MATLAB实用教程(第五版)
作者: (美)Holly Moore (霍莉 · 摩尔)
出版社:电子工业出版社 2021-08-01
简介:本书分三个部分介绍了MATLAB 原理及其应用,共16 章。部分为MATLAB 技术基础简介,主要介绍MATLAB 环境、基本运算、内置函数、矩阵运算和绘图功能。第二部分为MATLAB 编程方法介绍,主要包括自定义函数、接口函数、逻辑函数和程序控制结构等内容。第三部分为高级MATLAB应用,重点介绍矩阵代数求解、数据变量类型、符号运算、数值分析、数据可视化、图形用户接口功能和Simulink 仿真等内容。第三部分的各章内容相互独立,读者可根据自身情况进行选择。每一章结束均附有习题,供练习巩固之用。书中提供的大量实例来自于非常基础的学科领域,内容丰富,可以边阅读边录入示例程序进行调试运行,具有很强的实用性。【目录】目 录第1章 MATLAB简介 11.1 MATLAB概述 11.2 学生版MATLAB 21.3 MATLAB在工业中的应用 21.3.1 电气工程 31.3.2 生物医学工程 31.3.3 流体动力学 41.4 解决工程和科学中的问题 4第2章 MATLAB环境 72.1 启动 72.2 MATLAB窗口 92.2.1 命令窗口 92.2.2 命令历史 92.2.3 工作区窗口 102.2.4 当前文件夹窗口 122.2.5 文档窗口 132.2.6 图形窗口 142.2.7 编辑窗口 142.3 用MATLAB解决问题 142.3.1 使用变量 152.3.2 MATLAB中的矩阵 172.3.3 数值显示 322.4 保存工作成果 362.4.1 日志 362.4.2 保存变量 372.4.3 脚本 392.4.4 分节模式 44小结 45MATLAB小结 46习题 47第3章 MATLAB内置函数 54引言 543.1 内置函数的使用 543.2 帮助功能的使用 563.3 初等数学函数 583.3.1 常见的计算 583.3.2 舍入函数 623.3.3 离散数学 633.4 三角函数 653.5 数据分析函数 693.5.1 值和小值 693.5.2 均值和中值 713.5.3 和与积 723.5.4 数值的排序 733.5.5 求矩阵的规格 753.5.6 方差和标准差 813.6 随机数 853.6.1 均匀随机数 863.6.2 高斯随机数 863.7 复数 893.8 计算的局限性 933.9 特殊值和其他函数 94小结 95MATLAB小结 96习题 98第4章 MATLAB矩阵运算 1044.1 矩阵运算 1044.1.1 定义矩阵 1044.1.2 冒号运算符的使用 1064.2 利用meshgrid求解双变量 问题 1104.3 特殊矩阵 1174.3.1 全零矩阵 1184.3.2 全1矩阵 1184.3.3 对角矩阵 1194.3.4 魔方矩阵 120小结 122MATLAB小结 122习题 123第5章 绘图 130引言 1305.1 二维图 1305.1.1 基本绘图 1305.1.2 线条、颜色和标记样式 1375.1.3 坐标轴的缩放和图形标注 1395.2 子图 1465.3 其他类型的二维图 1475.3.1 极坐标图 1475.3.2 对数图 1495.3.3 条形图和饼图 1555.3.4 直方图 1565.3.5 双y轴图 1595.3.6 画函数的波形 1625.4 三维图 1635.4.1 三维线图 1635.4.2 曲面图 1645.5 用菜单栏工具编辑图形 1695.6 由工作区窗口创建图形 1715.7 保存图形 171小结 172MATLAB小结 172习题 174第6章 自定义函数 183引言 1836.1 创建函数文件 1836.1.1 语法 1836.1.2 注释 1896.1.3 多输入多输出函数 1896.1.4 无输入参数或输出参数的 函数 1946.1.5 确定输入参数/输出参数的 数量 1956.1.6 局部变量 1976.1.7 全局变量 1986.1.8 查看函数文件代码 1986.2 创建自己的函数工具箱 1996.3 匿名函数和函数句柄 2016.4 复合函数 2036.5 子函数 2036.5.1 在其他函数中使用子 函数 2046.5.2 MATLAB程序中的子 函数 208小结 209MATLAB小结 210习题 210第7章 输入/输出控制 216引言 2167.1 自定义输入 2167.2 输出选项 2207.2.1 显示函数 2207.2.2 格式化输出—fprintf 函数 2227.2.3 格式化输出—sprintf 函数 2277.2.4 table函数 2297.3 图形输入 2307.4 分节符的更多应用 2317.4.1 发布 2317.4.2 实时脚本 2337.5 从文件中读写数据 2347.5.1 导入数据 2347.5.2 导出数据 2367.6 调试代码 2367.6.1 代码分析器 2377.6.2 调试工具栏 237小结 240MATLAB小结 240习题 241第8章 逻辑函数和选择结构 246概述 2468.1 关系运算与逻辑运算 2468.2 流程图和伪代码 2488.3 逻辑函数 2508.3.1 find命令 2508.3.2 find命令的流程图和 伪代码 2538.4 选择结构 2578.4.1 简单的if语句 2578.4.2 if/else结构 2578.4.3 elseif结构 2588.4.4 switch/case语句 2638.4.5 menu函数 