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[基础] 张琨《MATLAB 2010从入门到精通》! \ X1 t, S1 T- f4 ]$ ]
内容提要$ D# f o1 o) B2 a( Z3 p5 c
《MATLAB 2010从入门到精通》对MATLAB 2010进行了详细的介绍和讲解。前7章为基础篇,讲解有关MATLAB的基础知识,包括MATLAB的安装、卸载及系统功能的简述,MATLAB的数值运算、符号运算和图形功能,M文件编程、Simulink框图仿真以及图形用户界面等内容。第8章至第11章为提高篇,第8章和第9章分别介绍了MATLAB 2010的科学计算,S-函数的概念、原理和应用。第10章和第11章分别介绍了物理系统的建模和仿真以及MATLAB外部接口。2 A8 S" j: L; h+ ~8 C
读者对象:《MATLAB 2010从入门到精通》条理明晰,深入浅出,并配有大量实用的例子,适合使用MATLAB的本科生、研究生和教师以及广大科技工作者作为参考用书。0 h1 F' X, X- b0 F+ }5 H
目录结构
" d' A- @5 H0 @* m2 S目 录, M* F; m7 V' {% e
第一篇 基础篇
) {7 K c* e) F- D- r7 k第1章 MATLAB概述
5 j% v- @2 N3 m' Y* }, W# w1.1 MATLAB简介与发展历史* c4 Y+ d/ A6 x0 H- d: j
1.1.1 MATLAB的基本功能及特点
' u& _1 B8 m1 {' U1 |; i# Z: `* ]1.1.2 MATLAB R2010a的新功能及特点9 \' X* V( \6 x
1.1.3 MATLAB的发展历史
/ s; C4 x- } {7 n5 y' x( B1.2 MATLAB的安装、退出与卸载2 k8 X& C# D5 O! A, D3 p' c q D
1.2.1 MATLAB安装
; \- H2 d) d$ D W* g! T1.2.2 MATLAB退出& W4 d/ ?, H4 K, ^0 h2 |; y
1.2.3 MATLAB卸载
. v: j% ^9 b8 k6 |0 d1.3 MATLAB的目录结构
' {. n r3 G; H6 t, H* L6 X+ @" j1.4 MATLAB的工作环境) W2 e$ ]/ K, ?% ^
1.5 MATLAB的通用命令简介7 y( L, G+ F5 r5 g6 c' y
1.6 MATLAB的工具箱简介1 O/ q3 @: J, b3 R0 C; Q
1.7 MATLAB的帮助查询功能
* F% j( x- S. ?; Z5 e6 u) L第2章 MATLAB数值计算& }) M4 C+ `( p$ l
2.1 数据类型
! F7 J/ l; W- v' A9 N2.1.1 字符串(String)类型
& n; x8 Y* o( i2.1.2 数值(Numeric)类型: M& [3 @2 D8 V; ?+ V9 Q
2.1.3 函数句柄(Handle); y" i# e6 N$ C3 U. g
2.1.4 逻辑(Logical)类型6 A( u/ _( ?2 |
2.1.5 结构体(Structure)类型( {% z! ?! }- g6 ~+ |
2.1.6 细胞数组(Cell)类型. p' [! Y: N% S0 L8 w2 o
2.2 数组及其函数
, j u( l, F, @+ O1 ~% H& j: n2.2.1 数组的建立和操作" i" x% Y$ k3 ~! ?1 F8 m
2.2.2 数组运算
4 U* b0 f: ^( j: n8 R2.2.3 数组函数
* ~4 I4 K9 |) s5 c! \2.3 矩阵及其函数
G# j# V1 _, O& E% O8 H2.3.1 矩阵的建立和操作
, v6 `0 j- O9 `4 V* e9 j2.3.2 矩阵运算( ?& q" c1 K# ^1 i+ ?
