Cómo hacer gráficas en MATLAB: Guía completa paso a paso

MATLAB es mucho más que un entorno de programación numérica. Es una herramienta muy poderosa para la visualización de datos y el análisis gráfico de funciones matemáticas, fenómenos físicos y modelos de simulación. Una de sus grandes fortalezas es la capacidad para generar todo tipo de gráficas de forma sencilla pero altamente personalizable, lo que lo convierte en aliado ideal para ingenieros, científicos, estudiantes y docentes.

Si estás tratando de entender cómo hacer gráficas en MATLAB, has dado con el sitio adecuado. En esta guía detallada abordaremos desde lo más básico hasta técnicas avanzadas para crear representaciones visuales impactantes, precisas y funcionales. Utilizaremos funciones como plot, fplot, subplot, y también exploraremos las herramientas para decorar, combinar múltiples curvas y crear presentaciones profesionales. Además, si te interesa profundizar en la creación de gráficas en otros entornos, puedes consultar este artículo sobre cómo hacer gráficas en Multisim.

1. Gráficas bidimensionales básicas con plot

El comando más elemental y versátil es plot. Este permite crear representaciones 2D de puntos cuyos valores están definidos por vectores x e y. Cuando se usa solo un vector y, MATLAB asume que x es el vector de índices correspondiente.

Ejemplo básico:

y = [0,0.38,0.71,0.92,1.00,0.92,0.71,0.38,0];
plot(y)

Cuando disponemos de los pares de datos x-y, la sintaxis correcta sería:

x = [0 10 20 30 40 50 60 70 80];
y = [0 0.73 1.10 1.29 1.40 1.46 1.50 1.52 1.53];
plot(x, y)

Además, podemos personalizar el estilo de línea, color y marcador:

plot(x, y, '-mo', 'linewidth', 2, 'markersize', 12, 'markeredgecolor', 'g', 'markerfacecolor', 'y')

Los parámetros más comunes en la personalización de gráficas son:

• ‘linewidth’: grosor de línea
• ‘markersize’: tamaño del marcador
• ‘markeredgecolor’: color del borde del marcador
• ‘markerfacecolor’: color de relleno del marcador

Colores y estilos disponibles: b (azul), r (rojo), g (verde), k (negro), — (rayado), : (punteado), -. (mixto), entre muchos otros.

2. Etiquetas y decoración de gráficas

Una gráfica sin contexto no aporta valor. Por eso es fundamental añadir etiquetas y elementos descriptivos para mejorar la legibilidad del gráfico. Algunas funciones esenciales son:

• xlabel(): añade etiqueta al eje X
• ylabel(): etiqueta del eje Y
• title(): título del gráfico
• legend(): leyenda para identificar múltiples curvas
• grid on/off: activa o desactiva la rejilla

Ejemplo:

plot(x, y, '--ro', 'linewidth', 1, 'markersize', 4, 'markeredgecolor', 'b', 'markerfacecolor', 'b')
title('Carga de un condensador')
xlabel('t (s)')
ylabel('d.d.p (V)')

La leyenda puede colocarse en diferentes posiciones con el parámetro ‘location’: ‘northwest’, ‘southeast’, ‘best’, ‘outside’

Además, para quienes deseen mejorar su utilización de herramientas gráficas, puede resultarte útil conocer algunos trucos esenciales para sacar el máximo provecho de otras herramientas.

