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第1章 MATLAB概述1

1.1 MATLAB R2007a简介2

1.1.1 MATLAB的新版本特性2

1.1.2 MATLAB的新产品概况4

1.2 桌面工具与开发环境5

1.2.1 主菜单6

1.2.2 工具栏6

1.2.3 当前路径6

1.2.4 工作区间7

1.2.5 命令窗7

1.2.6 历史命令记录7

1.2.7 Strat菜单7

1.3 编辑／调试器7

1.3.1 M文件的创建8

1.3.2 M文件的运行和调试9

1.3.3 M文件的结果发布9

1.4 帮助系统11

1.4.1 命令窗查询帮助11

1.4.2 帮助浏览器11

第2章 矩阵与数组13

2.1 创建矩阵13

2.1.1 创建矩阵和数值序列13

2.1.2 创建特殊矩阵14

2.1.3 合并矩阵16

2.2 索引20

2.2.1 线性索引20

2.2.2 访问单个元素21

2.2.3 访问多个元素21

2.3 获取矩阵信息22

2.3.1 矩阵的阶数与维数22

2.3.2 矩阵元素的数据类型24

2.3.3 矩阵的数据结构24

2.4 基本操作和运算25

2.4.1 矩阵的扩大和缩小25

2.4.2 改变矩阵的形状26

2.4.3 矩阵的算术运算28

2.4.4 矩阵的关系运算和逻辑运算29

2.5 空矩阵、标量和向量30

2.5.1 空矩阵30

2.5.2 标量31

2.5.3 向量31

2.6 多维数组31

2.6.1 多维数组的创建32

2.6.2 多维数组的索引33

2.6.3 改变多维数组的形状34

2.6.4 多维数组的运算35

第3章 数据类型37

3.1 数值类型37

3.1.1 整数37

3.1.2 浮点数39

3.1.3 复数41

3.1.4 无穷与非数42

3.1.5 判断数据类型43

3.1.6 数据显示形式43

3.2 逻辑类型44

3.2.1 创建逻辑数组44

3.2.2 逻辑数组的用途45

3.2.3 判断逻辑类型45

3.3 字符串45

3.3.1 创建字符数组46

3.3.2 字符串单元数组46

3.3.3 字符串的操作47

3.3.4 字符串类型与数值类型之间的转化50

3.4 日期与时间50

3.4.1 日期的表现形式50

3.4.2 日期表现形式之间的转化51

3.4.3 当前日期与时间51

3.5 结构52

3.5.1 创建结构数组52

3.5.2 结构数组的操作53

3.6 单元数组54

3.6.1 创建单元数组54

3.6.2 单元数组的操作55

3.7 函数句柄56

3.7.1 创建和调用函数句柄56

3.7.2 利用句柄调用函数57

3.8 MATLAB类57

3.9 Java类57

第4章 数学运算基础58

4.1 矩阵与线性代数58

4.1.1 矩阵分析58

4.1.2 求解线性方程组63

4.1.3 逆矩阵与伪逆矩阵66

4.1.4 矩阵的分解66

4.1.5 矩阵的非线性运算68

4.1.6 特征值与特征向量70

4.1.7 奇异值分解72

4.2 多项式与插值73

4.2.1 多项式73

4.2.2 插值78

4.3 快速傅里叶变换83

4.3.1 快速傅里叶变换的概念83

4.3.2 快速傅里叶变换的应用84

4.4 函数的函数85

4.4.1 函数的表示方法86

4.4.2 函数的最小值与零点87

4.4.3 数值积分88

4.4.4 嵌套函数与匿名函数89

4.5 求解微分方程90

4.5.1 常微分方程初值问题90

4.5.2 延迟微分方程初值问题93

4.5.3 常微分方程边值问题95

4.5.4 求解偏微分方程98

4.6 稀疏矩阵100

4.6.1 创建稀疏矩阵100

4.6.2 稀疏矩阵的查看103

4.6.3 稀疏矩阵的操作104

第5章 M文件程序设计基础112

5.1 M文件介绍112

5.1.1 脚本和函数112

5.1.2 P代码文件114

5.1.3 变量类型114

5.1.4 关键字和特殊值115

5.1.5 符号参考116

5.2 程序流程控制119

5.2.1 条件控制语句119

5.2.2 循环控制语句121

5.2.3 错误控制语句123

5.2.4 程序终止语句124

5.3 数据输入／输出124

5.3.1 打开文件124

5.3.2 读写操作126

