MATLAB编程基础与典型应用
版权信息书 名: MATLAB编程基础与典型应用
作者：刘会灯,朱飞
出版社：人民邮电出版社
出版时间： 2008
ISBN: 9787115179326
开本： 16
定价: 59.00 元
内容简介本书详细介绍了MATLAB的编程基础及其扩展应用，使读者能够快速掌握MATLAB基本编程的方法和不同工具箱的使用方法。
本书共分17章，第1章到第8章主要介绍MATLAB的基本知识，包括MATLAB矩阵运算、字符数组、元胞和结构数组、多项式、插值拟合以及MATLAB基础编程过程；第9章到第17章以MATLAB的应用为主，分别介绍了一维、二维、三维图形绘制的基本操作，MATLAB不同工具箱及其在数学计算、工程优化、控制系统设计、信号处理、人工神经网络中的应用，Simulink集成仿真环境在建模仿真中的应用、MATLAB的接口技术以及Notebook的使用等内容。
本书结构清晰、内容丰富、论述翔实，适合学习MATLAB的本科生、研究生阅读，也可作为广大科研工作人员的参考用书。
编辑推荐从MATLAB基础讲起，引导读者快速入门。
通过实例详细讲解MATLAB的各种工具箱的实际应用。
深入剖析Simulink建模仿真技术、外部接口技术、Notebook的使用方法。
目录第1章MATLAB概述1
1.1MATLAB简介1
1.2MATLAB的安装2
1.3MATLAB的启动与退出5
1.4MATLAB的运行环境5
1.4.1MATLAB的工作界面6
1.4.2命令窗口8
1.4.3历史命令窗口11
1.4.4当前目录浏览器窗口12
1.4.5工作空间浏览器窗口13
1.4.6数组编辑器窗口15
1.5MATLAB的帮助系统15
1.5.1帮助导航/浏览器窗口15
1.5.2通过命令实现帮助17
1.5.3PDF帮助17
1.5.4其他帮助17
第2章数组及矩阵的创建和操作18
2.1基本概念18
2.1.1常量和变量18
2.1.2数组和矩阵19
2.2数组及矩阵的创建和操作20
2.2.1数组及矩阵的输入20
2.2.2数组及矩阵元素操作25
2.3多维数组31
2.3.1多维数组的创建31
2.3.2多维数组的标识32
第3章矩阵运算34
3.1矩阵的基本运算34
3.1.1加、减运算34
3.1.2乘法运算35
3.1.3除法运算36
3.1.4乘方运算37
3.1.5矩阵函数39
3.1.6矩阵转置40
3.1.7矩阵和数组的数学函数41
3.1.8矩阵和数组运算比较42
3.1.9关系操作和逻辑操作42
3.2矩阵的分解45
3.2.1LU分解45
3.2.2奇异值分解46
3.2.3特征值分解46
3.2.4Cholesky分解47
3.2.5QR分解47
3.2.6Schur分解48
3.2.7复数特征值对角阵与实数块特征值对角阵的转换48
3.2.8广义奇异值分解49
3.2.9特征值问题的QZ分解49
3.2.10海森伯格形式的分解50
3.3线性方程组的求解50
3.3.1利用矩阵除法求线性方程组的特解(或一个解)50
3.3.2LU分解求线性方程组的解51
3.3.3Cholesky分解求线性方程组的解52
3.3.4QR分解52
3.3.5求线性齐次方程组的通解52
3.3.6求非齐次线性方程组的通解53
3.4稀疏矩阵54
3.4.1稀疏矩阵的创建54
3.4.2将稀疏矩阵转化为全元素矩阵55
3.4.3矩阵中非零元素的查找56
3.4.4其他稀疏矩阵的创建方法56
3.4.5稀疏矩阵中非零元素信息的查看57
3.4.6用图形方式查看稀疏矩阵的信息58
3.4.7矩阵排序59
第4章字符、元胞和结构数组61
4.1字符数组61
4.1.1字符数组的创建61
4.1.2字符与数值的相互转化63
4.1.3创建复杂字符数组63
4.1.4字符串的比较65
4.1.5字符的分类67
4.1.6字符串的查找和替换69
4.1.7类型转换69
4.2元胞数组72
4.2.1元胞数组的创建72
4.2.2元胞数组的内容获取74
4.2.3元胞数组的显示75
4.3结构数组77
4.3.1结构数的创建77
4.3.2结构数组数据的获取78
4.3.3结构数组的数据修改80
第5章多项式与数据分析81
5.1多项式81
5.1.1多项式的四则运算81
5.1.2多项式的导函数83
5.1.3多项式的求值83
5.1.4多项式求根85
5.1.5部分分式展开86
5.1.6多项式的微分和积分87
5.2数据插值87
5.2.1一维数据插值87
5.2.2二维数据插值88
5.3曲线拟合89
5.4数据统计处理90
5.4.1最大值和最小值90
5.4.2求和与求积92
5.4.3平均值和中值93
5.4.4累加和与累乘积94
5.4.5标准方差95
5.4.6相关系数97
5.4.7排序97
第6章符号计算99
6.1符号对象99
6.1.1建立符号常量和符号变量99
6.1.2建立符号表达式100
6.1.3符号表达式运算101
6.1.4符号表达式中变量的确定104
6.1.5符号矩阵105
6.2符号微积分108
6.2.1符号极限108
6.2.2符号导数110
6.2.3符号积分111
6.2.4积分变换111
6.3级数113
6.4符号方程求解114
6.4.1符号代数方程求解115
6.4.2符号常微分方程求解116
6.4.3符号函数计算器117
6.5maple函数118
6.5.1maple内核访问函数118
