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标题: MATLAB应用大全 书连载 [打印本页]

作者: lili456    时间: 2012-5-28 11:00
标题: MATLAB应用大全 书连载
程序员典藏大系
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MATLAB应用大全( N. v* p: W% L4 B2 u# s) x

7 o' l1 w! X9 ?  P: G* y! v赵海滨  等编著
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8 ?, R- F+ v5 I4 o' S+ f0 r清 华 大 学 出 版 社& a" e, B/ p" Z9 j3 g" p4 Y
北  京9 ?1 {" D" w& ]: _7 @$ X
内 容 简 介
9 s+ D4 L  I; i* Y9 }; T, M本书由浅入深,全面、系统地介绍了MATLAB编程和开发的方方面面。书中的每章都提供了大量有针对性的实例,供读者实战演练。另外,为了帮助读者更高效、直观地学习,本书每章重点内容都专门录制了对应的教学视频。这些视频和本书所有的实例文件一起收录于配书DVD光盘中。
% v  S4 x! W7 T0 r8 T全书共23章,分为7篇。基础篇介绍了MATLAB基础、数组和矩阵分析、字符串分析;科学运算篇介绍了MATLAB数据分析、积分和微分运算、概率和数理统计、符号计算;数据可视化篇介绍了二维和三维数据的可视化;编程篇介绍了MATLAB基本编程、程序调试和编程技巧;仿真篇介绍了Simulink基本知识、Simulink建模和S-函数;高级应用篇介绍了GUI编程开发、GUIDE工具建立GUI界面、文件夹管理和文件I/O操作、MATLAB编译器;工具箱与接口编程篇介绍了信号处理、小波分析、图像处理、神经网络4个工具箱,最后还介绍了MATLAB与Word和Excel的接口技术。+ Z: O' K# ?. r7 y& A
无论是对于MATLAB的初学者,还是有一定基础的高级用户,本书都是一本难得的参考书。本书非常适合使用MATLAB进行编程和开发的本科生、研究生及教师,也适合广大科研和工程技术人员研读。
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本书封面贴有清华大学出版社防伪标签,无标签者不得销售。
! f  Z# @; {( O! I3 A6 p, n+ p版权所有,侵权必究。侵权举报电话:010-62782989  137011219331 f% o7 z* M1 q

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" a0 a2 C; u/ B# w9 C图书在版编目(CIP)数据. a! g  p" ~$ Q/ Q3 e/ a

0 |9 ?2 N. e0 _% HMATLAB应用大全 / 赵海滨等编著. —北京:清华大学出版社,2012.3
# W' U/ e( {* s7 I, y4 [ISBN 978-7-302-27616-6% q+ }; X' F* F8 F$ c6 d( a
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Ⅰ. ①M…  Ⅱ. ①赵…  Ⅲ. ①Matlab软件  Ⅳ.  ①TP317
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1 b/ b' j; p/ a; N1 f" V中国版本图书馆CIP数据核字(2011)第271712号
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5 {. m" }5 ]- n2 V7 Q责任编辑:夏兆彦% V; h6 b" b. `1 A8 ^& F
责任校对:徐俊伟
# A+ U" ^# D( z+ |" R2 u责任印制:( x. ]+ H0 e  Q/ @5 V) A

8 N1 Z: z7 a$ ~) n$ |& D, u出版发行:清华大学出版社        9 w* I. K% A6 T
网    址:http://www.tup.com.cn, http://www.wqbook.com
3 {8 h& d2 y  b* N4 ]6 i" t: t3 R3 K地    址:北京清华大学学研大厦A座                邮    编:1000840 F1 Q0 G' ?" ?9 N2 J9 I6 Q
社 总 机:010-62770175                                邮    购:010-627865449 B" M* z& [) a% k
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经    销:全国新华书店, ^( i4 _2 N3 M4 l- p
开    本:185mm×260mm        印    张:46.75              字    数:1170千字5 y, [, q% w! z9 Z
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9 w" A  b8 ~% @3 i版    次:2012年3月第1版                                                  印    次:2012年3月第1次印刷
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" z/ v: Z/ y2 l, O产品编号:043740-01
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作者: lili456    时间: 2012-5-28 11:02
目    录4 ~  c" V5 Y8 p3 i: ~; K+ k
第1篇  MATLAB基础& ]$ I$ ?3 b7 Q0 n$ O
第1章  MATLAB概述(  教学视频:15分钟)        23 N# E7 `! |2 l
1.1  MATLAB简介        2
6 o' @" a; ]8 Q1.2  MATLAB的特点        2
. |, r! D( J+ d5 L1.2.1  界面友好,容易使用        2
! k9 F% j- M+ Q* z1.2.2  强大的科学计算和数据处理能力        3
; R# w6 j# {3 m8 c* c1.2.3  强大的图形处理功能        38 Q% R& D3 X2 h: ~3 Z, E3 G
1.2.4  应用广泛的专业领域工具箱        3
# l) q4 I/ `2 A. O7 {! |) w1.2.5  实用的程序接口        3- Y. o  B" N5 @& v$ M* l7 s9 R! I6 K
1.3  MATLAB 2010a的新功能和特点        4+ t( S0 ^* K# R. e- h& m
1.4  MATLAB的安装、退出及卸载        4
8 E6 w9 l6 z4 X2 O4 X1.4.1  MATLAB的安装        4
$ \. Q; I4 v9 A, M. M% F- K( h$ n1.4.2  MATLAB的启动和退出        8
2 e1 m1 E7 i* c9 a/ g1.4.3  MATLAB的卸载        98 Y  O, P, N9 ^% |
1.5  MATLAB的目录结构        10
7 r$ w* B  {( B2 K1.6  MATLAB的工作环境        115 ^9 x! l1 _; K! _- y5 e4 v
1.7  MATLAB的通用命令简介        16
. o8 L. @! _9 Y1 i, s, M! a1.8  MATLAB的工具箱简介        17
* R. S6 N; a* F# @7 _1.9  MATLAB的帮助系统        18! d% b, Y* A( e5 U% U
1.9.1  命令行窗口查询帮助        187 p) n" O% J9 }. u: [- n
1.9.2  MATLAB 2010a联机帮助系统        20
, Q9 u- m0 q- B% g7 t! _1 |0 U3 ~1.10  本章小结        21! Q! }0 U5 V5 {3 g; z
第2章  MATLAB基础(  教学视频:78分钟)        22
8 g  a+ `6 a  B5 \7 [7 @2.1  数据类型        22
  z# i0 z/ k6 x8 L! l+ \+ A4 K2.1.1  数值类型        233 d6 O6 l! j; F- y: M! |9 _
2.1.2  逻辑类型        314 }7 u9 G7 D' J
2.1.3  字符和字符串        323 J5 z: G' C& k, d) A. \1 p5 [
2.1.4  函数句柄        33
7 q! o) m8 o6 f% h9 B/ B  t/ F2.1.5  单元数组类型        358 R' {# E) ?& t
2.1.6  结构体类型        39# v& W% |4 |' h  G5 m
2.2  运算符        46( g% g: m1 ^% D+ w0 m7 Z9 {3 B
2.2.1  算术运算符        46
3 F2 K- j0 d* H- U/ T; o2.2.2  关系运算符        47
% r) x: z, D6 G2.2.3  逻辑运算符        48
$ J) l+ @$ N5 B+ Z# z3 w& h% A2.2.4  运算优先级        52
4 V( O$ `3 _/ N& G" {/ m" @2.3  日期和时间        53
% c* ]  e1 W. o* K% ~2.3.1  日期和时间的表示形式        53
# L  ^; n. B2 a- e2.3.2  日期和时间的格式转换        551 H1 W! ]: _& A! S0 c; p% B. h
2.3.3  计时函数及其应用        58
8 ]- f; }! v% q1 w" R2.4  MATLAB中的常量和变量        60
/ T0 N* g! z: G1 l2.5  本章小结        60
2 z$ B8 o+ W7 X$ F  [& j第3章  数组和矩阵分析(  教学视频:160分钟)        61" d% {9 [9 N  s8 A& C, s$ Y$ q( {
3.1  数组及其函数        61
9 ]% l3 M( c6 E# @3.1.1  数组的建立和操作        619 `' L& n) Z, U  p4 I
3.1.2  数组的算术运算        65
: s, E& D0 [" G% l  P3.1.3  数组的关系运算        68' l- q- |% o3 f; I% w: Y: j
3.1.4  数组的逻辑运算        708 ?& G0 l* V/ ^* `5 B7 n3 r+ D2 y8 [
3.1.5  数组信息的获取        718 A3 O- O8 E# \, E
3.2  矩阵的创建        75+ ?& p  _5 _# D7 N
3.3  矩阵的基本操作        79
9 m, Q  m/ l+ r: n5 V1 b' Y7 ]* u3.3.1  矩阵的扩展        79
+ A& H& q+ J2 \5 q+ M3.3.2  矩阵的块操作        80$ _( j7 t' P6 R& h: e  O) y( Y
3.3.3  矩阵中元素的删除        82
3 D. i4 k& H0 \, R* V: x3.3.4  矩阵的转置        82
' {# R" p8 J. t# ?9 b7 v3.3.5  矩阵的旋转        837 `) l; C* @' q* r: I4 ?9 N9 G
3.3.6  矩阵的翻转        84% W! I" e0 I. }- H2 X, O
3.3.7  矩阵尺寸的改变        85& l" u9 `+ a9 x$ _) G
3.4  矩阵的基本数值运算        85
5 G4 H' u2 n, j1 L6 V7 N3.4.1  矩阵的加减运算        85( i" v3 Q, {. D9 C) M4 B
3.4.2  矩阵的乘法        86
2 E* A7 l( h9 A1 V3.4.3  矩阵的除法        87
4 k' U$ X! k- v$ k3.4.4  矩阵元素的查找        891 k" [  @+ v" a( ^8 `, H9 Q6 m
3.4.5  矩阵元素的排序        891 v" q: X9 D% O7 ~
3.4.6  矩阵元素的求和        900 g$ F1 ~9 L' Q+ d! L) e
3.4.7  矩阵元素的求积        91# v' E/ l$ P, l, s- [8 U) ]2 u* N
3.4.8  矩阵元素的差分        923 T0 V$ }8 K, u+ S7 i) P3 z3 L
3.5  特殊矩阵的生成        93/ t2 d2 Y( [6 g6 s& a- M1 e
3.5.1  全零矩阵        93
0 s, q1 ?) R7 l: d3.5.2  全1矩阵        94
; J; e( D/ z1 v7 H( d& T9 h2 u) Q3.5.3  单位矩阵        94
1 A3 A  U3 X, O9 Y; F5 H0 P0 `- D3.5.4  0~1间均匀分布的随机矩阵        957 a7 u8 \" U7 \# b, ^: y

