內容簡介
本書基於MATLAB R2012a，重點介紹MATLAB的基礎套用，包括利用MATLAB進行科學計算、編寫程式、繪製圖形等，以簡練的語言和代表性的實例向讀者介紹MATLAB的功能和使用方法，為初識MATLAB的用戶提供指導。本書共分12章，包括MATLABR2012a簡介，MATLAB的基本使用方法，數組和向量，MATLAB的數學運算，字元串、單元數組和結構體，MATLAB編程，MATLAB的符號處理、MATLAB繪圖，MATLAB句柄圖形，MATLABGUI設計，Simulink的建模與仿真，檔案和數據的導入與導出。全書對MATLAB的常用函式和功能進行了詳細介紹，並通過實例及大量的圖形進行說明。此外，本書每章後面都配有習題，輔助讀者學習MATLAB。
本書結構清晰、內容詳盡，可以作為理工科院校相關專業的教材，也可以作為MATLAB初、中級用戶學習的參考書。
圖書目錄
第1章 MATLAB R2012a簡介 1
1.1 MATLAB簡介 1
1.1.1 MATLAB概述 1
1.1.2 MATLAB的基本功能 2
1.1.3 MATLAB的更新 3
1.2 MATLAB R2012a的用戶界面 4
1.2.1 啟動MATLAB R2012a 4
1.2.2 MATLAB R2012a的主界面 4
1.2.3 MATLAB R2012a的選單欄及其功能 5
1.2.4 MATLAB R2012a的視窗 9
1.3 MATLAB R2012a的當前路徑和路徑搜尋 11
1.3.1 MATLAB R2012a的當前路徑 11
1.3.2 MATLAB R2012a的路徑搜尋 12
1.4 習題 13
第2章 MATLAB的基本使用方法 14
2.1 簡單的數學運算 14
2.1.1 最簡單的計算器使用法 14
2.1.2 MATLAB中的常用數學函式 15
2.1.3 MATLAB的數學運算符 18
2.1.4 標點符號的使用 19
2.2 常用的操作命令和快捷鍵 21
2.3 MATLAB R2012a的數據類型 22
2.3.1 整數 22
2.3.2 浮點數 24
2.3.3 複數 25
2.3.4 邏輯變數 26
2.3.5 各種數據類型之間的轉換 29
2.3.6 數據類型操作函式 30
2.3.7 變數 31
2.3.8 系統預定義的特殊變數 32
2.4 MATLAB R2012a的運算符 33
2.4.1 關係運算符 34
2.4.2 邏輯運算符 34
2.4.3 運算符優先權 35
2.5 MATLAB的一些基礎函式 36
2.5.1 位操作函式 36
2.5.2 邏輯運算函式 36
2.5.3 集合函式 37
2.5.4 時間與日期函式 38
2.6 MATLAB腳本檔案 40
2.6.1 腳本檔案的用法 40
2.6.2 塊注釋 41
2.6.3 代碼單元 41
2.7 習題 42
第3章 數組和向量 43
3.1 MATLAB數組 43
3.2 創建數組 44
3.3 數組操作 45
3.3.1 獲取數組中的元素 45
3.3.2 數組操作簡介 46
3.4 MATLAB向量 54
3.4.1 創建向量 54
3.4.2 向量尺寸 55
3.4.3 向量索引 55
3.4.4 縮短向量 57
3.4.5 向量操作 57
3.5 習題 65
第4章 MATLAB的數學運算 67
4.1 多項式與插值 67
4.1.1 多項式的表示 67
4.1.2 多項式的四則運算 67
4.1.3 多項式的其他運算 69
4.1.4 數據插值 71
4.2 函式運算 74
4.2.1 函式的表示 74
4.2.2 數學函式圖像的繪製 76
4.2.3 函式極值 77
4.2.4 函式求解 80
4.2.5 數值積分 82
4.2.6 含參數函式的使用 85
4.3 微分方程 87
4.3.1 常微分方程初值問題 87
4.3.2 常微分方程邊值問題 90
4.4 習題 91
第5章 字元串、單元數組和結構體 93
5.1 字元串 93
5.1.1 字元串的生成 93
5.1.2 字元串的操作 95
5.1.3 字元串比較、查找和替換 96
5.1.4 字元串與數值之間的轉化 99
