero de alimentos y magíster en Ciencias Agroalimentarias de la Universidad de Córdoba. Doctor en Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia. Profesor titular del Departamento de Ingeniería de Alimentos de la Universidad de Córdoba en el área de Básicas de Ingeniería. Integrante del Grupo de Investigaciones en Propiedades y Procesos Alimentarios (GIPPAL). Actualmente, clasificado como Investigador Asociado por MINCIENCIA y desempeña el cargo como coordinador de la Maestría en Ciencia Agroalimentarias de la Universidad de Córdoba.

Deivis Luján Rhenals

Ingeniero de alimentos de la Universidad de Córdoba. Doctor en ciencia y tecnología de alimentos de la Universidad de Arkansas (USA). Profesor titular del Departamento de Ingeniería de Alimentos de la Universidad de Córdoba, vinculado desde el año 2000 en el área de Biotecnología Alimentaria. Integrante del Grupo de Investigaciones en Propiedades y Procesos Alimentarios (GIPPAL). Actualmente, clasificado como Investigador Senior por MINCIENCIAS.

Jorge Oyola Mendoza

Ingeniero industrial egresado de la Universidad de los Andes. Magíster en Logística y Doctor en Logística de la Universidad Høgskolen i Molde (Noruega). Profesor asociado del Departamento de Ingeniería Industrial de la Universidad de Córdoba desde el año 2017 en el área de Logística. Integrante del Grupo de Investigación en la Aplicación de Teoría de Restricciones (GI-TOC). Actualmente, clasificado como Investigador Junior por el MINCIENCIAS. Autor y coautor de diversos artículos en el área de Logística.

Jairo Salcedo Mendoza

Ingeniero químico de la Universidad del Atlántico. Especialista en Ciencias Ambientales de la Universidad de Sucre y doctor en Ingeniería Química de la Universidad del Valle. Profesor titular del Departamento de Ingeniería Agroindustrial de la Universidad de Sucre desde el año 2004 en el área de Básica de Ingeniería. Director científico del Grupo Procesos Agroindustriales y Desarrollo Sostenible (PADES). Clasificado como Investigador Senior por MINCIENCIAS. Actualmente, se desempeña como director de la División de Investigación de la Universidad de Sucre.

TABLA DE CONTENIDOS

Introducción

Primera parte. Matlab
1. Entorno de Matlab
1.1. Variables
1.1.1. Variables simbólicas
1.1.2. Operaciones con funciones que tienen variables simbólicas
1.1.3. Funtool
1.2. Gráficas con Matlab
1.2.1. Gráficas simples
1.2.2. Gráficas de más de una variable independiente

2. Polinomios, ajuste de curvas e interpolación
2.1. Representación de polinomios
2.2. Raíces de polinomios
2.3. Evaluación de polinomios
2.4. Convolución y deconvolución
2.5. Derivada de polinomios
2.6. Integración de polinomios
2.7. Expansión de un polinomio en fracciones parciales
2.8. Ajuste de curvas de polinomios y otras funciones
2.8.1. Ajuste de curvas mediante la función polyfit
2.8.2. Ajuste de curvas mediante la función nlinfit y fminsearch
2.8.3. Ajuste de curvas mediante la función fitnlm
2.8.4. Ajuste de curvas mediante la función fit
2.9. Interpolación
2.9.1. Interpolación unidimensional
2.9.2. Interpolación bidimensional

3. Ecuación no lineal y sistema de ecuaciones no lineales
3.1. Ecuaciones no lineales
3.1.1. Método de punto fijo o sustituciones sucesivas
3.1.2. Método del puntero
3.1.3. Método de Newton-Raphson
3.2. Ecuaciones no lineales. Funciones fzero y ginput
3.3. Ecuaciones no lineales. Caso especial: resolución analítica de ecuaciones cúbicas
3.4. Ecuaciones no lineales. Caso especial: ecuaciones polinómicas en general
3.5. Sistema de ecuaciones no lineales