2.3.3 矩阵函数
G% n$ T7 h5 ~2 c4 f' d& |1 D- h2.3.4 稀疏矩阵及其运算1 K; B. H' u! c
2.4 多项式及其函数( O: |- f* \; Q( G' P1 ~
2.4.1 多项式的建立和操作
5 F. c' r+ X" u1 l9 \2.4.2 多项式运算
4 S5 v: c+ o5 E7 l" O2.4.3 多项式展开/ t* A+ K- A% X- e5 A4 o" V8 `" x" v
2.4.4 多项式拟合
3 e2 _1 z: ^/ E+ P: ?9 Q% z: [2.5 关系和逻辑及其运算3 V; H, V" C- S& ~* a7 k
2.5.1 关系和逻辑运算符. }: w% P1 M0 E" W0 [1 x
2.5.2 关系和逻辑函数
$ |2 k* d- A: ~# ~9 D S% l2.5.3 NaN和空矩阵9 h. m7 e# w/ @1 g9 i" R) Z+ l. {+ r
第3章 MATLAB符号运算
* B: b+ I, C' p" z! ]% U4 s$ I3.1 符号运算入门
9 ^' U. R, o: U S( r& R3.1.1 符号对象的创建函数
4 s$ R, V. y) C6 z, V% B3.1.2 符号对象的创建0 }" B* R( x0 k# g6 z( O
3.1.3 符号运算中的运算符+ g8 X( D; s* p/ d
3.1.4 符号表达式中自变量的确定
4 D3 F3 x& B$ ]3 G- a3.2 符号表达式运算) {# }0 x( n& u" @, m! d
3.2.1 提取分子和分母7 w6 t: b) ]2 k# M) Q0 m
3.2.2 标准代数运算
5 J9 \, a' D/ Z8 }" D E3.2.3 复合符号函数运算
* S$ M/ {0 G) r6 n6 Q8 U3.2.4 数值转换
0 ^' I) D$ j; o9 w) u6 x$ S) A3.2.5 变量替换
2 L: R# _# a; Y3 u3.2.6 化简与格式化' ~3 ]5 H8 e7 z
3.3 符号运算精度
) j2 u+ `- _+ {& R' q. F) Z1 `, H3.4 符号矩阵的计算
* k9 \% y' H I ^3.4.1 基本算术运算* l! R+ C. p) s5 W
3.4.2 线性代数运算; M ], g) |/ f3 k
3.4.3 科学计算$ ]) X/ f" U z% Q' |5 C9 @( t! `
3.5 符号表达式积分变换
8 _4 _# H3 A" {) B$ ^0 R& [ r/ x/ y3.5.1 Fourier变换及其反变换' g A3 d; d" M1 h' s$ ]1 T
3.5.2 Laplace变换及其反变换
+ M; w* c9 X* {$ L' O1 l3.5.3 Z变换及其反变换" _3 N$ A) ?* S+ i! I" x# F/ i
3.6 符号函数的图形绘制
# Z" l5 @. }! n3.6.1 符号函数曲线的绘制 }# J4 |2 J# W
3.6.2 符号函数等值线的绘制
! @; v3 B& L& L, v5 V- v3.6.3 符号函数曲面图及表面图的绘制2 R$ Z' ^$ s, k' l9 [7 y
3.7 符号方程的求解
- q5 V& B0 \& \3.7.1 代数方程的求解
1 |: G- {; R& ~, P: Y. W3.7.2 微分方程的求解# s3 C- @$ g: y! L: X8 j
3.7.3 复合方程的求解
! Y4 t7 k y+ {) P1 ]- T3.7.4 反方程的求解
# ~0 Y6 l+ Q7 V) P1 e第4章 MATLAB图形功能
4 ~- h3 {* f9 b& N4.1 二维基本图形 o; p, O) Y4 @6 E! P, g
4.1.1 基本绘图函数
' G* P: D! I) ]7 z& E# b4.1.2 特殊函数
6 \. C7 r! c7 s0 \4.2 三维基本图形
3 `" R' b2 d( W3 z7 p' ~5 i4.2.1 基本绘图函数
, e, o- W; K \3 s" c. ]4.2.2 特殊函数
3 Y, K0 U# @8 ?) }& i4 L# v4.3 图形处理技术5 ~: s/ q; v, x# z
4.3.1 坐标轴的调整! H# R, T' N) T1 _) x" ^. g# A) o* ^+ q
4.3.2 文字标示
% f( g4 }8 P+ i2 O Z4.3.3 图例注解及添加颜色条; F5 R K3 T4 Y
4.3.4 图形的保持
6 C5 m: b: \# B M' s6 m4.3.5 网格控制及坐标轴封闭% S3 j0 \& l9 i' ]8 d
4.3.6 图形窗口的分割( T" \: N, R, ^: L5 I, ]
4.4 图形窗口# N& _3 y* [& G# k% X- f5 w' P
4.4.1 图形窗口的创建与控制( n2 o) o9 ]6 w e* h
4.4.2 图形窗口的菜单操作: @+ f9 Z* o* |
第5章 M文件编程
' z- U1 G* k/ T9 ~5.1 编程概述
: Q( K |2 o# ~: ?3 W; l" u5.1.1 M文件的创建+ F+ j/ J1 q3 Q" R
5.1.2 M文件的打开& l* b. o' b, I8 v. M
5.1.3 M文件内容的显示
& {0 K. L- @7 N3 z5.1.4 M文件的分类
) z! O- J6 z2 _3 n. X( x1 h6 w2 `5.2 与外部数据的交换6 m" w, {, X+ R, c; |! ?