6.5.2maple函数帮助命令120
第7章MATLAB程序设计121
7.1MATLAB的工作模式121
7.1.1命令窗口模式121
7.1.2m文件模式121
7.2m文件的创建122
7.3m文件的类型123
7.3.1数据文件123
7.3.2m文件124
7.4MATLAB的程序结构127
7.4.1循环结构127
7.4.2分支结构128
7.5MATLAB程序流的控制129
第8章句柄图形及图形用户界面设计131
8.1句柄图形概述131
8.2图形对象和句柄131
8.2.1图形对象132
8.2.2创建图形对象的底层函数133
8.2.3图形对象的属性133
8.2.4句柄与句柄操作134
8.3图形对象属性的操作134
8.3.1对象属性的获得134
8.3.2对象属性的直接操作137
8.3.3对象属性的继承操作138
8.4图形用户界面设计139
8.4.1菜单设计139
8.4.2对话框设计140
8.5图形用户界面设计工具141
8.5.1图形用户界面设计窗口141
8.5.2属性查看器143
8.5.3菜单编辑器143
8.5.4位置调整工具144
8.5.5对象浏览器144
8.5.6Tab顺序编辑器145
第9章MATLAB图形功能146
9.1二维基本图形146
9.1.1基本绘图函数plot146
9.1.2单窗口单曲线绘图147
9.1.3单窗口多曲线绘图148
9.1.4单窗口多曲线分图绘图148
9.1.5设置颜色与线型149
9.1.6图案填充151
9.1.7图形加注151
9.1.8自适应采样的绘图函数153
9.1.9隐函数绘图153
9.2二维特殊图形154
9.2.1阶梯曲线155
9.2.2极坐标图156
9.2.3火柴杆图157
9.2.4彗星曲线图157
9.2.5区域图158
9.2.6饼图159
9.2.7离散点图159
9.2.8伪彩色图160
9.2.9带形图161
9.2.10条形图161
9.2.11误差条图162
9.2.12散点矩阵图163
9.2.13对数坐标图163
9.3三维基本图形164
9.3.1三维线图164
9.3.2三维饼图165
9.3.3三维多边形166
9.3.4三维网格图166
9.3.5三维网线图167
9.3.6三维曲面图168
9.3.7标准三维曲面169
9.3.8其他三维图170
9.4图形修饰171
9.4.1图形颜色修饰171
9.4.2图形效果修饰174
第10章MATLAB在工程数学中的应用176
10.1MATLAB在高等数学中的应用176
10.1.1基本函数176
10.1.2极限179
10.1.3导数与微分180
10.1.4积分181
10.1.5微分方程182
10.1.6级数184
10.2MATLAB在复变函数中的应用185
10.2.1复数表示及基本运算185
10.2.2复数的基本函数187
10.2.3复变函数的极限和微积分运算188
10.2.4复变函数的级数190
10.2.5复变函数的留数计算192
第11章MATLAB在工程优化中的应用194
11.1工程优化问题概述194
11.2优化问题195
11.2.1线性规划问题198
11.2.2无约束优化问题201
11.2.3有约束优化问题204
11.2.4二次规划问题210
11.2.5“半无限”多元函数优化问题214
11.2.6最小最大化问题216
11.2.7多目标规划问题217
11.2.8整数规划问题219
11.3最小二乘曲线拟和问题221
11.3.1线性最小二乘曲线拟和问题222
11.3.2非线性最小二乘曲线拟和问题223
11.3.3曲线拟和综合实例228
11.4方程求解238
第12章MATLAB在自动控制中的应用241
12.1系统模型241
12.1.1传递函数模型242
12.1.2零极点模型244
12.1.3状态空间函数模型247
12.1.4模型的转换248
12.1.5连续系统和离散系统之间变换249
12.1.6系统的互连和反馈251
12.1.7归纳总结255
12.2系统时域分析256
12.2.1系统时域分析方法和特点256
12.2.2实例演示257
12.2.3归纳总结262
12.3系统根轨迹分析262
12.3.1根轨迹分析法262
12.3.2实例演示263
12.3.3归纳总结266
12.4系统频域分析267
12.4.1幅相频率特性(Nyquist图)267
12.4.2对数频率特性(Bode图)269
12.4.3对数幅相特性(Nichols图)272
12.4.4归纳总结273
12.5系统校正274
12.5.1串联超前校正274
12.5.2串联滞后校正277
12.5.3串联滞后－超前校正279
12.5.4归纳总结282
12.6控制工具箱用户接口界面282
12.6.1LTIViewer282
12.6.2SISODesignTool287
12.6.3归纳总结296
第13章MATLAB在数字信号处理中的应用297
13.1数字信号处理基础知识297
13.1.1信号的产生297
13.1.2信号的运算305
13.1.3信号的抽取与插值308
13.1.4归纳总结311
13.2信号的变换技术311
13.2.1离散傅立叶变换312
13.2.2快速傅立叶变换313
13.2.3Hilbert变换315
13.2.4归纳总结316
13.3数字滤波器的分析与实现316
13.3.1数字滤波器的概念316