4. Ecuaciones diferenciales no lineales
4.1. Solución analítica, EDO lineales
4.2. Solución numérica de EDO, problema de valor inicial
4.2.1. Método de Euler
4.2.2. Método de Runge-Kutta
4.2.3. Función ode45
4.3. Sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias
4.3.1. Sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias. Método de Euler
4.3.2. Sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias. Método de Runge-Kutta
4.3.3. Sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias. Método de ode45

5. Ecuaciones diferenciales parciales (EDP)
5.1. Clasificación de las ecuaciones diferenciales parciales
5.2. Soluciones de EDP por el método de diferencias finitas (MDF)
5.2.1. EDP parabólica
5.2.2. EDP hiperbólica
5.2.3. EDP elíptica

6. Optimización
6.1. Optimización lineal o programación lineal
6.2. Programación no lineal
6.2.1. Optimización o programación no lineal no restringida
6.2.2. Optimización o programación no lineal restringida

7. Identificación paramétrica en ecuaciones diferenciales ordinarias (EDO)
7.1. Identificación de un parámetro de una ecuación diferencial ordinaria (EDO)
7.2. Identificación de varios parámetros de un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias
7.2.1. Con una variable medida experimentalmente
7.2.2. Con dos o más variables medidas experimentalmente

8. Aplicaciones de estadística
8.1. Comandos estadísticos de tratamiento y visualización de datos
8.1.1. Función size
8.1.2. Función histogram
8.1.3. Función boxplot
8.1.4. Función scatter
8.1.5. Funciones máx y mín
8.1.6. Funciones mean, mode y median
8.1.7. Funciones std y var
8.1.8. Funciones sum, prod, cumsum y cumprod
8.1.9. Creación de tablas
8.2. Análisis de varianza
8.2.1. Análisis de varianza de diseño completamente al azar (1 solo factor)
8.2.2. Análisis de varianza de diseño completamente al azar con arreglo factorial (2 factores)

Segunda parte. Simulink

9. Entorno de Simulink
9.1. ¿Qué es Simulink?
9.2. Construcción y ejecución de un modelo

10. Aplicaciones generales de Simulink
10.1. Operaciones aritméticas
10.2. Gráfica de una función
10.3. Resolución de sistema de ecuaciones lineales
10.4. Resolución de sistema de ecuaciones no lineales
10.5. Ecuaciones diferenciales por métodos numéricos
10.6. Evaluación de un polinomio
10.7. Redondeando con: ceil, fix, round y floor
10.8. Raíces reales de una función. Uso de Interpreted Matlab function
10.9. Raíces reales de una función. Uso de Matlab function y método del punto fijo

11. Aplicaciones específicas de Simulink
11.1. Convertidor de °C a °F y viceversa
11.2. Problemas de termodinámica
11.2.1. Resolución de la ecuación de Redlich-Kwong para el volumen
11.2.2. Gráficas de presión y factor de compresibilidad (Z) versus el volumen utilizando la ecuación de Redlich-Kwong para los gases
11.2.3. Estimación de la densidad de gases con las ecuaciones de Dieterici y Redlich/Kwong
11.2.4. Problema de mecánica de fluidos
11.3. Interpolación de datos
11.3.1. Tabla de búsqueda 1-D
11.3.2. Tabla de búsqueda dinámica
11.3.3. Interpolación con dos variables independientes
11.4. Ecuaciones diferenciales: modelo matemático de un reactor químico
11.5. Aplicaciones al control automático de procesos
11.5.1. Perturbaciones a una función de transferencia de segundo orden
11.5.2. Perturbaciones escalón a una función de transferencia de primer orden más tiempo muerto
11.5.3. Control retroalimentado con algoritmo PID

Tercera parte. Estudios de caso
A.1. Estudio de caso 1
A.2. Estudio de caso 2
A.3. Estudio de caso 3
A.4. Estudio de caso 4
A.5. Estudio de caso 5
Referencias