La domanda non chiara.
E' improbabile che tu abbia effettivamente il vettore "FlowMeasurements " come lo hai riportato, visto che contiene la "virgola" invece del "punto" come separatore (a meno che, ad esempio, non sia una matrice di caratteri).
A cosa serve i vettore "FlowMeasurements" nella costruzione della matrice di output? E' rilevante solo il "segno" dei suoi valori?
Vuoi individuare i valori negativi del vettore "FlowMeasurements" (a prescindere dal fatto che nell'esempio siano consecutivi) e scegliere le colonne delle altre due matrici in corrispondenza?
Per individuare i valori negativi puoi semplicemente valutare la condizione:
idx=(FlowMeasurements < 0)'
A questo punto puoi:
[*] inizializzare la matrice di output (ad esempio con valori "NaN")
[*] utilizzare gli indici posizione per identificare quali colonne delle due marici inserire nella matrice di output
out_m=nan(5,20)
out_m(:,idx)=psic_neg_cheb(:,idx)
out_m(:,~idx)=psic_pos_cheb(:,~idx)