5.2 單元數組和結構體 101
5.2.1 單元數組 101
5.2.2 結構體 104
5.3 習題 108
第6章 MATLAB編程 109
6.1 腳本檔案和編輯器/調試器 109
6.1.1 創建和使用腳本檔案 110
6.1.2 有效使用腳本檔案 111
6.1.3 有效使用命令視窗和編輯器/調試器視窗 112
6.1.4 調試腳本檔案 112
6.1.5 編程風格 113
6.1.6 記錄度量單位 113
6.1.7 使用腳本檔案存儲數據 114
6.1.8 控制輸入和輸出 114
6.1.9 用戶輸入 115
6.1.10 腳本檔案示例 116
6.2 程式設計和開發 117
6.2.1 算法和控制結構 117
6.2.2 結構化程式設計 117
6.2.3 自頂向下的設計和程式文檔 118
6.2.4 偽代碼 120
6.2.5 查找故障 122
6.2.6 開發大型程式 122
6.3 關係運算符和邏輯變數 123
6.3.1 logical類 124
6.3.2 logical函式 124
6.3.3 使用邏輯數組訪問數組 125
6.4 邏輯運算符和函式 125
6.4.1 NOT運算 126
6.4.2 &和|運算符 126
6.4.3 異或函式 127
6.4.4 短路邏輯運算符 128
6.4.5 邏輯運算符和find函式 130
6.5 條件語句 131
6.5.1 if語句 132
6.5.2 else語句與elseif語句 133
6.5.3 字元串和條件語句 137
6.6 循環 139
6.6.1 for循環 139
6.6.2 break和continue語句 141
6.6.3 使用數組作為循環索引 142
6.6.4 隱含循環 143
6.6.5 使用邏輯數組作為掩碼 144
6.6.6 while循環 146
6.7 switch結構 147
6.8 調試MATLAB程式 149
6.8.1 Text選單 150
6.8.2 Debug選單 150
6.8.3 Stack選單 151
6.8.4 設定首選項 151
6.8.5 查找故障 152
6.8.6 調試一個循環 154
6.9 習題 154
第7章 MATLAB的符號處理 156
7.1 符號運算簡介 156
7.1.1 符號對象 156
7.1.2 符號變數和表達式的生成 158
7.1.3 findsym函式和subs函式 160
7.1.4 符號和數值之間的轉化 162
7.1.5 任意精度的計算 162
7.1.6 創建符號方程 163
7.2 符號表達式的化簡與替換 165
7.2.1 符號表達式的化簡 165
7.2.2 符號表達式的替換 169
7.3 符號函式圖形繪製 171
7.3.1 符號函式曲線的繪製 171
7.3.2 符號函式曲面格線圖及表面圖的繪製 173
7.3.3 等值線的繪製 175
7.4 符號微積分 176
7.4.1 符號表達式求極限 176
7.4.2 符號微分 176
7.4.3 符號積分 177
7.4.4 級數求和 178
7.4.5 Taylor級數 178
7.5 符號方程的求解 180
7.5.1 代數方程的求解 180
7.5.2 求解代數方程組 180
7.5.3 微分方程的求解 181
7.5.4 微分方程組的求解 182
7.5.5 複合方程 183
7.5.6 反方程 184
7.6 符號積分變換 184
7.6.1 符號傅立葉變換 184
7.6.2 符號拉普拉斯變換 186
7.6.3 符號Z變換 187
7.7 mfun函式的使用 188
7.8 符號函式計算器 189
7.8.1 單變數符號函式計算器 189
7.8.2 Taylor逼近計算器 191
7.9 習題 192
第8章MATLAB繪圖 194
8.1MATLAB圖形視窗 194
8.1.1圖形視窗的創建與控制 194
8.1.2圖形視窗的選單欄 198
8.1.3圖形視窗的工具列 202
8.2基本圖形的繪製 202
8.2.1二維圖形的繪製 203
8.2.2三維圖形的繪製 207
8.2.3圖形的其他操作 209