3. Representaciones paramétricas y funciones matemáticas

MATLAB también permite representar funciones complejas mediante vectores calculados en tiempo real:

x = 0:10:360;
y = cosd(x);
plot(x, y)
grid on
title('y = cos(x)')
xlabel('x (grados)')
ylabel('y')

Para funciones paramétricas como las figuras de Lissajous:

wx = 2;
wy = 1;
delta = 90;
t = 0:360;
x = sind(wx * t);
y = sind(wy * t + delta);
plot(x, y, 'r')
text(0, 0.2, '\omega_x/\omega_y=2/1')
xlabel('x')
ylabel('y')
title('Figuras de Lissajous')

4. Múltiples curvas en un mismo gráfico

Si queremos superponer varias curvas en una sola ventana usamos hold on y hold off:

t = linspace(0, 0.7, 100);
A = 5 * exp(-7 * t);
x = A .* sin(100 * t + 1.5);
hold on
plot(t, x, 'r')
plot(t, A, 'b')
plot(t, -A, 'b')
hold off
legend('desplazamiento', 'amplitud')
title('Oscilaciones amortiguadas')
xlabel('t')
ylabel('x')

5. Varios gráficos en una misma figura – subplot

Con subplot(m, n, p) se pueden dividir las ventanas de salida en una matriz m x n y graficar de forma organizada.

Ejemplo de 4 visualizaciones:

subplot(2,2,1); plot(t,x);
subplot(2,2,2); plot(t,A);
subplot(2,2,3); plot(t,-A);
subplot(2,2,4); plot(x, A);

Ideal para mostrar diferentes aspectos de un mismo fenómeno: posición, velocidad, energía, espacio de fases, etc.

6. fplot: para funciones continuas

fplot es práctica para representar funciones matemáticas definidas con expresiones anónimas:

f = @(x) x - 5*(1 - exp(-x));
fplot(f, [0 6])
title('fplot')
grid on
xlabel('x')
ylabel('y')

Ventajas de fplot:

• Resuelve automáticamente el espaciado de puntos en el dominio
• Mayor resolución en áreas donde la función varía rápido
• Sintaxis simple y clara

7. Gráficas polares y otras representaciones

Para coordenadas polares se utiliza simplemente:

theta = 0:0.01:2*pi;
r = 1 + cos(theta);
polar(theta, r)
title('Gráfica polar')

También se pueden representar trayectorias orbitales, cicloides, y funciones paramétricas en polar.

8. Trabajar con múltiples ventanas: figure

Si se desea abrir varias ventanas independientes:

figure(1); plot(x1, y1);
figure(2); plot(x2, y2);

Y para cerrarlas:

close all

9. Crear gráficos embebidos dentro de otros

Se puede insertar una figura secundaria dentro de otra usando axes():

axes('Position',[0.6 0.6 0.3 0.3]);
plot(x,y);
title('Insertada')

10. Ejes y escalado con axis, xlim, ylim

Controlar los límites de visualización es esencial para destacar áreas de interés:

axis([xmin xmax ymin ymax])
xlim([0 10])
ylim([-1 1])
axis equal
axis square

11. Añadir textos, símbolos y letras griegas

Para anotar valores, expresar ecuaciones o notas explicativas usamos text():

text(x, y, 'Mensaje', 'FontSize', 12, 'Color', 'r')

Se pueden usar subíndices, superíndices, letras griegas, negritas, fórmula LaTeX y más.

12. Aplicaciones avanzadas y ejemplos

Entre otras posibilidades:

• Dibujar elípticas, trayectorias orbitales o funciones con perturbaciones
• Simular tiro parabólico introduciendo variables físicas
• Visualizar derivadas o integrales de funciones
• Superponer movimientos armónicos o señales periódicas

Este tipo de gráficas ayuda a comprender visualmente fenómenos complejos de forma efectiva. Tras este recorrido extensivo por todas las opciones de graficación en MATLAB, queda claro que no solo se trata de plasmar curvas en una ventana. Se trata de comunicar datos de manera efectiva y estéticamente correcta. Con un control total sobre etiquetas, colores, símbolos, tamaños, estilos y ubicaciones, es posible crear desde representaciones rápidas para análisis preliminares hasta visualizaciones profesionales para publicaciones o presentaciones. Siguiendo estas indicaciones dominarás el arte de graficar en MATLAB desde cero hasta nivel pro.

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