# N9 r+ i$ u3 Y! X, J
作者: lili456    时间: 2012-5-28 11:07
3.5.5  标准正态分布随机矩阵        95, L* k' Q! Q' n& T1 e
3.5.6  魔方矩阵        966 j, X: V6 p" j6 l2 o
3.5.7  范得蒙矩阵        96
8 W1 v4 S% Z& I6 y; A3.5.8  希尔伯特矩阵        973 O: |. L% {: I; g- X5 p
3.5.9  托普利兹矩阵        98
2 g# @" k/ p5 ~- b; ~3.5.10  伴随矩阵        98* U  S% U& a. }4 S) f' X1 a0 U
3.5.11  帕斯卡矩阵        996 f  z) h. x! d" P, ~( T1 \
3.6  矩阵的特征和线性代数        100
" u& e# p1 q  L/ h' V+ T  {3.6.1  方阵的行列式        100+ e! E  G$ B9 B2 f
3.6.2  特征值、特征向量和特征多项式        100; G) ]; C  z. ~" _# |5 ~9 S, l
3.6.3  对角阵        102  c' b! }4 w2 H" q5 j/ k/ `
3.6.4  上三角阵和下三角阵        102
0 o( x$ q% P4 ?: e9 L# C, s3.6.5  矩阵的逆和伪逆        1030 Y# d3 Q! Z% w/ R
3.6.6  矩阵的秩        104
# ]) B4 e& d! ^8 C! c2 W3.6.7  矩阵的迹        105
  t% s! K# z+ Q9 C' t3.6.8  矩阵的范数        105" K5 n2 h9 o3 A" f
3.6.9  矩阵的条件数        106
% t1 D, ?3 @0 `, u5 R3.6.10  矩阵的标准正交基        107
& Z4 F' _! j( n: o5 [. F7 H3.6.11  矩阵的超越函数        1083 M4 w% n  ~, j+ g+ Z# T
3.7  稀疏矩阵        111
. [0 @9 `  z, r3 Q# B3.7.1  矩阵存储方式        1115 {3 Y$ e# g4 k
3.7.2  产生稀疏矩阵        111
& p! T$ ^% O. o2 P' J/ z$ D3.7.3  特殊稀疏矩阵        115
  S; h7 M7 K" m! l5 w; z3.8  矩阵的分解        117# X( e! ?+ ]8 N3 j2 R
3.8.1  Cholesky分解        117
5 l8 h, o; x$ U: q$ d$ `9 C3 e3.8.2  LU分解        118
. Y; z7 c7 h4 U+ t9 ~3 T- }3.8.3  QR分解        119$ c$ V8 S! g# `7 I& ~' R" t
3.8.4  SVD分解        120
) t4 m9 L1 C# x3.8.5  Schur分解        121+ G, h# k& F, b+ H$ I
3.8.6  Hessenberg分解        122# h; Q8 U, s6 q) [% j; E( ~3 `; f
3.9  本章小结        1231 S1 w. p( L& M6 F* y
第4章  字符串分析(  教学视频:19分钟)        1243 `8 e# k, K) @- m  ]1 q- B, ]
4.1  字符串处理函数        124
: [. u6 [  L4 N4 F4 |0 P4.1.1  字符串基本属性        124/ q/ Y7 p2 D$ X- R) ~; h
4.1.2  字符串的构造        125
3 g6 q, B  P) \4 G' x$ B! x4.1.3  字符串的比较        127' Y7 A# _: }8 A+ @5 o0 b
4.1.4  字符串的查找和替换        1286 t  w* l* `  Q* B. p( x, N
4.1.5  字符串的转换        130
9 U& S9 N: o: j4 |6 x) [4.2  字符串的其他操作        131
( |. l5 e6 O) n) _4.2.1  字符的分类        131( e% f- q  T; T3 K6 S8 `
4.2.2  字符串的执行        132
# G9 `% R: k! f, B( t3 Q1 }& @9 M4 G% u4.2.3  其他操作        1340 Q( }7 |" T9 ^; a' K; w' W
4.3  本章小结        136
6 h9 }5 M3 w% T7 A) l第2篇  MATLAB科**算* O8 {- e' y: @" a; i" v
第5章  MATLAB数据分析(  教学视频:33分钟)        138
" U: j- \8 I' z: R0 @5.1  多项式及其函数        1382 q  n( L3 Q- ~; D  m3 j. \
5.1.1  多项式的建立        1385 h) l( }" R, N# Y4 B8 p0 b, G
5.1.2  多项式的求值与求根        139# H" y: M. U7 V
5.1.3  多项式乘法和除法        141; h( t0 N) ^5 V) s% U5 m' x8 ?6 l
5.1.4  多项式的导数和积分        1429 O+ h+ N( d) d' n- R/ L
5.1.5  多项式展开        1435 R  E! P& g5 R9 a) t$ ^4 t8 |
5.1.6  多项式拟合        145
/ \( i( M! t( z6 q6 f5.1.7  曲线拟合图形用户接口        145- {3 r6 `3 x) i  S5 u
5.2  插值        147# b( x: N- \7 t4 E: m5 T
5.2.1  一维插值        147
; b( B% E' N3 H3 P# `2 L  y  ?5.2.2  二维插值        150" o- x2 f( m  u9 s
5.2.3  样条插值        1515 }$ G- ~+ j7 J' i* S( t+ X4 k# l5 g
5.2.4  高维插值        152& J2 k3 S7 A: k/ r3 I2 o& _3 V, z% E
5.3  函数的极限        153( [# {# v; I& u. n+ L- i
5.3.1  极限的概念        153  z2 R' H3 d% R3 e
5.3.2  求极限的函数        155/ ^, ?: `. P( Y+ j
5.4  本章小结        1574 e7 f1 B  Z% |% S
第6章  积分和微分运算(  教学视频:27分钟)        158& T; R* `% V( m. S/ W3 p
6.1  数值积分        158# h# Z4 [" d& k  U' `5 e5 b* A( X
6.1.1  定积分概念        158
' p1 Y! W# c) Y0 W2 u! d& @6.1.2  利用梯形求面积        159
, h, F. @8 i+ |/ R6.1.3  利用矩形求面积        1613 C5 P3 v2 T, e  {% o2 N
6.1.4  单变量数值积分求解        162- c4 f! C* p4 L! @
6.1.5  双重积分求解        164
7 O0 v/ U( z! O( }6.1.6  三重定积分求解        165; J( V; ]+ G7 m& ?
6.2  常微分方程        166
+ C, |- ?6 ?) L0 f% r2 I$ k+ A6.2.1  常微分方程符号解        166# ^& {6 k6 v! O: U
6.2.2  常微分方程数值解        168  p+ m4 g: j. b3 I3 i' h
6.3  函数的极小值和零点        171- ?. `9 Y) E  ?- f6 T) H8 e
6.3.1  一元函数的最小值        171
! C7 ?  F+ M  v) Z: \6.3.2  多元函数的最小值        172
' c% x$ k, D3 V# f9 f6.3.3  一元函数的零点        1731 Y6 b; ]" t' i, A" u* l8 o
6.4  本章小结        174
9 p  a9 V! m+ ^9 x1 F4 {. Z+ Y( ^第7章  概率和数理统计(  教学视频:94分钟)        1755 g6 }* F$ I9 f+ g2 T. T+ ~  h, R
7.1  随机数的产生        175
: ~3 _) a5 l8 _  o) U# [# L4 N7.1.1  二项分布随机数据的产生        175& G! O1 r! M) _9 p1 ^
7.1.2  泊松分布        176
' ?: U- A" `7 k% ~7.1.3  指数分布随机数据的产生        176
* {6 ]8 F( M& ^5 ^" i, @7.1.4  均匀分布随机数据的产生        177( ^* b# Y* \5 r; A2 |$ a7 m3 b( [
7.1.5  正态分布随机数据的产生        178
* i' r6 X3 z, y4 ]; n  \$ {7.1.6  其他常见分布随机数据的产生        179. D; m" O) Q5 {
7.2  概率密度函数        179$ M+ P. z! j+ s- V7 H7 q- Z3 D6 k
7.2.1  常见离散分布的概率密度函数        179
8 d9 O7 U  K" ]8 e. u: F/ Y) `7.2.2  常见连续分布的概率密度函数        1825 F* I5 f- q+ o
7.2.3  三大抽样分布的概率密度函数        185
9 x) Q  L, w0 U+ a0 B7.3  随机变量的数字特征        187
7 N1 B- s. h  x/ v" a: P7.3.1  平均值和中位数        187
) z& `; `5 b5 ^& d7.3.2  数据的排序        192
: {* X, F' P% _  m' r- k7.3.3  期望和方差        1957 z, R& _2 \  c  y+ `( K1 D: X
7.3.4  常见分布的期望和方差        198- A* w1 e. G+ X, X. V/ R2 r+ D
7.3.5  协方差和相关系数        203  a+ D: t* p( ~8 R7 p$ T: o5 I  w
7.3.6  偏斜度和峰度        205: M! j* a6 }  k$ }+ P2 v0 Z* @7 k
7.4  参数估计        2078 c$ y6 X- q$ d
7.4.1  点估计        207
+ A+ i" z' D, ~7 S* C7.4.2  区间估计        207* X$ g: c# ]1 X0 A; F1 a
7.5  假设检验        212! [# k, b% g- I
7.5.1  方差已知时正态总体均值的假设检验        2127 G/ Y+ G# Y, s" [/ Q- E- F
7.5.2  方差未知时正态总体均值的假设检验        213
/ o& }% l9 I# I7.5.3  两个正态分布均值差的检验        214
9 c' a6 ^/ t8 g- w& a4 E1 i7.5.4  两个分布一致性检验        2159 i" z' L" J/ s% M# O9 u
7.6  方差分析        216
, C6 e9 ?2 M* v* Y. D7.6.1  单因素方差分析        216/ v- j% n& |! m% l0 S
7.6.2  双因素方差分析        218
% I4 {( c( A% w) F' f( e% e7.7  统计图绘制        221
/ b+ @/ ]% Q6 s. W7.7.1  正整数的频率表        221+ t# R( a  C" V6 ?/ {6 V
7.7.2  样本数据的盒图        222* k' q& h$ @  B9 p' u" I
7.7.3  最小二乘拟合直线        222
: O2 N1 d2 K. o8 @& e7.7.4  正态分布概率图        223
+ [( z$ D( a) x. b/ i! ?7.7.5  经验累积分布函数图        224
; }! e2 x( H$ K" G. Q7.7.6  威布尔概率图        2254 C( L3 w- y; y0 N6 P) d- h
7.7.7  分位数-分位数图        226
1 z, {) Z/ e) n! c( Z1 O0 a7.7.8  给当前图形加一条参考线        227
( |) O8 o3 [! a" Z/ i( g7.7.9  给当前图形加多项式曲线        228
0 P/ F4 {0 b7 Z7.7.10  样本的概率图形        229
4 i, r; h, y4 _" f& K. R" o
作者: lili456    时间: 2012-5-28 11:09
7.7.11  带有正态密度曲线的直方图        230% E, [0 s/ a& M& J0 P$ m
7.7.12  在指定区间绘制正态密度曲线        2300 r6 J5 x2 E# S; V/ P8 j
7.8  本章小结        231
* Q0 ~) t# B6 K+ F  u6 I, {第8章  MATLAB符号计算(  教学视频:124分钟)        232+ n' K+ I2 U( D6 D
8.1  符号运算入门        2329 V+ I* b! e/ R% j+ x% m
8.1.1  符号变量的创建        232
9 K! F$ E/ H) n" K: _8.1.2  符号变量        235
! c' ^" U, w1 N1 `' g. @- v) ?; a8.1.3  符号函数和符号方程        236, n" X# a3 N0 }$ F" ~, H
8.2  简单实例分析        237
2 L: ?9 d( i8 w( W2 A! P8 R" i8.2.1  求解一元二次方程的根        237
& ~# I' F$ H4 ]8.2.2  求导数        237
/ _% w) e8 T/ `0 I+ x+ I* j8.2.3  计算不定积分        238
; O9 D) e6 z, ?* o3 e8.2.4  计算定积分        238, I, ^0 t+ A  [- R+ p9 j
8.2.5  求解一阶微分方程        2387 r4 }; U1 D4 E
8.3  符号运算精度        239
7 }  S) C: V9 \( g1 O, @0 B8.4  符号表达式的操作        240/ o! h, h3 b6 O7 J
8.4.1  符号表达式的基本运算        240
2 l7 G+ U& J4 @' p" j8.4.2  符号表达式的常用操作        241
+ j+ Q" `; m: q+ [8.4.3  符号表达式的化简        245
- H( g9 ]+ l- F+ ]1 C9 z$ m* m8.4.4  符号表达式的替换        247
' {& ]( V. X, q1 c3 g7 V8.4.5  反函数运算        2495 |, R. d' @9 j1 X6 T) z
8.4.6  复合函数运算        250  g0 W, e+ R% d5 ?6 m0 J9 R, G# T
8.5  符号矩阵的计算        251: q" J$ m" J* \* }6 t0 m# r
8.5.1  符号矩阵的生成        251
, |9 A1 M8 y9 i" Y& S8.5.2  符号矩阵的四则运算        253) S% h( ]1 h: c' ~; }
8.5.3  符号矩阵的线性代数运算        254' E; V" P. w) O5 L$ C9 y. U
8.6  符号微积分        260
2 M) d. m* l% P8.6.1  符号表达式的微分运算        260( x" N3 r# q- c3 A7 G# i
8.6.2  符号表达式的极限        262
$ E8 l, R5 x# S' c; |8.6.3  符号表达式的积分        2627 {3 k/ s0 A9 v6 u# E
8.6.4  级数的求和        264
' |2 k+ A  Q9 v* I8.6.5  泰勒级数        264, W0 T3 d2 m; @2 w- E
8.7  符号表达式积分变换        265& Z& w. }" V' J' `' O
8.7.1  Fourier变换及其反变换        265& J8 o. w& v  q5 G2 b
8.7.2  Laplace变换及其反变换        267
6 G. r! R4 e( j1 q0 w8 r: `8.7.3  Z变换及其反变换        268: h# ~' y2 V) z2 a( w) d: N
8.8  符号方程求解        270
7 z8 j) l: s8 j7 M! k: e8.8.1  符号代数方程组的求解        270
+ g3 i  _$ a. Q& [1 U- s8.8.2  微分方程的求解        273
/ i- v0 f$ g* L5 C8.9  符号函数的图形绘制        275+ K6 ^1 u+ N, C3 \/ S
8.9.1  符号函数曲线的绘制        2752 X7 t9 y7 v. q) z# Z9 I7 I
8.9.2  符号函数的三维网格图        280; x( ]5 ~9 Y+ p. R9 X
8.9.3  符号函数的等值线图        2838 D2 J6 u$ K* ~. T* P* a
8.9.4  符号函数的三维彩色曲面图        284
% }5 L$ i$ ^* `2 B7 O8.10  图形化符号函数计算器        2868 f) N; v4 P- \5 ?( W( y% ?
8.10.1  单变量符号函数计算器        2879 ]" v6 A6 ?, _, S
8.10.2  泰勒级数逼近计算器        288. w$ B2 F, o: B/ u
8.11  Maple接口        289+ q; G0 X; D1 g( v& V5 b
8.11.1  利用sym函数调用Maple函数        290
7 U" k; E* O0 f  `$ x8 J8.11.2  利用maple函数调用Maple函数        290
3 b3 }; K& k$ @6 ?4 |; c9 Q6 d8.12  本章小结        291
! v  g+ A# T: O& w+ i. j3 N! t第3篇  数据可视化
( l+ _" t3 c& A4 S% ?" g第9章  二维数据可视化(  教学视频:112分钟)        294
- s9 G' G: u6 C+ v9.1  MATLAB绘图        294
: E3 I# E5 k) M" B8 O4 F9.1.1  基本绘图函数        294/ G5 {3 K5 P; R) t) V% H
9.1.3  子图绘制        300
3 l0 \/ N2 i$ ?* Q9.1.4  叠加图绘制        301+ Q7 B! _+ r5 w- k5 {
9.1.5  设置坐标轴        302' I) @5 N6 j+ ~, f# u. Y
9.1.6  网格线和边框        303: X* t$ h, b" `0 X" d
9.1.7  坐标轴的缩放        304
7 j) R# u* T- M3 R7 t4 }% `: f9.1.8  图形的拖曳        306
1 }9 X0 W/ I6 j9 `8 ?9.1.9  数据光标        306. C. n2 \  X  q5 J  E" \
9.1.10  绘制直线        307
3 u/ M$ H% h9 P0 G; e# \8 u, v9.1.11  极坐标绘图        307  i: c1 i$ ~% I, p: F: [
9.1.12  对数和半对数坐标系绘图        309
6 B+ \; O$ s0 b% |9 h1 f9.1.13  双纵轴绘图        311
9 p5 \' a7 a; x( n, @( ^* r+ c" K9.2  图形的窗口和标注        312
2 y' {5 J8 g) B: K8 z9.2.1  图形窗口        3136 u  ]7 v. }4 h+ x. x5 B
9.2.2  图形标注概述        3148 N, C6 U) H! G6 i
9.2.3  图形标题        315
* t1 X* O# ^" N: f4 v8 R9.2.4  坐标轴标题        3180 S$ B5 {4 E( \2 X
9.2.5  图例        319
+ t" F+ P, G$ r1 ^  u9.2.6  颜色条        321; B4 |. x  w+ ~
9.2.7  文本框标注        322
# L: k0 ]0 N* `* f. S$ x9.2.8  获取和标记数据点        323; m# i: O6 R- z/ ^; ^
9.3  特殊图形的绘制        3241 n9 J0 q  c4 \+ o3 G
9.3.1  函数绘图        325  o! i& `" Y& l2 }  L
9.3.2  柱状图        328
- j% ]6 Z; _; H+ |: B1 a3 V9.3.3  饼状图        330
  P+ `! O5 {+ l; w, P# L9.3.4  直方图        331
' h0 T& [& ?3 U* T$ K" x9.3.5  面积图        331
+ f" |' X) L0 `! J9.3.6  散点图        332
2 N- {% c% ?2 c9.3.7  等高线绘图        3336 F; a( @' s& T% y8 T" O6 c
9.3.8  误差图        335, D: ^2 M; v( R
9.3.9  填充图        3354 s; |% ~) o0 M$ d
9.3.10  火柴杆图        336
. Y: U: `4 J/ j& O4 ]9.3.11  阶梯图        336; U( D& f) w# ^  m$ v$ \
9.3.12  罗盘图        337
1 P+ E. [- z- {) g9 A& t# t8 e; H4 @9.3.13  羽毛图        3377 B% L/ R+ c9 \0 J
9.3.14  向量场图        338/ E: r. |* F9 b0 [
9.3.15  彗星图        338* J2 s+ b7 @7 e) M& ~
9.3.16  伪彩色绘图        339
( U2 s) S8 _9 w3 }) o9.4  图形句柄        3395 o+ Y1 r; ~. @& `1 U  `6 S
9.4.1  图形句柄        339
/ k9 Z" p+ r( w% w9 e9.4.2  坐标轴句柄        342
8 H, ^9 X& \. i5 \" a( |- i9.5  本章小结        346" ]: v0 V9 z) @
第10章  三维数据可视化(  教学视频:75分钟)        347
8 O5 }  o* `. H( E$ b9 S" l+ @, V10.1  创建三维图形        347
: r% Q" P3 T. \2 G- C7 I% n10.1.1  三维图形概述        347
" a$ O3 R, u6 l1 j1 Q2 d& L8 _' n10.1.2  三维曲线图        348
( t# ^7 r$ D* t7 p" m10.1.3  三维曲面图        348$ k" ?# X3 Q- [. o9 y8 [+ [+ N
10.1.4  特殊三维绘图        3540 _' W' e- y- n6 m" U# s6 {
10.1.5  非网格数据绘图        362, E+ W# G% v8 E8 E
10.1.6  创建三维片块模型        363# f& a. `/ i4 m# G2 R
10.2  三维隐函数绘图        364
) q/ a7 \$ w5 B- B10.3  三维图形显示        367
: H/ K& [- a) Z3 E10.3.1  设置视角        367
- l: a0 A% O: X10.3.2  色彩控制        3690 K" P# o/ |& [/ k
10.3.3  光照效果        377
' ]: G6 V1 p/ ]# d) a4 w( q10.3.4  Camera控制        381; c! P3 W8 s/ d( \6 `
10.3.5  图形绘制实例        382
  }) J) a! y% L. @" Z10.4  图形的输出        385
8 H. ^, K' {" s2 M/ x, I10.5  本章小结        386
1 r5 l4 F, }" M" F, }第4篇  MATLAB编程& V7 l& z7 V# I" f" K+ s' ?1 t; n
第11章  MATLAB基本编程(  教学视频:77分钟)        388
  X. F+ s2 J+ \/ g4 ^11.1  MATLAB编程概述        3886 x5 L. u( Z/ f  f3 u# K% n

