Matlab基礎與實例教程

目錄
第1章  Matlab概述    1
1.1  Matlab簡介    2
1.1.1  Matlab的發(fā)展    2
1.1.2  Matlab的優(yōu)點    4
1.2  Matlab的安裝    6
1.3  Matlab操作界面介紹    9
1.3.1  命令窗口    10
1.3.2  命令歷史窗口    12
1.3.3  工作空間窗口    13
1.3.4  當前目錄窗口    13
1.4  Matlab幫助系統(tǒng)    14
1.4.1  幫助窗口    14
1.4.2  幫助命令    15
1.4.3  Matlab遠程幫助系統(tǒng)    17
1.5  課后練習    18
第2章  Matlab 基礎知識    19
2.1  一般運算符及操作符    20
2.1.1  運算符    20
2.1.2  操作符    23
2.2  數(shù)據(jù)格式顯示    25
2.3  關系運算符    27
2.4  邏輯運算及邏輯函數(shù)    29
2.4.1  邏輯運算    29
2.4.2  邏輯函數(shù)    31
2.5  數(shù)值數(shù)據(jù)類型    39
2.5.1  整數(shù)    39
2.5.2  浮點數(shù)    42
2.5.3  整型浮點數(shù)間的操作函數(shù)    43
2.5.4  復數(shù)    44
2.6  函數(shù)和特殊函數(shù)簡明介紹    46
2.7  課后練習    47
第3章  數(shù)組    49
3.1  一維數(shù)組的創(chuàng)建    50
3.2  多維數(shù)組的創(chuàng)建    52
3.3  數(shù)組的運算    55
3.4  常用的標準數(shù)組    56
3.5  低維數(shù)組的尋址和搜索    58
3.6  低維數(shù)組的處理函數(shù)    62
3.7  高維數(shù)組的處理和運算    64
3.8  課后練習    66
第4章  Matlab數(shù)學運算    67
4.1  極限、導數(shù)與微分    68
4.1.1  極限    68
4.1.2  導數(shù)與微分    68
4.2  積分    72
4.2.1  一元函數(shù)的積分    73
4.2.2  二元及三元函數(shù)的數(shù)值積分    76
4.3  化簡、提取與替換代入    79
4.3.1  化簡    79
4.3.2  提取與替換代入    82
4.4  級數(shù)求和    85
4.4.1  symsum(s)    85
4.4.2  symsum(s,v)    85
4.4.3  symsum(s,v,a,b)    86
4.5  泰勒、傅里葉級數(shù)展開    87
4.5.1  一元函數(shù)泰勒展開    87
4.5.2  多元函數(shù)的完全泰勒展開    89
4.5.3  傅里葉級數(shù)展開    90
4.6  多重積分    90
4.6.1  二重積分    91
4.6.2  三重積分    92
4.7  課后練習    93
第5章  字符串、單元數(shù)組和結(jié)構(gòu)體    95
5.1  字符串操作    96
5.1.1  Matlab中的字符串符號    96
5.1.2  一般通用字符串操作    98
5.1.3  字符串比較操作    101
5.1.4  字符串與數(shù)值間的相互轉(zhuǎn)換    106
5.1.5  進制間的轉(zhuǎn)換    108
5.2  單元數(shù)組和結(jié)構(gòu)體    110
5.2.1  單元數(shù)組的創(chuàng)建和操作    110
5.2.2  單元數(shù)組函數(shù)    113
5.2.3  結(jié)構(gòu)體創(chuàng)建    114
5.2.4  結(jié)構(gòu)體函數(shù)    115
5.3  課后練習    117
第6章  Matlab編程    119
6.1  M文件編輯器    120
6.1.1  運行M文件編輯器    120
6.1.2  設置M文件編輯器的屬性    121
6.2  M文件和P文件    122
6.2.1  M文件函數(shù)文件    122
6.2.2  M文件腳本文件    123
6.2.3  M文件規(guī)則與屬性    126
6.2.4  P文件及操作    126
6.3  Matlab編程的構(gòu)件    127
6.3.1  變量    127
6.3.2  變量的檢測、傳遞    128
6.3.3  運算關系與運算符號    130
6.3.4  關鍵字    134
6.3.5  指令行    134
6.3.6  常見函數(shù)    134
6.4  數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)    136
6.4.1  順序結(jié)構(gòu)    136
6.4.2  if和switch選擇結(jié)構(gòu)    137
6.4.3  for和while循環(huán)結(jié)構(gòu)    140
6.4.4  try-catch容錯結(jié)構(gòu)    142
6.4.5  其他數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)    143
6.5  控制命令    144
6.5.1  continue和break命令    144
6.5.2  return和pause命令    146
6.5.3  input和keyboard命令    147
6.5.4  error和warning命令    148
6.6  課后練習    149
第7章  符號及其運算    151
7.1  符號變量的創(chuàng)建    152
7.1.1  字符型數(shù)據(jù)變量的創(chuàng)建    152
7.1.2  符號型數(shù)據(jù)變量的創(chuàng)建    153
7.1.3  符號變量的基本操作    154
7.2  符號表達式與符號方程創(chuàng)建    156
7.2.1  符號表達式的創(chuàng)建    156