13.3.2数字滤波器的分析317
13.3.3滤波器的实现322
13.3.4归纳总结324
13.4IIR数字滤波器的设计325
13.4.1典型模拟滤波器的设计325
13.4.2模拟滤波器的转换328
13.4.3模拟滤波器的离散化331
13.4.4IIR阶次的选择334
13.4.5IIR数字滤波器的直接设计法336
13.4.6归纳总结340
13.5FIR数字滤波器的设计341
13.5.1FIR数字滤波器设计的窗函数法341
13.5.2FIR数字滤波器设计的频率抽样法344
13.5.3FIR数字滤波器设计的切比雪夫逼近法344
13.5.4归纳总结347
13.6窗函数347
13.6.1矩形窗347
13.6.2巴特里特(Bartlett)窗348
13.6.3汉宁(Hanning)窗349
13.6.4汉明(Hamming)窗350
13.6.5归纳总结351
第14章MATLAB在人工神经网络中的应用352
14.1人工神经网络简介352
14.1.1历史及现状352
14.1.2基本结构353
14.1.3神经网络特点355
14.1.4几种著名的神经网络355
14.2感知器356
14.2.1感知器原理356
14.2.2感知器相关函数357
14.2.3感知器应用举例361
14.3线性神经网络364
14.3.1线性神经网络原理365
14.3.2线性神经网络相关函数366
14.3.3线性神经网络应用举例368
14.4BP网络369
14.4.1BP网络原理369
14.4.2BP网络相关函数370
14.4.3Bp网络应用举例380
14.5径向基网络385
14.5.1径向基网络原理385
14.5.2径向基网络相关函数386
14.5.3径向基网络应用举例390
14.6回归网络391
14.6.1回归网络相关函数391
14.6.2回归网络应用举例393
第15章Simulink建模与仿真396
15.1Simulink简介396
15.2Simulink启动和文件建立397
15.2.1Simulink的启动397
15.2.2Mdl文件的建立398
15.2.3Simulink库文件的建立403
15.3Simulink建模与基本操作405
15.3.1演示实例405
15.3.2模块操作408
15.3.3模块及属性编辑410
15.3.4模型仿真参数设置411
15.3.5模型属性设置415
15.3.6模型格式设置416
15.4Simulink基本模块库介绍416
15.4.1连续模块库(Continuous)416
15.4.2离散模块库(Discrete)418
15.4.3非线性模块库(Nonlinear)420
15.4.4信号和系统模块库(Signals&Systems)422
15.4.5数学模块库(Math)423
15.4.6子系统模块库(Subsystems)424
15.4.7输出模块库(Sinks)425
15.4.8输入源模块库(Sources)426
15.4.9函数与查表模块库(Functions&Tables)427
15.5子系统的创建、封装和受控执行428
15.5.1子系统的创建和封装429
15.5.2触发子系统433
15.5.3使能子系统434
15.5.4触发使能子系统435
15.5.5if/else子系统436
15.5.6switch-case子系统438
15.5.7while子系统439
15.5.8for子系统440
15.6Simulink的命令行仿真技术441
15.6.1命令行创建Simulink仿真模型441
15.6.2Simulink命令行仿真技术444
15.6.3命令行仿真实例448
15.7S-function建模仿真452
15.7.1S-function概述452
15.7.2S-function的工作原理454
15.7.3M文件S-function的编写455
15.8应用实例分析465
15.8.1应用实例一：动力学仿真466
15.8.2应用实例二：电路系统仿真468
15.8.3应用实例三：电力电子仿真技术470
第16章外部接口技术476
16.1概述476
16.2创建C语言MEX文件478
16.2.1MEX文件简介478
16.2.2编写C语言MEX文件482
16.3MAT文件应用485
16.3.1MATLAB数据导入导出方式485
16.3.2MAT函数库函数487
16.3.3Mex文件读写MAT文件487
16.4MATLAB引擎技术491
16.4.1VisualC++中调用MATLAB引擎配置491
16.4.2主要的MATLAB引擎函数492
16.4.3实例演示493
16.5VisualC++与MATLAB接口496
16.5.1VisualC++中使用MATLAB引擎497
16.5.2VisualC++中使用MATLAB语言C、C++数学函数库497
16.5.3VisualC++中创建MAT文件499
16.5.4基于MATCOM实现VisualC++与MATLAB接口501
16.5.5使用COM组件实现VisualC++与MATLAB的接口509
第17章Notebook的使用516
17.1Notebook的安装和使用环境516
17.1.1Notebook的安装516
17.1.2Notebook基本操作517
17.1.3Notebook使用环境520
17.2M-book模板的使用521
……