作者: lili456    时间: 2012-5-28 11:10
11.1.1  M文件的创建        388
' c. w' ~: [6 I  _" m11.1.2  脚本M文件        388
0 h3 \8 Z! ]  E" ^/ l2 e2 h6 M# n11.1.3  函数M文件        3901 g% I0 T+ x) U- {2 L' D
11.1.4  函数的参数传递        393
0 ^2 m* y5 V$ Q' ~7 h; I4 X11.2  流程控制        397
% a* w9 v8 j3 [8 c$ w/ M) u11.2.1  变量        397
1 O5 X) q% D/ ]11.2.2  顺序结构        399$ }* i$ A2 e- w* E0 k
11.2.3  分支结构        399
. ?) e( ]3 p8 Y1 ?1 m% Q( }) A11.2.4  循环结构        401
3 V' }$ P5 l  ]5 y$ B11.2.5  try…catch语句        404
+ h, e& ~) {8 [  P7 s* c, }11.2.6  人机交互函数        405
5 u0 @/ _) Y8 _9 Y11.3  函数类型        408! a- `1 Z1 G; M  D+ t' x
11.3.1  主函数        409* v- W1 c# b- [% ^) _
11.3.2  子函数        409  c2 @7 r3 @* w$ E
11.3.3  嵌套函数        410
% B- ]6 o/ Y) _5 x11.3.4  私有函数        411
  {! p3 K) ?! @* @11.3.5  重载函数        412
; u9 t  N" b. Z11.3.6  匿名函数        4140 \2 y0 e0 F  |+ S! H6 p  a; x) ^
11.3.7  函数句柄        419
4 v% J& g' L4 b3 ^/ t& T8 H11.4  P码文件和ASV文件        420) `  k) I8 s) i! `% ~
11.4.1  P码文件        420
8 B6 R5 H; q# i8 K4 ^1 f# k11.4.2  ASV文件        422
( E. |& ]7 X, \" k4 o11.5  本章小结        423) x: X9 N# ?/ H. q7 n1 }
第12章  程序调试和编程技巧(  教学视频:33分钟)        424
7 Z0 r- a+ K* {0 r# V12.1  M文件调试        424
* u  ^% |* P: A( k6 D: a: v12.1.1  出错信息        424- e2 j1 I  D- D9 o
12.1.2  直接调试法        424
8 b' n/ |7 B& v: n, z12.1.3  工具调试法        425
" Q. U1 u, Z+ K/ `  W+ z2 o% S- l12.1.4  错误处理        430
( \0 k! l  V4 L3 t5 [  M12.2  M文件性能分析        434
/ g) t9 n; Y4 U3 W4 }) r12.2.1  Code Analyzer工具        434
! s" v3 d1 W5 n: m12.2.2  Profiler分析工具        436
: Z. }" _: C7 l  I+ V12.3  编程技巧        438
4 U$ m5 i1 S% d* o' c6 ^* p12.3.1  程序执行时间        438- G3 ]; p6 p2 F! g3 ~8 A# w  n
12.3.2  编程技巧        438
! ]1 {, @+ A! |3 a9 M2 x4 ?+ s, d5 U12.3.3  小技巧        442
2 O) F8 A8 g$ E- y% h$ y12.4  本章小结        443$ E) a0 ~. K+ j7 ]3 a7 [
第5篇  MATLAB仿真3 U8 m/ |. H0 q* [$ ?+ q; s
第13章  Simulink基本知识(  教学视频:61分钟)        446
& b$ Y$ o+ D# e: r, G1 @' S. A4 M13.1  Simulink概述        446
% [8 x4 V3 F! X13.1.1  Simulink的概念        446% d" _% a" b- {
13.1.2  Simulink的应用和特点        446, n" {3 l) M. f' }
13.2  Simulink的基本操作        447
1 P  c  a+ Q7 F13.2.1  启动Simulink        447
0 o; a2 S7 T: k0 s) S13.2.2  选择模块        448
2 E$ Z% c9 W) V! a; `13.2.3  模块的连接        4492 w3 c0 r6 E, q
13.2.4  模块的基本操作        449
+ s0 d5 {. O4 b1 `: W' i13.2.5  模块参数设置        450
+ r1 ?2 @/ _9 _; A, X13.2.6  仿真器设置        450
+ R3 }, p1 k- y13.2.7  运行仿真        4516 H% q1 Z8 u2 D- h$ @' K
13.3  常用的模块库        452
" y# o, g  P0 P13.3.1  Simulink常用模块子集        452# \% b+ Z+ Z3 P0 V- ]$ A9 }
13.3.2  连续时间模块子集        453$ N! W( g8 I7 `6 M3 v8 l4 w; \/ }
13.3.3  非连续时间模块子集        454% ?6 W0 t# ?/ e
13.3.4  离散时间模块子集        455# p) S+ x6 y4 v
13.3.5  逻辑和位操作模块子集        456
3 Z) z9 i( b# U. L8 L13.3.6  查表模块子集        4579 w) [7 S; `3 S/ x, p% E: `, `1 K
13.3.7  数学运算模块子集        459
9 B/ h* z/ Q, D/ q$ f4 ~13.3.8  端口和子系统模块子集        459
! S# o' m; J: s. d4 E13.3.9  信号特征模块子集        460
* Y6 N% l& z! o# ~8 D1 i5 X13.3.10  信号路径模块子集        4627 d: h9 Q- t/ N9 U
13.3.11  Sinks模块子集        4639 g3 K6 T, H$ n$ L1 m
13.3.12  信号源模块子集        464
. @+ E3 D3 O8 W  w13.3.13  用户定义模块子集        465
6 Q7 |) B. E. i( z  n; l1 T8 p13.4  子系统及其封装        4663 p  m& A8 h3 s2 L2 a: o
13.4.1  子系统        466
$ T9 Z; |& D8 @2 {13.4.2  子系统的封装        4671 c- ~! V5 C& w0 }* W/ g- H$ v$ K
13.5  Simulink模型工作空间        4690 V4 @9 R4 P: T, [0 f$ _
13.6  本章小结        4709 E" ~+ ?3 k: E
第14章  Simulink建模和S-函数(  教学视频:32分钟)        471
! {: a0 t) z- R6 i- h5 O( b' B# X14.1  回调函数        471) A' u& s+ ]8 {& s2 X: D% M
14.1.1  模型回调函数        471
& Y" a+ Y1 D* O) V2 ^" ]- D6 r14.1.2  模块回调函数        472
# e7 N; d0 Y" R4 H- a14.2  运行仿真        474/ L* K) p. ^2 E2 Y9 R
14.2.1  仿真参数的设置        4740 J  K0 Z# L6 H7 G. W( d2 x
14.2.2  仿真的出错信息        476
; F0 ?; \* |$ N6 P* y, J7 |7 x2 T4 j14.2.3  使用MATLAB命令运行仿真        476
) i# g- o& M+ L8 D9 c5 S14.3  模型的调试        4787 @7 S' d9 A7 [4 ^) `: R3 p) ]
14.3.1  Simulink调试器        478
1 j: U$ C+ ]1 v1 @14.3.2  命令行调试        479; \6 K' u7 t+ ?1 c; w, x4 C" }
14.4  S-函数建模        4796 F2 M' h' L) B. @" f6 @  D/ O2 ^# f
14.4.1  S-函数介绍        480
, k* o$ y; Y  [1 g14.4.2  S-函数工作原理        4803 O6 \# |8 R( e2 g
14.4.3  M文件的S-函数        480
: U+ Z. C1 X/ }+ H" U( D/ |14.4.4  S-函数实例分析        481% V5 e8 \* Q7 B7 P( `9 f  Y  M
14.5  本章小结        4844 |8 |, F% Q' H" D. _  E7 T
第6篇  MATLAB高级应用
; F- |* M% o) ]! V第15章  GUI编程开发(  教学视频:70分钟)        486& I7 f% J, W6 N4 i- c+ F4 y8 H
15.1  图形句柄        4866 J9 |; i# _* k
15.1.1  MATLAB图形系统        486
/ y  e4 }# S. U4 T$ V4 i7 `15.1.2  图形句柄        487" @* o6 q3 j: T& S
15.1.3  图形对象的属性        487: Q. x1 I8 Z4 K9 [8 M8 o  H+ s5 L; H) T
15.2  图形对象        487* t- S4 Z3 g! U$ i9 u8 l
15.2.1  创建图形对象        487- _/ m0 o* [5 e+ `7 ]! n
15.2.2  获取对象的属性        488- Y6 D: n$ H! [! d8 S
15.2.3  设置对象的属性        489
; o* k  j+ P. U$ z2 Y& W15.2.4  对象的基本操作        491
5 v* @+ w# V  Q" W! W7 Y7 j2 H15.2.5  root根对象        494
: D, U9 y. ]5 U2 s/ j15.2.6  figure对象        495
- e; j% s! w1 D/ k- R15.2.7  axes坐标轴对象        4954 m9 N& B: [7 J% l- w
15.2.8  核心图形对象        496  k6 y; p& C) _) M. g# }& ~
15.3  用户接口对象        499
3 V. n4 j% C( [- w# r' V7 i15.3.1  uicontrol对象        499
( A* b' p2 O9 G" A15.3.2  uimenu对象        500: G. R" {% d; s( J5 ?
15.3.3  uicontextmenu对象        502) ~  ~5 s* m7 ~
15.3.4  uitoolbar对象        503
$ X7 X5 l# L" D8 m2 p15.3.5  uibuttongroup对象        506, D+ e$ ]) _6 ~( ~/ @
15.3.6  uipanel对象        5066 ^3 x6 @. j; A1 o) U: }* [
15.3.7  uitable对象        506# J+ Q0 W5 A" `$ [; t1 ^
15.4  常用的对话框        507  ~# P! j' k) ?+ ]/ |+ g% n
15.4.1  消息对话框        508
3 o1 y6 S7 M/ t* l& {, g" c8 D7 q+ R/ V15.4.2  错误对话框        508
4 o3 E0 i' D" ~+ h7 w+ t15.4.3  警告对话框        509  w3 |! {- e+ v: ^4 Y  m: D
15.4.4  帮助对话框        509* s' L: I( C8 k8 V8 X3 C" p
15.4.5  输入对话框        510
$ b7 ]* W- ~; F# d- X15.4.6  列表对话框        511
8 L! U9 p/ }3 `; M; U15.4.7  问题对话框        512+ A2 |' x* h6 w( S0 a" F5 v
15.4.8  进度条设置对话框        513
7 A. |. v) _  C8 K& n) z7 X3 b15.4.9  路径选择对话框        514" `# ?' S2 ]) ]9 h! u