5.3.3 关闭文件132

5.3.4 更多文件I/O函数133

5.4 程序调试与优化134

5.4.1 程序的调试134

5.4.2 程序的优化139

第6章 符号计算功能147

6.1 符号对象的创建与使用147

6.1.1 创建符号变量和表达式147

6.1.2 创建符号数学函数150

6.2 数学计算功能150

6.2.1 符号微积分150

6.2.2 函数的极限152

6.2.3 级数求和153

6.2.4 泰勒级数展开153

6.3 表达式的化简和替换154

6.3.1 符号表达式的化简154

6.3.2 符号表达式的替换158

6.4 线性代数160

6.4.1 基本代数运算160

6.4.2 线性代数运算161

6.4.3 特征值164

6.4.4 约当标准型165

6.4.5 奇异值分解165

6.4.6 特征值轨迹166

6.5 求解符号方程168

6.5.1 求解代数方程168

6.5.2 求解代数方程组168

6.5.3 求解常微分方程169

6.6 简易符号绘图函数171

6.6.1 二维基本绘图171

6.6.2 二维极坐标绘图172

6.6.3 三维曲线绘图173

6.6.4 三维网格绘图174

6.6.5 三维表面绘图175

6.6.6 等高线绘图177

6.7 调用Maple函数178

6.7.1 maple函数178

6.7.2 mfun函数179

6.7.3 sym函数179

6.8 积分变换180

6.8.1 傅里叶变换180

6.8.2 拉普拉斯变换181

6.8.3 Z变换182

第7章 基本绘图功能184

7.1 图形窗口184

7.1.1 图形窗口的创建与设置184

7.1.2 图形窗口的工具栏186

7.1.3 图形窗口的主菜单187

7.2 绘制二维图形190

7.2.1 基本绘图函数190

7.2.2 图形处理函数194

7.3 绘制三维图形201

7.3.1 三维曲线图201

7.3.2 三维网格图202

7.3.3 三维曲面图203

7.4 绘制特殊图形205

7.4.1 条形图与区域图206

7.4.2 饼形图210

7.4.3 直方图211

7.4.4 离散数据图213

7.4.5 方向和速度向量图215

7.4.6 等高线图219

第8章 Simulink仿真环境224

8.1 Simulink基础224

8.1.1 Simulink的启动224

8.1.2 Simulink工作环境225

8.1.3 Simulink模块的基本操作228

8.1.4 Simulink仿真步骤230

8.1.5 Simulink求解算法233

8.2 Simulink的模块库235

8.2.1 Commonly Used Blocks模块库235

8.2.2 Continuous模块库236

8.2.3 Discontinuities模块库236

8.2.4 Discrete模块库236

8.2.5 Logic and Bit Operations模块库237

8.2.6 Lookup Tables模块库238

8.2.7 Math Operations模块库238

8.2.8 Model Verification模块库239

8.2.9 Model-Wide Utilities模块库239

8.2.10 Ports＆Subsystems模块库240

8.2.11 Signal Attributes模块库240

8.2.12 Signal Routing模块库241

8.2.13 Sinks模块库242

8.2.14 Sources模块库242

8.2.15 User-Defined Functions模块库243

8.3 子系统及封装技术243

8.3.1 创建子系统243

8.3.2 封装子系统245

8.3.3 自定义模块库249

8.4 仿真运行与分析249

8.4.1 仿真的运行控制249

8.4.2 仿真数据的输入和输出250

8.4.3 错误诊断254

8.4.4 改善仿真性能和精度256

8.4.5 使用命令运行仿真257

8.4.6 观察输出轨迹258

8.4.7 线性化模型259

8.4.8 寻找稳态工作点260

8.5 S-函数的设计与应用262

8.5.1 S-函数的概念262

8.5.2 S-函数的使用262

8.5.3 S-函数的工作方式263

8.5.4 编写S-函数264

8.5.5 应用实例272

参考文献276