7.2.2  符號方程的創(chuàng)建    158
7.2.3  符號表達式的操作    158
7.3  符號矩陣的創(chuàng)建    163
7.3.1  用sym命令直接創(chuàng)建符號矩陣    164
7.3.2  由數(shù)值矩陣轉(zhuǎn)換為符號矩陣    164
7.3.3  利用矩陣元素的通式創(chuàng)建符號矩陣    165
7.3.4  符號矩陣及符號數(shù)組的運算    166
7.4  符號微積分    171
7.4.1  符號極限    171
7.4.2  符號微分和求導    172
7.4.3  符號積分    173
7.5  符號積分變換    175
7.5.1  Fourier變換及其逆變換    175
7.5.2  Laplace變換及其逆變換    176
7.5.3  Z變換及其反變換    177
7.6  符號代數(shù)方程求解    179
7.7  符號微分方程求解    180
7.8  圖示化符號函數(shù)計算器    181
7.8.1  單變量符號函數(shù)計算器    181
7.8.2  泰勒級數(shù)逼近計算器    184
7.9  課后練習    185
第8章  圖形繪制    187
8.1  基本繪圖命令    188
8.1.1  圖形窗口簡介    188
8.1.2  基本繪圖操作    192
8.1.3  圖形注釋    194
8.1.4  特殊函數(shù)    196
8.2  二維繪圖    200
8.2.1  二維繪圖命令    200
8.2.2  交互式繪圖操作    203
8.3  三維繪圖    204
8.3.1  三維繪圖命令    204
8.3.2  三維繪圖改進命令    207
8.3.3  三維視圖的可視效果控制    209
8.3.4  三維圖形的光照控制    210
8.3.5  柱面和球面的表達    212
8.4  課后練習    214
第9章  Matlab 句柄圖形系統(tǒng)    215
9.1  句柄圖形基礎    216
9.1.1  圖形對象概述    216
9.1.2  圖形對象句柄    218
9.1.3  圖形對象屬性    219
9.2  圖形對象的創(chuàng)建    224
9.2.1  創(chuàng)建圖形窗口對象    224
9.2.2  創(chuàng)建坐標軸對象    227
9.2.3  創(chuàng)建曲線對象    229
9.2.4  創(chuàng)建文字對象    230
9.2.5  創(chuàng)建曲面對象    231
9.2.6  核心圖形對象    232
9.3  句柄圖形對象的基本操作    236
9.3.1  設置查詢圖形對象屬性    236
9.3.2  設置對象的默認屬性操作    237
9.3.3  高層繪圖對象操作    240
9.4  課后練習    242
第10章  圖形用戶界面GUI設計    243
10.1  圖形用戶界面GUI設計過程    244
10.1.1  設計的一般步驟以及原則    244
10.1.2  GUI設計的基本方式    244
10.2  使用GUIDE創(chuàng)建GUI    246
10.2.1  GUIDE概述    246
10.2.2  啟動GUIDE    246
10.2.3  GUI的設計窗口簡介    248
10.2.4  使用GUIDE創(chuàng)建GUI的步驟    253
10.3  M文件創(chuàng)建GUI    262
10.4  課后練習    266
第11章  Simulink基礎    267
11.1  Simulink的基礎操作    268
11.1.1  Simulink概述    268
11.1.2  Simulink安裝步驟    268
11.1.3  Simulink啟動方式    269
11.1.4  模型窗口的菜單欄    270
11.2  Simulink仿真系統(tǒng)操作步驟    274
11.2.1  啟動添加Simulink 模塊庫    274
11.2.2  設置模塊屬性    275
11.2.3  模塊連接    276
11.2.4  運行系統(tǒng)輸出結(jié)果    276
11.3  Simulink的模塊庫    276
11.3.1  Simulink的公共模塊庫    277
11.3.2  Simulink的專業(yè)模塊庫    285
11.4  Simulink模塊的基本操作    290
11.4.1  Simulink模型的工作原理    290
11.4.2  模塊的選定復制    292
11.4.3  模塊大小改變與旋轉(zhuǎn)    293
11.4.4  模塊顏色的改變與名的改變    294
11.4.5  模塊參數(shù)設置    296
11.4.6  連線分支與連線改變    297
11.4.7  信號組合    299
11.5  模型注釋    299
11.6  設置Simulink仿真系統(tǒng)界面    300
11.6.1  模塊框圖屬性編輯    300
11.6.2  信號標簽與標簽傳遞    302
11.7  仿真運行過程    304
11.7.1  運行仿真    304
11.7.2  仿真參數(shù)設置    305
11.7.3  示波器的使用    310
11.8  Simulink連續(xù)系統(tǒng)建模    311
11.8.1  線性系統(tǒng)建模    311
11.8.2  非線性系統(tǒng)建模    318
11.9  課后練習    319
第12章  文件和數(shù)據(jù)的導入與導出    321
12.1  低級文件I/O介紹    322
12.2  文件打開和關閉    322
12.2.1  打開文件    322
12.2.2  關閉文件    324
12.3  數(shù)據(jù)的讀寫    325
12.3.1  讀取TXT文件    325
12.3.2  寫入二進制文件    335
12.4  文件的定位和文件的狀態(tài)    338
12.5  高級文件I/O介紹    342
12.5.1  Mat文件操作    342
12.5.2  圖像、聲音、影片格式文件的 操作    345
12.6  課后練習    348