" X% k( I. k8 d
作者: lili456    时间: 2012-5-28 11:15
前    言/ x) x. T( L% `1 w; N) l/ t$ `' c
MATLAB软件是由美国Mathworks公司发布的主要面向科学计算、数据可视化、系统仿真及交互式程序设计的高科技计算环境。由于MATLAB功能强大,简单易学,并且对问题的描述和求解符合人们的思维方式和数学表达习惯,所以它已经成为高校教师、科研人员和工程技术人员的必学软件。使用MATLAB,可极大地提高人们的工作效率和质量。
6 \& @! \) T5 R# e' @  z7 MMATLAB软件代表了当今国际科学计算软件的先进水平,应用领域非常广泛。很多人都希望将MATLAB强大的数值计算和分析功能应用于自己的项目和实践中,从而可以直观、方便地进行分析、计算和设计工作。编写这本书的目的,就是为了向读者全方位介绍MATLAB编程和开发技术。; T0 o' k' O9 m+ u3 E- {
本书由浅入深,全面、系统地介绍了MATLAB基础、科学计算、数据可视化、编程、Simulink仿真技术、高级应用及常用的工具箱等内容。书中的每一章都提供了大量的实例程序,以方便读者进行练习和学习,每个例程都经过精挑细选,具有很强的针对性,适合各个阶段的读者学习。本书既注重基础知识,又非常注重实践,读者可以快速上手并迅速提高。通过本书的学习,读者不仅可以全面掌握MATLAB编程和开发技术,还可以提高快速分析和解决实际问题的能力,从而能够在最短的时间内,以最好的效果解决实际的工程和科学问题,提升工作效率。; q& `4 {+ ~% `, y( ?) i4 B
本书的特点
& j$ V: `# @. T( o$ t6 _1.每章都提供对应的教学视频,学习高效、直观+ U# |  U5 r& K  m0 E0 |
为了便于读者高效、直观地学习本书中的内容,作者对每章的重点内容都特意制作了教学视频,这些视频和本书的实例文件一起收录于配书DVD光盘中。" G3 [! |3 t  x% G6 @1 F9 d+ S4 W
2.结构合理,内容全面、系统
8 W& |1 A1 y1 ^/ I5 |本书详细介绍了MATLAB编程、数据分析和处理、数据可视化、Simulin仿真、GUI编程开发及常用的工具箱,将实际项目开发经验贯穿于全书,思想和内容都非常丰富。在内容的安排上,则根据读者的学习习惯和内容的梯度合理安排,更加适合读者学习。
4 |$ ]2 a: |; a" G: @5 E$ ?$ N3.叙述详实,例程丰富
. C# B2 e2 ^- X% Q+ `8 }0 L! h, }6 O0 `本书有详细的例程,每个例子都经过作者的精挑细选,有很强的针对性。书中的程序都有完整的代码,而且代码非常简洁和高效,便于读者学习和调试。读者也可以直接重用这些代码来解决自己的问题。) }: O$ x8 d6 p/ i* O6 i# j' _
4.结合实际,编程技巧贯穿其中4 K9 c7 v) j' {
MATLAB编程非常灵活,所以本书写作时特意给出了大量的实用编程技巧,这些技巧的灵活使用,将会让你事半功倍。
( U7 R6 F# ~+ N; P5.语言通俗,图文并茂
8 f, @, }9 w, y, A6 f3 a对于程序的运行结果,本书给出了大量的图片。本书不仅注重基础知识,而且非常注重实践,让读者快速上手,迅速掌握MATALB知识。
: z( b) G7 F3 L  F. ]% `2 D本书内容体系
" T0 J+ E. K. `' w4 z/ t本书共23章,分为7篇,各篇对应的章节和具体内容介绍如下。
4 ^+ G  p1 l, X0 X- E第1篇包括第1~4章,主要介绍MATLAB的基础知识,讲解MATLAB 2010a的安装和基本操作,MATLAB的数据类型和运算符,数组和矩阵及字符串等操作。
* _' Q2 K+ a! O! v3 e9 f$ e第2篇包括第5~8章,主要介绍利用MATLAB进行科学计算,包括多项式、插值、极限等基本数据分析,微积分运算、概率论和数理统计,以及MATLAB的符号计算功能。
9 t$ Y/ ?2 B( r$ N2 v9 y第3篇包括第9章和第10章,主要介绍MATLAB的数据可视化,包括二维数据可视化和三维数据可视化,同时讲解了图形的标注、特殊图形的绘制,以及三维图形的视角、色彩和光照效果等。$ `( f, L! T4 A3 y" I; c) z1 d
第4篇包括第11章和第12章,主要介绍MATLAB编程,包括脚本M文件和函数M文件,以及程序的流程控制,最后介绍了程序的调试、程序的性能分析和常用的编程技巧等。: _, }' {7 Y% G' l8 G! j
第5篇包括第13章和第14章,主要介绍利用Simulink进行系统的仿真,包括Simulink建模的原理、常用操作、基本模块库、子系统的封装技术、Simulink调试器和S-函数等。* f2 b6 r, Q; D' V. ]
第6篇包括第15~18章,主要介绍MATLAB的一些高级应用,例如图形句柄、利用GUIDE建立图形用户界面、文件I/O操作及MATLAB的编译器等。
" G. {, A4 m1 Q; o' ^* Q& I第7篇包括第19~23章,主要介绍MATLAB的常用工具箱和与Word和Excel的接口,包括信号处理工具箱、小波分析工具箱、图像处理工具箱、神经网络工具箱。
/ a( h, E& A: X本书读者对象7 I5 R& S' ~( M- s, P
        MATLAB初学者;
5 H5 X2 D8 J; Q% |4 A, T        想全面、系统地学习MATLAB的人员;
8 y% p$ b; P6 ~        MATLAB技术爱好者;
5 T/ _, L! w/ G* Y; ^* A8 K/ o; V        利用MATLAB进行编程和开发的技术人员;- k% W, y, i+ V3 Z- Q
        大中专院校的学生和老师;
5 D1 I. }( d/ @; x1 j; U0 u        相关培训学校的学员。2 W3 K5 v( J/ Q" V! N- W
本书作者
3 w$ x" w9 K# ^/ y2 _# m本书由东北大学机械电子工程研究所的赵海滨主笔编写。其他参与编写的人员有武冬、郅晓娜、孙美芹、卫丽行、尹翠翠、蔡继文、陈晓宇、迟剑、邓薇、郭利魁、金贞姬、李敬才、李萍、刘敬、陈慧、刘艳飞、吕博、全哲、佘勇、宋学江、王浩、王康、王楠、杨宗芳、张严虎、周玉、张平、张靖波、周芳、杨罡、于海滨、张晶杰、张利峰、杨景凤、陈锴、郑剑锋、叶佩思、张涛、赵东彪、王双。在此表示感谢!
1 d' X: ^) Z4 H4 q: u在此感谢我的父母、家人、研究所的老师,以及所有帮助过我的人。由于时间仓促,笔者水平有限,书中难免存在遗漏和不足之处,恳请广大读者提出宝贵意见。$ S% N9 x% g2 I" x9 P
3 r, r" N5 L2 J8 D( {( r  z
编著者, z! y6 q# @$ G# `

