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目录1

序1

前言1

第1章　MATLAB操作基础1

1.1　MATLAB概述1

1.1.1 MATLAB的发展1

1.1.2　MATLAB的主要功能2

1.1.3 初识MATLAB3

1.2　MATLAB的运行环境与安装5

1.2.1 MATLAB的运行环境5

1.2.2 MATLAB的安装5

1.3 MATLAB集成环境6

1.3.1 启动与退出MATLAB集成环境6

1.3.2　主窗口7

1.3.3　命令窗口10

1.3.4　工作空间窗口12

1.3.5 当前目录窗口和搜索路径12

1.3.6　命令历史记录窗口14

1.3.7　启动平台窗口和Start按钮15

1.4　MATLAB帮助系统15

1.4.1　帮助窗口15

1.4.2　帮助命令16

1.4.3　演示系统17

1.4.4　远程帮助系统18

习题一18

第2章　MATLAB矩阵及其运算19

2.1　变量和数据操作19

2.1.1　变量与赋值19

2.1.3 内存变量的管理20

2.1.2　预定义变量20

2.1.4　MATLAB常用数学函数22

2.1.5　数据的输出格式23

2.2　MATLAB矩阵24

2.2.1　矩阵的建立25

2.2.2　矩阵的拆分27

2.2.3　特殊矩阵29

2.3 MATLAB运算33

2.3.1　算术运算33

2.3.2　关系运算36

2.3.3　逻辑运算37

2.4　矩阵分析38

2.4.1 对角阵与三角阵39

2.4.2　矩阵的转置与旋转41

2.4.3　矩阵的逆与伪逆42

2.4.5　矩阵的秩与迹43

2.4.4　方阵的行列式43

2.4.6　向量和矩阵的范数44

2.4.7　矩阵的条件数45

2.4.8　矩阵的特征值与特征向量46

2.5　矩阵的超越函数48

2.6　字符串49

2.7　结构数据和单元数据51

2.7.1 结构数据51

2.7.2　单元数据52

2.8　稀疏矩阵53

2.8.1　矩阵存储方式53

2.8.2　稀疏存储方式的产生54

2.8.3　稀疏矩阵应用举例58

习题二59

3.1.1　M文件概述62

第3章　MATLAB程序设计62

3.1　M文件62

3.1.2　M文件的建立与打开63

3.2　程序控制结构64

3.2.1　顺序结构64

3.2.2　选择结构66

3.2.3　循环结构71

3.3 函数文件76

3.3.1 函数文件的基本结构76

3.3.2　函数调用77

3.3.3 函数参数的可调性78

3.3.4　全局变量与局部变量79

3.4　程序举例80

3.5.1　程序调试概述84

3.5　程序调试84

3.5.2　调试器85

3.5.3　调试命令88

习题三89

第4章　MATLAB文件操作92

4.1　文件的打开与关闭92

4.1.1　文件的打开92

4.1.2　文件的关闭93

4.2　文件的读写操作93

4.2.1 二进制文件的读写操作93

4.2.2　文本文件的读写操作94

4.3　数据文件定位97

习题四97

5.1 二维数据曲线图99

5.1.1 绘制单根二维曲线99

第5章　MATLAB绘图99

5.1.2　绘制多根二维曲线101

5.1.3　设置曲线样式104

5.1.4　图形标注与坐标控制105

5.1.5　图形的可视化编辑107

5.1.6　对函数自适应采样的绘图函数109

5.1.7　图形窗口的分割109

5.2　其他二维图形111

5.2.1 其他坐标系下的二维数据曲线图111

5.2.2　二维统计分析图112

5.3 隐函数绘图114

5.4　三维图形115

5.4.1 三维曲线115

5.4.2　三维曲面116

5.4.3　其他三维图形120

5.5　图形修饰处理122

5.5.1　视点处理122

5.5.2　色彩处理124

5.5.3　光照处理125

5.5.4　图形的裁剪处理126

5.6　图像处理与动画制作127

5.6.1 图像处理127

5.6.2　动画制作128

习题五129

第6章　MATLAB数据分析与多项式计算131

6.1　数据统计处理131

6.1.1　最大值和最小值131

6.1.2　求和与求积133

6.1.3　平均值和中值134

6.1.4　累加和与累乘积135

6.1.5　标准方差与相关系数136

6.1.6　排序137

6.2　数据插值138

6.2.1　一维数据插值139

6.2.2　二维数据插值140

6.3　曲线拟合142

6.4　离散傅立叶变换144

