El libro presenta de manera accesible los modelos computacionales en Matlab y Simulink para los métodos numéricos más comunes en la resolución de problemas de ingeniería en alimentos, química, bioquímica, industrial y sistemas. Al final, se incluyen estudios de casos publicados por los autores en revistas especializadas en procesos alimentarios, ilustrando las aplicaciones prácticas de estos métodos.
La obra presenta métodos numéricos programados en Matlab y Simulink. La primera parte aborda problemas de gráficas, interpolación, ecuaciones algebraicas no lineales, ecuaciones diferenciales, optimización y estadística. La segunda parte resuelve problemas similares en Simulink. Finalmente, se incluyen estudios de casos de modelado matemático, estimación de estados, optimización y manejo de imágenes.
El público objetivo incluye estudiantes de pregrado y posgrado y profesionales en Ingeniería de Alimentos, Ingeniería Química, Ingeniería Bioquímica, Ingeniería Industrial e Ingeniería de Sistemas. También está dirigido al público general interesado en aplicar Matlab y Simulink.
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SOBRE LOS AUTORES
Fabián Alberto Ortega Quintana
Deivis Enrique Luján Rhenals
Jorge Luis Oyola Mendoza
Jairo Guadalupe Salcedo Mendoza
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
Entrar
Trabajando en la Gig Economy – 1ra edición