2688.5 调试 272小结 272MATLAB小结 273习题 274第9章 循环结构 2859.1 for循环 2859.2 while循环 2929.3 break和continue 3009.4 中断循环 3019.5 嵌套循环 3049.6 提高循环效率 305小结 308习题 309第10章 矩阵代数 314引言 31410.1 矩阵运算和函数 31410.1.1 转置 31410.1.2 点积 31510.1.3 矩阵乘法 32110.1.4 矩阵的幂 32410.1.5 逆矩阵 32510.1.6 行列式 32710.1.7 叉积 32810.2 求解线性方程组 33210.2.1 用逆矩阵解方程 33210.2.2 用矩阵左除方法求解 方程 33510.2.3 利用行阶梯矩阵的逆运算 函数求解方程组 33810.3 特殊矩阵 34510.3.1 ones和zeros函数 34510.3.2 单位矩阵 34510.3.3 其他矩阵 347小结 347MATLAB小结 349习题 350第11章 其他类型的数组 357引言 35711.1 数据类型 35811.2 数值型数据 35911.2.1 双精度浮点数 35911.2.2 单精度浮点数 35911.2.3 整数 36211.2.4 复数 36211.3 字符和字符串数据 36311.3.1 创建字符和字符串数组 36311.3.2 字符编码方案 36411.3.3 字符和字符串数组的 使用 36611.4 符号数据 37111.5 逻辑数据 37211.6 稀疏数组 37211.7 分类数组 37311.8 时间数组 37311.9 多维数组 37711.10 元胞数组 37911.11 结构数组 38011.12 表格数组 387小结 388MATLAB小结 388习题 390第12章 符号数学运算 397引言 39712.1 符号代数 39812.1.1 创建符号变量 39912.1.2 符号表达式和符号方程 的处理 40112.2 求解表达式和方程 40312.2.1 solve函数 40312.2.2 求解方程组 40612.2.3 替换和符号函数 40912.3 符号绘图 41312.3.1 fplot函数 41312.3.2 其他的符号绘图函数 41612.4 微积分运算 42012.4.1 微分 42012.4.2 积分 42512.5 微分方程 43312.5.1 输入字符串时dsolve 函数的用法 43412.5.2 输入符号函数时dsolve 函数的用法 43612.6 将符号表达式转换为匿名 函数 437小结 438MATLAB小结 439习题 440第13章 数值计算方法 44813.1 插值 44813.1.1 线性插值 44813.1.2 三次样条插值 45013.1.3 外插法 45513.1.4 多维插值 45513.2 曲线拟合 45713.2.1 线性回归 45713.2.2 过零点线性回归 45913.2.3 多项式回归 46013.2.4 polyval函数 46213.3 交互式拟合工具 46813.3.1 基本拟合工具 46813.3.2 曲线拟合工具箱 47013.4 差分与数值微分 47013.4.1 diff函数 47013.4.2 前向、后向和中心 差分法 47413.5 数值积分 47913.6 求微分方程的数值解 48413.6.1 函数句柄输入 48513.6.2 求解过程中要注意的 问题 48513.6.3 求解高阶微分方程 48713.6.4 边值问题 48813.6.5 偏微分方程 490小结 490MATLAB小结 492习题 493第14章 高级绘图 500引言 50014.1 图像 50014.1.1 图像类型 50214.1.2 读写图像文件 51114.2 图形对象 51314.2.1 曲线句柄 51414.2.2 图形窗口句柄 51514.2.3 坐标轴句柄 51614.2.4 坐标轴注释 51814.2.5 属性编辑器 51814.3 动画 51914.3.1 重绘和擦除 51914.3.2 电影 52114.4 其他可视化方法 52514.4.1 透明度 52514.4.2 隐藏线 52614.4.3 光源 52714.5 三维体可视化简介 52714.5.1 标量数据的三维体 可视化 52714.5.2 矢量数据的三维体 可视化 528小结 530MATLAB小结 531习题 532第15章 图形用户接口设计 534引言 53415.1 单用户GUI 53415.1.1 创建布局 53415.1.2 向程序添加代码 53915.2 多用户交互GUI— ready_aim_fire 54215.3 改进的ready_aim_fire 程序 54515.4 更好的ready_aim_fire 程序 54615.5 内置GUI模板 55015.5.1 GUI with UIcontrols 55015.5.2 GUI with Axes and Menu 55215.5.3 Modal Question Box 55215.5.4 其他示例 552小结 553习题 553第16章 Simulink简介 555引言 55516.1 应用 55516.2 入门 55516.3 Simulink求解微分方程 563小结 568习题 568附录A 特殊字符、命令和函数 572附录B 坐标轴展缩技术 584附录C ready_aim_fire GUI 代码 586附录D 北卡罗来纳州阿什维尔市天气 数据 590