8.3特殊圖形的繪製 211
8.3.1條形圖和面積圖(BarandAreaGraphs) 211
8.3.2餅狀圖(PieCharts) 214
8.3.3直方圖 215
8.3.4離散型數據圖 216
8.3.5方向矢量圖和速度矢量圖 217
8.3.6等值線的繪製(ContourPlots) 219
8.4圖形注釋 220
8.4.1添加基本注釋 220
8.4.2添加其他注釋 222
8.5三維圖形的高級控制 229
8.5.1查看圖形 229
8.5.2圖形的色彩控制 234
8.5.3光照控制 236
8.6習題 237
第9章MATLAB句柄圖形 239
9.1MATLAB的圖形對象 239
9.1.1Root對象 240
9.1.2Figure對象 240
9.1.3Core對象 241
9.1.4Plot對象 242
9.1.5Annotation對象 243
9.1.6Group對象 244
9.2圖形對象的屬性 245
9.3圖形對象屬性值的設定和查詢 246
9.3.1屬性值的設定 246
9.3.2對象的默認屬性值 247
9.3.3屬性值的查詢 248
9.4習題 249
第10章MATLABGUI設計 250
10.1GUI簡介 250
10.1.1GUI概述 250
10.1.2GUI的可選控制項 251
10.1.3創建簡單的GUI 251
10.2通過嚮導創建GUI界面 257
10.2.1啟動GUIDE 257
10.2.2向GUI中添加控制項 258
10.2.3創建選單 260
10.3編寫GUI代碼 262
10.3.1GUI檔案 263
10.3.2回響函式 263
10.3.3控制項編程 267
10.3.4通過GUIDE創建GUI實例 268
10.4通過程式創建GUI 270
10.4.1用於創建GUI的函式 270
10.4.2程式創建GUI示例 273
10.5習題 282
第11章Simulink的建模與仿真 283
11.1Simulink簡介 283
11.2Simulink模組庫 284
11.2.1連續模組(Continuous) 285
11.2.2非連續模組(Discontinuous) 285
11.2.3離散模組(Discrete) 286
11.2.4邏輯和位操作模組(LogicandBitOperations) 287
11.2.5查表模組
(LookupTable) 288
11.2.6數學模組
(MathOperations) 289
11.2.7模型檢測模組
(ModelVerification) 290
11.2.8模型擴充模組
(Model-WideUtilities) 291
11.2.9連線埠和子系統模組(Ports⋐systems) 291
11.2.10信號屬性模組(SignalAttributes) 292
11.2.11信號線路模組(SignalRouting) 293
11.2.12接收模組(Sinks) 294
11.2.13輸入模組(Sources) 295
11.2.14用戶自定義函式模組(User-Defined
Functions) 296
11.3Simulink基本仿真建模 296
11.3.1仿真框圖 296
11.3.2基本建模方法 297
11.3.3Simulink基本仿真建模實例 301
11.4常見Simulink模型 302
11.4.1線性狀態-變數模型 302
11.4.2分段線性模型 304
11.4.3傳遞-函式模型 310
11.4.4非線性狀態-變數模型 313
11.4.5子系統 314
11.5S函式設計與套用 319
11.5.1S函式的介紹 319
11.5.2S函式的調用 320
11.5.3S函式設計 320
11.6習題 323
第12章檔案和數據的導入與導出 324
12.1數據基本操作 324
12.1.1檔案的存儲 324
12.1.2數據導入 325
12.1.3檔案的打開 326
12.2文本檔案的讀寫 327
12.3低級檔案I/O 331
12.4利用界面工具導入數據 334
12.5習題 334
參考文獻 335