作者: lili456    时间: 2012-5-28 11:23
前    言% g: `' W$ X3 L$ A  G. Z
MATLAB软件是由美国Mathworks公司发布的主要面向科学计算、数据可视化、系统仿真及交互式程序设计的高科技计算环境。由于MATLAB功能强大,简单易学,并且对问题的描述和求解符合人们的思维方式和数学表达习惯,所以它已经成为高校教师、科研人员和工程技术人员的必学软件。使用MATLAB,可极大地提高人们的工作效率和质量。
8 ?. a1 G9 }; I( P9 T! ?# H$ x; BMATLAB软件代表了当今国际科学计算软件的先进水平,应用领域非常广泛。很多人都希望将MATLAB强大的数值计算和分析功能应用于自己的项目和实践中,从而可以直观、方便地进行分析、计算和设计工作。编写这本书的目的,就是为了向读者全方位介绍MATLAB编程和开发技术。( f' o: q% S% f5 [! m( ]% O
本书由浅入深,全面、系统地介绍了MATLAB基础、科学计算、数据可视化、编程、Simulink仿真技术、高级应用及常用的工具箱等内容。书中的每一章都提供了大量的实例程序,以方便读者进行练习和学习,每个例程都经过精挑细选,具有很强的针对性,适合各个阶段的读者学习。本书既注重基础知识,又非常注重实践,读者可以快速上手并迅速提高。通过本书的学习,读者不仅可以全面掌握MATLAB编程和开发技术,还可以提高快速分析和解决实际问题的能力,从而能够在最短的时间内,以最好的效果解决实际的工程和科学问题,提升工作效率。
: }5 q& @) J, C本书的特点
2 H, U( z7 f) Z7 p6 X6 o1.每章都提供对应的教学视频,学习高效、直观
+ G4 k0 r8 {  G( M* J为了便于读者高效、直观地学习本书中的内容,作者对每章的重点内容都特意制作了教学视频,这些视频和本书的实例文件一起收录于配书DVD光盘中。; k4 u) s- y9 u; n, |4 ^
2.结构合理,内容全面、系统' q: @9 g# y3 ]1 N$ Y' B" L7 g7 v
本书详细介绍了MATLAB编程、数据分析和处理、数据可视化、Simulin仿真、GUI编程开发及常用的工具箱,将实际项目开发经验贯穿于全书,思想和内容都非常丰富。在内容的安排上,则根据读者的学习习惯和内容的梯度合理安排,更加适合读者学习。6 Y8 w% X0 p% S2 k9 ~# j
3.叙述详实,例程丰富" O: |) y* o/ O+ F2 p7 \: x
本书有详细的例程,每个例子都经过作者的精挑细选,有很强的针对性。书中的程序都有完整的代码,而且代码非常简洁和高效,便于读者学习和调试。读者也可以直接重用这些代码来解决自己的问题。
4 B& b( t, q4 ^4.结合实际,编程技巧贯穿其中
5 h5 t- a$ ~; D+ `# {9 Z  E7 n9 aMATLAB编程非常灵活,所以本书写作时特意给出了大量的实用编程技巧,这些技巧的灵活使用,将会让你事半功倍。
" E) c, D5 W3 e6 Y5.语言通俗,图文并茂1 o" ?: o0 m# w/ ^; b+ K
对于程序的运行结果,本书给出了大量的图片。本书不仅注重基础知识,而且非常注重实践,让读者快速上手,迅速掌握MATALB知识。
* s7 b7 F, l) p' M9 Y2 ^6 _本书内容体系
/ e" Z9 u' ^. X6 A3 {- E本书共23章,分为7篇,各篇对应的章节和具体内容介绍如下。! R* v) z* Q) v6 x* I3 R9 @
第1篇包括第1~4章,主要介绍MATLAB的基础知识,讲解MATLAB 2010a的安装和基本操作,MATLAB的数据类型和运算符,数组和矩阵及字符串等操作。9 z, k2 k7 f1 e! w9 ]# b2 _
第2篇包括第5~8章,主要介绍利用MATLAB进行科学计算,包括多项式、插值、极限等基本数据分析,微积分运算、概率论和数理统计,以及MATLAB的符号计算功能。
* y1 y  o# C9 B9 h第3篇包括第9章和第10章,主要介绍MATLAB的数据可视化,包括二维数据可视化和三维数据可视化,同时讲解了图形的标注、特殊图形的绘制,以及三维图形的视角、色彩和光照效果等。5 g1 a& A! V) F" t1 T
第4篇包括第11章和第12章,主要介绍MATLAB编程,包括脚本M文件和函数M文件,以及程序的流程控制,最后介绍了程序的调试、程序的性能分析和常用的编程技巧等。! K* E% m) v- k2 @
第5篇包括第13章和第14章,主要介绍利用Simulink进行系统的仿真,包括Simulink建模的原理、常用操作、基本模块库、子系统的封装技术、Simulink调试器和S-函数等。6 @+ [' `. I' P- K
第6篇包括第15~18章,主要介绍MATLAB的一些高级应用,例如图形句柄、利用GUIDE建立图形用户界面、文件I/O操作及MATLAB的编译器等。4 T! N! x/ e4 D$ |- v1 ~
第7篇包括第19~23章,主要介绍MATLAB的常用工具箱和与Word和Excel的接口,包括信号处理工具箱、小波分析工具箱、图像处理工具箱、神经网络工具箱。! F, m3 i* G9 P- F0 n: {
本书读者对象
- V3 S1 C0 q) R; @* \* y6 E5 Q$ F  H1 m        MATLAB初学者;  D) Q$ d* s! k% e- x3 Z. P
        想全面、系统地学习MATLAB的人员;
) l$ j% e+ F9 a7 m$ j        MATLAB技术爱好者;
  ?5 s. T5 Y: m  j        利用MATLAB进行编程和开发的技术人员;
4 v3 ?7 u6 l/ d3 A& i' S& `9 j8 s        大中专院校的学生和老师;! ?# S5 I0 \. p  @! [
        相关培训学校的学员。" G( I/ D. u$ V* G7 j4 T! r
本书作者# V  C1 Y) K. M
本书由东北大学机械电子工程研究所的赵海滨主笔编写。其他参与编写的人员有武冬、郅晓娜、孙美芹、卫丽行、尹翠翠、蔡继文、陈晓宇、迟剑、邓薇、郭利魁、金贞姬、李敬才、李萍、刘敬、陈慧、刘艳飞、吕博、全哲、佘勇、宋学江、王浩、王康、王楠、杨宗芳、张严虎、周玉、张平、张靖波、周芳、杨罡、于海滨、张晶杰、张利峰、杨景凤、陈锴、郑剑锋、叶佩思、张涛、赵东彪、王双。在此表示感谢!2 J( ]2 X! v: z- O1 G
在此感谢我的父母、家人、研究所的老师,以及所有帮助过我的人。由于时间仓促,笔者水平有限,书中难免存在遗漏和不足之处,恳请广大读者提出宝贵意见。
* e% b5 v: T- v. O. v" f5 Y
, ~+ e1 i8 e' Q; \+ m编著者) O7 C6 L: i, `( t" C' k