6.4.1 离散傅立叶变换算法简介144

6.4.2　离散傅立叶变换的实现144

6.5　多项式计算146

6.5.1 多项式的四则运算146

6.5.2　多项式的导函数147

6.5.3　多项式的求值148

6.5.4　多项式求根149

习题六150

7.1.1 直接解法152

第7章　MATLAB解方程与函数极值152

7.1　线性方程组求解152

7.1.2　迭代解法158

7.2　非线性方程数值求解161

7.2.1　单变量非线性方程求解161

7.2.2　非线性方程组的求解162

7.3　常微分方程初值问题的数值解法162

7.3.1　龙格—库塔法简介163

7.3.2　龙格—库塔法的实现163

7.4　函数极值166

习题七167

第8章　MATLAB数值积分与微分169

8.1　数值积分169

8.1.1　数值积分基本原理169

8.1.2　数值积分的实现方法170

8.1.3　二重定积分的数值求解172

8.2　数值微分173

8.2.1　数值差分与差商173

8.2.2　数值微分的实现174

习题八175

第9章　MATLAB符号计算177

9.1 符号对象177

9.1.1　建立符号对象177

9.1.2　符号表达式运算179

9.1.3　符号表达式中变量的确定183

9.1.4　符号矩阵184

9.2　符号微积分185

9.2.1 符号极限185

9.2.2　符号导数186

9.2.3　符号积分187

9.2.4　积分变换188

9.3　级数190

9.3.1　级数符号求和190

9.3.2　函数的泰勒级数191

9.4　符号方程求解191

9.4.1　符号代数方程求解191

9.4.2　符号常微分方程求解192

习题九193

第10章　MATLAB图形句柄195

10.1 图形对象及其句柄195

10.2　图形对象属性196

10.3　图形对象的创建199

10.3.1 图形窗口对象199

10.3.2　坐标轴对象201

10.3.4　文字对象203

10.3.3 曲线对象203

10.3.5 曲面对象205

习题十206

第11章　MATLAB图形用户界面设计208

11.1　菜单设计208

11.1.1　建立用户菜单208

11.1.2　菜单对象常用属性209

11.1.3　快捷菜单211

11.2　对话框设计212

11.2.1　对话框的控件212

11.2.2　对话框的设计212

11.3 图形用户界面设计工具221

11.3.1 图形用户界面设计窗口221

11.3.2　对象属性查看器224

11.3.3　菜单编辑器224

11.3.5　对象浏览器226

11.3.4　位置调整工具226

11.3.6　Tab顺序编辑器227

习题十一230

第12章　Simulink动态仿真集成环境231

12.1 Simulink操作基础231

12.1.1　Simulink简介231

12.1.2　Simulink的启动与退出232

12.2　系统仿真模型233

12.2.1　Simulink的基本模块233

12.2.2　模块的编辑234

12.2.3　模块的连接235

12.2.4　模块的参数和属性设置236

12.3　系统的仿真239

12.3.1　设置仿真参数239

12.3.2　启动系统仿真与仿真结果分析245

12.3.3　系统仿真实例249

12.4　使用命令操作对系统进行仿真252

12.5　子系统及其封装技术256

12.5.1　子系统的建立256

12.5.2　子系统的条件执行258

12.5.3　子系统的封装261

12.6　S函数的设计与应用266

12.6.1 用MATLAB语言编写S函数266

12.6.2　S函数的应用269

习题十二271

第13章　在Word环境下使用MATLAB273

13.1　Notebook操作基础273

13.1.1　Notebook的安装273

13.1.3　Notebook界面274

13.1.2　Notebook的启动274

13.2　单元的使用275

13.2.1　输入输出单元276

13.2.2 自动初始化单元278

13.2.3　单元组278

13.2.4　计算区280

13.2.5　单元的其他操作281

13.3　输出格式控制282

13.3.1　数据输出控制282

13.3.2　图形输出控制283

13.3.3　修改M-book模板的样式284

习题十三284

附录1 MATLAB常用命令与函数分类索引表285

附录2　MATLAB可用的LaTeX字符集300

参考文献302