作者: lili456    时间: 2012-5-28 11:26
第5章  MATLAB数据分析& z# Y% Y; S6 D! w4 }7 o" W' f1 M# J) t
针对数据分析和处理,MATLAB提供了大量的函数,非常方便和灵活。本章将详细介绍如何利用MATLAB进行一些基本的数据分析,主要包括多项式及其函数,插值,以及函数的极限。MATLAB能够很好地解决多项式运算问题,这些函数用于多项式的建立、多项式求值、多项式乘法和除法、多项式求导和多项式展开和拟合等。插值函数,主要包括一维插值、二维插值、样条插值和高维插值等内容。MATLAB提供了非常强大的函数,可以非常方便和灵活地求得函数的极限。
0 [9 j5 w4 [7 p6 {. P5.1  多项式及其函数
. w+ A- b' x* G( s0 ^' QMATLAB提供了一些处理多项式的专用函数,用户可以很方便地进行多项式的建立、多项式求值、乘法和除法运算,以及求多项式的导数和微分、多项式的根、多项式的展开和拟合等。# S5 v: G* }0 o) R$ v, I, F
5.1.1  多项式的建立/ z* _+ O& p4 q2 F- f
MATLAB语言中,对于多项式 ,用多项式的系数按照降幂次序存放在向量 中。顺序必须是从高到低进行排列。例如,多项式 可以用系数向量 来表示。对多项式的操作就转换为对多项式系数向量的操作问题, 次多项式用一个 维的行向量表示,在多项式中缺少的幂次要用“0”来补齐。在MATLAB中,可以采用直接输入多项式系数建立多项式,也可以采用多项式的根来建立多项式,下面分别进行介绍。! l2 L1 k" G/ [  x3 o9 ~3 _
1.直接输入多项式系数法
) v* L9 J6 Z. c& \MATLAB中多项式是以向量的形式存储的,输入向量后,MATLAB将按照降幂顺序自动把向量的元素分配给多项式各项的系数。该向量可以是行向量,也可以是列向量。7 G& }6 s6 E$ I
【例5-1】 使用向量来创建多项式 ,并进行显示。
' J9 F5 f$ W& _2 m9 K2 ?, ~/ w0 {首先创建系数向量,然后使用函数poly2sym()将该向量转换为多项式,直接进行输出,也可以采用函数disp()进行多项式的显示,代码如下:) D& W! o: L5 }6 f/ y: j: I4 [; B

: l; @9 @% N4 K# b2 T>> clear all;
) D- |6 L* i! D# @8 g. q& }2 Fp1=[4 3 2 1];* U7 h' y$ G' y* t7 j
y=poly2sym(p1)        %由向量创建多项式  O5 `& G. [) ?; W
disp(y)                        %显示多项式2 v* R* p) Z" l# V$ {

9 Q% c# s+ k6 F5 A8 R, c1 t运行程序,输出结果如下:
( t5 ?% V" k6 T2 ~% n: ]& ]
/ s& ?: o6 Q: Vy =  a& e0 J  A" H6 w- r6 B4 H# M7 `/ O/ L( p* `
4*x^3+3*x^2+2*x+19 U) |9 G& B( D5 g
4*x^3+3*x^2+2*x+1
& q; t# m" c% {
  d: y9 D6 M" h" C5 X. Z& Z+ s- H在MATLAB中,多项式的输出采用降幂形式。如果多项式的系数为0,则在输出的时候不显示,可采用函数disp()来显示多项式。
+ A1 [  J+ b7 d! |% o. ]5 m4 c2.由多项式的根来建立多项式
) `) I5 A) l+ H. e9 v; S. Y2 M如果多项式的根已知,可以采用函数poly()建立多项式。其调用格式为p=poly(r),其中r为由多项式的根组成的向量,p为输出的多项式的系数向量。; o/ O: u, u, C1 K
【例5-2】 已知某多项式的根为2、3、4,求该多项式。代码如下:
# F$ p3 o4 ^2 T: @; C3 D
( O; K2 W; M$ ]- V9 l4 g>> r=[2 3 4];6 c7 `! d: A$ T6 o6 ]& R9 _# N
p=poly(r);                                %由多项式的根创建多项式
( K& p+ O- q$ t6 m; F$ \0 ?y=poly2sym(p)                        %显示多项式
+ a& K" _5 K& f& P, T: c( W: ~6 M$ x, w/ A/ s$ L& J
运行程序后,输出结果如下:1 P6 {6 [$ a# C7 ]5 q! ^/ ?
3 a! a3 j9 E1 H; o( G9 j
y =
7 d/ n$ W: B6 y; ?' k9 L) C. Zx^3-9*x^2+26*x-24
6 z8 ^% i0 }( E/ ~+ ?; f- q' N# d) C
+ x$ f+ T- ^6 M3 R6 b8 W在程序中,函数poly()通过多项式的根创建多项式,多项式的根向量为r。通过函数poly2sym()对创建的多项式进行显示。$ J7 ?' @, Z( p1 A; o6 Z
5.1.2  多项式的求值与求根6 P4 F1 Z* i: h3 }" @
在MATLAB中,通过函数polyval()和polyvalm()可以对多项式进行求值,两者的区别为前者是代数多项式求值,后者是矩阵多项式求值。通过函数roots()对多项式进行求根,如果已经知道多项式的根,也可以通过函数poly()建立相对应的多项式。下面分别进行      介绍。
, ^2 d  e8 Z7 r1.多项式求值5 ~/ L# z9 S' Z9 B+ f
在MATLAB中,提供了两个函数对多项式进行求值,函数polyval()和polyvalm()。函数polyval()以数组或矩阵中的元素为计算单位,函数polyvalm()以矩阵为计算单位。
# `% @/ [( l- S+ N函数polyval()的调用方式为y=polyval(p, x),其中参数p为行向量形式的多项式,参数x为带入多项式的值。参数x可以是标量,也可以是向量和矩阵。如果参数x为向量或矩阵,则该函数对向量或矩阵中的每一个元素计算多项式的值,其返回值y也分别为向量或矩阵。- v* _% C  e+ J5 x' P0 D" Y- p
【例5-3】 求多项式 在点2、3、4、5的值。代码如下:
5 j8 B( s5 V) y  S: x! g
* G" [, E1 T. [1 r  u>> clear all;
) ?8 X- J& ~& E* Y7 q0 H# w. m' |p=[1 -1 -6];                %多项式的系数向量0 d/ ~; _  a" f) m+ C
x=2:5;5 B/ u7 H) d: V0 W0 f$ q
y=polyval(p,x)                %求多项式在x处的值0 k$ g' g# @# O7 |$ }
8 d  \4 M, e" v: L; f
运行程序后输出结果如下:
6 x- {4 w! q6 U0 l0 M* J% @) a* t2 \
y =' G7 @' v4 C1 P
-4     0     6    14
3 L. B$ Y; n5 B' N( u
7 J+ k( [2 ^. L# _函数polyvalm()的调用方式为y=polyvalm(p, x),其中参数p为行向量形式的多项式,参数x必须为方阵,输出结果仍然为方阵。2 n9 j2 j+ S  T
【例5-4】 求 时,多项式 的值。! o7 ?' z8 X+ p& ]* _! }+ `
利用函数polyvalm()时,输出结果计算公式为   ,常数值变为常数乘以相同阶次的单位矩阵。如果采用函数polyval(),计算矩阵中每个元素对应的多项式的值。下面分别采用函数polyvalm()和polyval()对该矩阵进行计算,代码如下:: |4 ~$ S$ ^. N3 p3 l
1 P/ @0 \, B( s! l
>> x=[1 2 ;3 4];
- i1 S) w; \$ V4 C. m' C8 |p=[2 3 4];
. F" Q" u0 A# z$ ey1=polyvalm(p,x)                 %采用polyvalm()函数,以矩阵为计算单位
' q2 x6 i$ r' E* `x=[1 2 ;3 4];
& m: p  r6 H7 G- k8 Xp=[2 3 4];
7 j: T4 c3 _1 [/ c0 ]) z) {/ o  by2=polyval(p,x)                 %采用polyval()函数,以矩阵的元素为计算单位
' J# N, i: b8 c% X  |9 [1 Z9 D  ]  M
运行程序后,输出结果如下:
% A; t# E6 f; Q) \' A" Q* ]: o) R
$ S. l1 i& o& U- G. N& @y1 =/ l: X8 w" `8 T! n! K
            21    26
! l6 M1 P: A5 b            39    60
" d/ E0 r  I, z% p0 C1 V& uy2 =
+ E1 a. [% t  B( X9 U, l% s            9     18% E$ w: E2 I' U. b
            31    489 o& @) D9 Z4 F/ |0 L9 T2 V; U

- H! y/ H6 o2 y5 B当采用函数polyval()时,虽然输入参数是矩阵,但在计算时将矩阵的每个元素分别输入多项式,计算对应的输出。
7 u3 S1 S) M- r/ `2.多项式求根" P* t7 y$ F1 G& o7 Z3 u7 @
在MATLAB中,利用roots()函数来求多项式的根,其调用格式为x=roots(p),其中参数p为多项式系数,输出参数x为多项式的根。对于n次多项式具有n个根,这些根可能是实根,也可能是共轭复根。在MATLAB中,如果已经知道多项式的根,可以利用函数poly()求多项式的系数,其调用格式为y=poly(x),输入参数x为根,输出参数y为得到的多项式系数向量。8 s' B9 Q. z7 h* G
【例5-5】 求多项式 的根,以及以4和5为根的多项式。代码如下:
- b' `- L9 k) O+ g) o6 s# I( e7 b/ }* h4 ]
>> clear all;$ H* Q: @- {4 y5 [" A! e8 B0 {- H
p=[1 0 0 -1 -6];- k0 G# \0 t9 P3 @4 a
x1=roots(p)                 %对多项式p求根
7 L# N6 t. }* }" ?4 N+ q% V+ nx2=[4 5];
$ R& s9 f6 T% @3 i3 X5 i6 my=poly(x2);                 %求以x2为根的多项式
- M% i) E; s; y% ~y=poly2sym(y). b+ m) l8 m* c
$ u/ T1 C* I! g% v1 ~3 s* y3 x1 O
运行程序后,输出结果如下:" g4 _- X' X9 e+ \3 R

& A: a; j. ], S: nx1 =. ?9 y6 v5 j0 j. M$ t+ V! M7 x
   1.6638          ! L1 ?. G4 I1 l5 w$ M8 X* z5 c: X
  -0.1021 + 1.5684i$ `2 z/ i# U0 H$ x9 o
  -0.1021 - 1.5684i* T7 z4 s2 E; C* X; b% x! M0 @
  -1.4597         
* [& ?6 E/ _' ]" o8 Q' }1 U( ~2 zy =
5 T! T3 n2 g; D6 Xx^2 - 9*x + 20; O) `* L+ s/ m2 C0 c0 H
7 [3 E% ?% X2 N& ^
利用函数roots()计算多项式的根,非常方便,函数的返回值x是一个向量,其长度等于多项式的根的个数。/ K+ B! x, r% B$ p. ~% P

作者: lili456    时间: 2012-5-28 11:28
本帖最后由 lili456 于 2012-5-28 11:31 编辑 3 }% r" h9 v- P" N

1 P% u) o+ j+ ?0 h0 F  r$ s5.1.3  多项式乘法和除法9 y7 [3 b, h! O2 p5 V5 _/ k$ v
在MATLAB中,使用函数conv()对多项式进行乘法运算。其调用格式为c=conv(a, b),a和b为多项式的系数向量,该函数实现向量a和b的卷积,在代数上相当于多项式a乘以多项式b,其中c为相乘所产生的多项式的系数向量。
" {: V, @8 `) {. i, w' q0 o/ C* Y% l【例5-6】 求多项式 和 的乘积。采用函数conv()实现,其MATLAB程序如下:
  a! H( T5 R$ N0 y) K* u& d
( [1 k9 K5 r- `p1=[4 2 0 5];                        %缺少的幂次用0补齐, x* h, g# \& F& g. Y
p2=[5 8 1];
- i4 m5 E3 B7 ky1=poly2sym(p1)0 ]* d+ r3 k4 m
y2=poly2sym(p2)
% J, ^* ?: `# J* Q. r7 H. T- xp3=conv(p1,p2);                        %多项式相乘/ ]7 ~* G, l1 Z; f
y=poly2sym(p3)
- D7 Q9 m2 c) V- R2 E" m5 l7 H7 @9 `# d* w$ X
运行程序后,输出结果如下:
& _) d. ?* V6 O2 T9 O, W: C8 e% C, ~! Y/ U4 X7 c9 b0 a. i4 E; U
y1 =& `+ I& h6 G( H' ?
4*x^3+2*x^2+5
* Q, u" p1 s+ p% F) W7 ty2 =
0 e( ]$ z1 F2 B1 s: q9 d; U5*x^2+8*x+1
$ F1 J1 X+ n: Fy =: h/ D$ K$ p8 y
20*x^5+42*x^4+20*x^3+27*x^2+40*x+5
/ c( U" A9 D+ G8 W& I$ ^! {+ C6 m9 j$ m2 M, F( Z) t  d) y
在MATLAB中,采用poly2sym()函数将向量作为多项式的系数进行输出,和其相对应的函数是sym2poly(),该函数将输入多项式的系数提取出来,作为向量进行输出。对于例5-6程序也可以用poly2sym()函数实现(和例5-6的计算结果相同),其MATLAB程序如下:9 U" n8 Y4 O- g8 v  t4 K6 F( D8 V

, _9 P$ q( o/ b6 }1 v: u>> syms x/ U- B( {( D# @: I
p1=sym2poly(4*x^3+2*x^2+5)
" A  X5 L# s* f1 cp2=sym2poly(5*x^2+8*x+1)
& F  [4 P* J+ O- D2 D1 f5 ep3=conv(p1,p2);                                %多项式相乘
) A5 z3 \! P+ o4 ^0 y: vy=poly2sym(p3)7 h6 u, o7 J( l& q0 X

* ~0 z7 \; N  G3 D0 s6 A' [: o运行程序后,输出结果如下:& r! r, m, \) o, j  E" Y$ n, B/ f
: w8 q+ q4 T. ^! D+ A! o+ f! T
p1 =
0 ^# d# w0 ?1 I. j  g8 [( s7 Z& p     4     2     0     5
, [; S" Z) V5 y! S/ qp2 =
' y8 s& W. G3 j! e3 @  y3 i, ]& Z     5     8     1( s( c& e$ n  Q, P+ e+ l- R
y =
) R: B: V5 o( T( X# C2 ^2 D. M0 w20*x^5+42*x^4+20*x^3+27*x^2+40*x+51 E2 g; }3 N1 a) h9 B0 d; i
5 V/ e+ |* x* i9 h" t7 G! g
在MATLAB中,使用函数deconv()对多项式进行除法运算。其调用格式为[q, r] = deconv(a, b),实现解卷积运算。其中a和b为多项式的系数向量,在代数上相当于多项式a除以b,得到的商为q和余多项式r,它们之间的关系为a = conv(b, q) + r。. M. E) }7 a" Z
【例5-7】 求多项式 除以多项式 的商和余数,代码如下:" e, b/ G9 U3 a( A5 |
( h  d$ u9 M6 L/ r' z6 }
>> p1=[4 3 8 1 4];
2 K) M7 M# T9 M6 `. y1 Z3 J4 e; Vp2=[2 3 1];" P6 ?& f1 c0 B* j$ S
[q,r]=deconv(p1,p2);                %多项式p1除以p2. b3 p0 _3 \/ @$ K. \1 x2 R
y1=poly2sym(q)                                %商6 t2 X6 w- A! r0 i( c' ]
y2=poly2sym(r)                                %余数
8 m7 x4 ^/ u5 S- |+ J; ]2 n. C/ J1 u2 D5 C$ f( _
运行程序后,输出结果如下:
+ _& F0 u! m- W6 M# W% M- m3 h
: W0 d" W! h5 O- F6 O- \8 D0 d1 o) {y1 =$ v: _/ Q: X2 J" G; ~, J8 D1 Z
2*x^2-3/2*x+21/41 a& e# G: b4 `$ w
y2 =
* Q9 g' _# e2 G4 G, g! o-53/4*x-5/4+ I% V6 v! I( r
+ u' p, D/ B6 J! K- e; O5 H" I( [
5.1.4  多项式的导数和积分
2 t# u" {* G: e" u* W) n  h在MATLAB中,通过函数polyder()和polyint()分别对多项式进行求导和积分。求导和积分互为逆运算,如果先对多项式进行积分,然后再求导,结果仍然为原来的多项式。下面对多项式的求导和积分分别进行讲解。1 j1 Z- R2 d9 Z! C, s2 @  T
1.多项式的导数# Z5 ]3 \, c* V+ Z3 l
在MATLAB中,采用函数polyder()进行多项式的求导,调用方式如下。
: X* V' q) e* d9 o        y=polyder(p):对以向量p为系数的多项式求导。1 ^( N$ l8 T$ d2 O6 U
        y=polyder(a, b):对以a和b为系数的多项式乘积进行求导。
- Y/ u' L" L' V# w$ B, k9 y        [q,d]=polyder(b, a):返回以b为系数的多项式除以以a为系数的多项式的商的导数,并以q/d格式表示。
+ j  l5 b& V2 M) i) H' o- {9 v7 c【例5-8】 对多项式求导,其MATLAB程序如下:
  Z2 ^. l- F4 C7 e. a
/ c1 V% a3 J5 W>> p1=[4 3 2];" P" C# r. J3 B( y9 `% c* s! l
p2=[2 2 1];- V, A) b# _8 l, X3 d
y1=polyder(p1);                         %对多项式p1求导: Z$ ~! H$ S' k7 E2 q  V
y1=poly2sym(y1)* V0 {: Q: W7 D) \+ T& q
y2=polyder(p1,p2);                        %对多项式p1和p2的乘积求导
* s# W- }( |; By2=poly2sym(y2)
7 R+ G5 u1 |: h4 L[q,d]=polyder(p1,p2);                 %对多项式p1除以p2的商求导
, p8 ^0 k& T3 I/ z. i+ bq=poly2sym(q), k" |3 G' n* K& {/ K
d=poly2sym(d)
9 N$ ]8 N6 H% L$ D3 \! b2 r5 z' v4 |* w
运行程序后,输出结果如下:
3 Z& B; C# v) F! ?  J% E' |1 y% [' l! D0 c+ q
y1 =4 i& j0 w: q% j8 ?& [' T* I$ f
8*x + 35 T8 [6 n, o' V( I8 `
y2 =
! u% h- h  ]( B9 {7 t  P! W32*x^3 + 42*x^2 + 28*x + 7
0 o2 K" \" E) W" j/ t& A; {8 [q =; x. q2 W6 o+ C+ s
2*x^2 - 1; Y. b0 R; s1 U9 ^
d =- g0 r1 U/ J+ E& _! N  z( N
4*x^4 + 8*x^3 + 8*x^2 + 4*x + 18 c1 D9 F0 N( _/ X* h
+ [! Q3 C  ?' C
在MATLAB中,通过函数polyder()对多项式进行求导,通过对输入参数和输出参数个数的不同,对相对应的多项式进行求导计算。对于函数[q,d]=polyder(b, a),相当于对多项式 求导,结果为 。
3 ?3 @$ @# N" ]+ S( A) }7 B( P6 C2.多项式的积分
  @' k; g' I# p6 D3 J在MATLAB中,使用函数polyint()对多项式进行积分运算,其调用方式如下。  `4 i8 E* W8 P# N
        polyint(p, k):返回以向量p为系数的多项式的积分,积分的常数项为k。" X1 R  W2 ~  k% _# U8 f  |
        polyint(p):返回以向量p为系数的多项式的积分,积分的常数项为默认值0。
8 [( D+ P4 v/ [$ S# \【例5-9】 对多项式 进行积分运算,其常数项分别为3和0,其实现的MATLAB程序代码如下:
" j2 n4 W( L/ H& S& }
' J( E4 G% S6 P& Pp1=[3 2 2];
4 I" s7 e' D# i/ \- W) K4 Sy1=polyint(p1,3);                %对多项式p1进行积分,常数项为36 }2 I" Y0 k2 O5 }
y1=poly2sym(y1)9 k# y* S8 M/ I
y2=polyint(p1);                        %对多项式p1进行积分,常数项为0
% j# X" h6 x  M( qy2=poly2sym(y2)( c% N0 }1 ^) w7 _

* B8 @: w5 C$ B运行程序后,输出结果如下:4 e4 o. A" w% u
2 J% A, F% `+ }" _# }9 p9 |
y1 =" I* G8 i6 y, X# l1 l% c
x^3 + x^2 + 2*x + 3
) Z5 [: d, \' G" Jy2 =: v8 c* t  |% y/ b+ ]7 n8 q
x^3 + x^2 + 2*x( }  B3 ]6 r8 n# j+ B% b
$ Z: }4 M6 N1 T" A- J
通过polyint()函数对多项式进行积分运算,积分的常数项通过参数k进行设置。如果不对参数k进行设置,则k取默认值0。1 U: I: s+ @+ }4 F" v7 `5 c
5.1.5  多项式展开& I+ d+ r# l! E4 F3 |7 M" c
在MATLAB中,有理多项式用它们的分子多项式和分母多项式进行表示,函数residue()可以将多项式之比用部分分式展开,也可以将一个部分分式用多项式之比进行表示。函数residue()的调用方式如下。
$ |8 W2 `/ f' t, X* E' e        [r, p, k]=residue(b, a):求多项式之比b/a的部分分式展开,函数的返回值r是余数,p是部分分式的极点,k是常数项。如果多项式a没有重根,部分分式展开的形式如下:/ F7 E8 V! J% p( x6 R/ F+ D& G

3 a/ p9 C7 d( l3 R, x) e' W其中向量r、p的长度和向量a、b的长度有如下关系:
( M3 {2 t& g) }$ A1 G8 `$ ?
6 B+ i5 ~) t' a7 [当向量b的长度小于a时,向量k中没有元素,否则应满足:& x4 t3 M" Y+ r. M1 n6 A5 A

5 a) @) C. s+ `5 [! ~        [b, a]=residue(r, p, k):通过部分分式得到多项式,该多项式的形式为b/a。9 u# }1 n8 P. q( n# N& Y8 X9 A
【例5-10】 将多项式 和 展开成几个简单多项式的和。其实现的MATLAB代码如下:
7 r0 R$ a' t# K- H& \& G3 M0 ]
. Z" D& W/ \( h) g$ |>> clear all;
" B! n# i1 c* O9 Pclear all;. ~) W7 b( W. r2 X& r! f  W8 r
b=[1 -1 -7 -1];                                        %分子多项式5 _5 E7 ?! z2 p4 _; w2 [3 U7 r
a=poly([1;5;6]);                                %分母多项式# L8 ~, W% t7 @% S* ^2 b
[r,p,k]=residue(b,a)                        %进行多项式b/a展开& A7 c' z' I2 Q& t5 {. D
[b1,a1]=residue(r,p,k);                        %通过余数、极点和常数项来求多项式b1/a1* c: ]9 }5 i1 V
b1=poly2sym(b1)
  ]: D, L, }9 Fa1=poly2sym(a1)
$ A% D4 y1 q4 t4 t$ [4 ?. k# `  kb=[1 -1 -7 -1];                                        %多项式a有三重根
, a, {4 `' z' I% ca=poly([1;1;1]);                                %分母多项式/ N0 L  J( {, N' e
[r,p,k]=residue(b,a)                        %展开多项式b/a
; O- C! u; \! x) @% N+ O& X4 b/ z7 _* x5 l- H
运行程序后,输出结果如下:. P: C% Z5 U( W1 L

& [+ T9 L$ C, ?+ |2 _0 X- N# vr =
7 H6 p! Z6 S% P6 v9 K+ C% a: i   27.4000- n- K8 F9 P' F0 E5 L
  -16.0000
$ \" s& e" `8 \/ l- l+ X   -0.4000
+ n( w6 e$ q" S+ m/ _/ L- kp =# W3 l3 v0 V; q# B  _' S
    6.0000
, x$ H  B. h/ _4 _    5.0000
3 R' r0 y! n9 ]% U* s0 R1 F4 r# U$ m    1.0000
9 v  h$ L& q$ s' D6 U3 ~3 xk =
( F/ |) t" L8 O9 ^. t. F     1' |9 O  M2 F; R2 I0 f# q
b1 =
3 O# i: g! G1 ?/ N# x: yx^3 - x^2 - 7*x - 1
+ N9 c6 z4 w1 J7 r! j8 F% Sa1 =* }$ k2 \' Q) H* x
x^3 - 12*x^2 + 41*x - 30
3 n7 {' c5 B+ i# ?r =
( Z) @# R2 T& c" y    2.0000
1 J* Z$ x0 i% m8 W% U, b  {& `   -6.0000$ _% l9 k: R* [& H$ o& u
   -8.0000
+ m* f( [) c/ r0 m6 gp =
0 W' n5 Z2 ~4 {* y2 I" ~& g    1.0000% ]) y9 ^3 K7 ]* O: a# x" q* z
    1.0000
# u4 p" o3 }' |. W0 m+ g    1.0000; _+ u/ d/ m3 d9 h
k =" K' m1 M" L& d. Y( G! T
     10 e" m  y/ m+ ~+ q

* y% h( l- x4 A6 T) Y' p利用函数[r, p, k]=residue(b, a)将多项式b/a进行展开,结果为余数、极点和常数项。对该多项式进行展开后的结果如下:
2 J4 p3 S4 r( _ 将余数、极点和常数项带入函数[b, a]=residue(r, p, k)中,可以求得对应的多项式,并通过b/a的形式给出。
! @. q2 K* V. [当多项式a有三重根1时,对多项式进行展开后的结果如下:
. k3 f: P! W7 o
( P& n: S2 V' x2 `- h& v+ }  \; N1 V; a5 r

1 l& J2 ^  Z( t9 v 9 H2 l5 f; z) a' N* }

作者: -7up℃.    时间: 2012-6-7 10:36
辛苦了,楼主。。。
作者: lgmltxs    时间: 2012-6-7 10:55
恩恩,谢谢,我现在去下载看看吧
作者: 123456youare    时间: 2013-1-24 19:07
谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢
作者: jagger    时间: 2014-9-22 00:44
要是分享电子书就好了




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