5.2.1 数据文件保存
& o4 l1 ~( c$ h/ _5.2.2 数据文件调用
, v& z5 r2 \( l/ v& Q5.3 流程控制
, W" C8 Z" j0 l# ?3 _5.3.1 顺序结构
4 u( U. C5 q0 [! `/ d( w' C( J2 M4 ?5.3.2 分支结构0 a+ ?% x M! z4 k( f; k* n
5.3.3 循环结构
' ~. \$ c1 Z3 p; P I5.3.4 其他流程控制结构
" y4 {' k7 {+ s' F0 K v2 [6 Z1 z5.4 脚本文件$ ^. L' R5 ~+ H0 B+ J
5.5 函数文件
0 L0 u0 a' ?4 }5.5.1 基本结构" F* f$ t+ v* G/ N' b
5.5.2 输入/输出参数
5 h$ r+ P- F7 [: c- [. E5.5.3 子函数6 S4 h4 X3 ?% t4 H) Z- I0 z& r
5.5.4 私有函数
) Z9 [+ r6 L, l2 _9 r1 B& h5.5.5 嵌套函数
4 g W/ y8 t4 \3 H( [5.5.6 重载函数% f$ m7 Q. Q" a/ O
5.6 P码文件和变量使用范围6 H d+ [& z* {( D; W4 Z) R
5.6.1 P码文件
L5 `5 c9 d, G5.6.2 局部变量和全局变量: s. e& n- g2 @
5.7 M文件调试
% `0 C' E0 ^: }* I5.7.1 M文件出错信息* Y k. U. t" U. `6 e$ d
5.7.2 M文件调试方法
7 }' R5 j2 C. Z: x5.8 M文件性能分析
4 K% a0 \6 o6 [4 p5.9 编程技巧5 ~+ c5 [& J% W B6 g$ E$ \
第6章 Simulink仿真0 v j7 _; e2 K3 H) I) v/ V
6.1 Simulink介绍& _% b9 m4 [7 ^
6.1.1 Simulink概述! Q- m- `/ Q0 g" x
6.1.2 Simulink窗口介绍
( \$ Q. r3 c1 U5 w G9 z+ _- b) f6.1.3 Simulink运行原理
, c' {" O3 \% Z) g' o* A6.2 Simulink常用模块
6 W m; j$ F* {- p9 o# U6.3 Simulink其他模块
3 B/ a4 Z9 D; B4 J+ g3 B6 y6.4 Simulink模型创建# e# w! B' q2 X, V/ t0 Z2 a0 t
6.4.1 模块操作
6 X. R6 s- W. j# j6.4.2 基本步骤6 ]6 O; V- D8 p9 V5 J7 s3 |
6.5 子系统及其封装- U& P9 q- J- N0 o' k
6.5.1 子系统的创建" b! `# c1 E8 L% o& K. U" p
6.5.2 子系统的条件执行
# Z- ]: w8 J7 s# ~, I. y6.5.3 子系统的封装* Z( n6 E' K/ a, Q
6.6 运行仿真
2 j2 M# m9 b/ x; r1 t/ `6.6.1 过零检测和代数环
( d9 M0 x( }1 B+ \! v8 M( T; q6.6.2 仿真参数的设置
- }4 ?# O7 L* z4 `3 g6.6.3 仿真的运行' @" o2 `' u" B, l. E7 k B1 }
6.7 模型调试
& ~/ d# \7 q7 @4 g- J第7章 图形用户界面$ E3 B7 i& O! J# j. o
7.1 界面设计& z! j6 L; |1 f6 M8 s7 s$ S
7.1.1 图形用户界面(GUI)概述
) l; b1 C$ c- q+ _! v7.1.2 GUIDE的控件2 v2 q: I: z; |( `3 V, [/ F
7.1.3 GUIDE开发环境
# X: p% s5 \& l _) q1 @: X# X O' ]- |7.2 程序设计
3 r$ X( E& D( m$ A4 T; m- t r3 N7.2.1 对象的回调函数
# S5 W- Q( Y( M% q7 n7.2.2 程序的一般结构$ V$ ~* l, B& |# a& h+ [ u/ C
7.2.3 对象属性的访问
& m3 K. |. _0 t9 k* L9 E5 X: d8 ^/ x7.2.4 对象间数据传递
, O! |2 L5 W5 @; T+ o7 l; k0 Y7.2.5 GUI与M文件的数据交互0 b: I( @- i4 |& {" x
7.2.6 GUI与Simulink仿真的数据交互0 o/ ]7 g6 t( @' [
7.2.7 中断执行
: W; v9 ^% v% U, ]7 Z% [7.2.8 多界面实例& Y2 K2 s. G; w- K" d2 c4 }
7.3 GUI应用) z1 e! U# ^- i3 l* Z$ u
7.3.1 GUI设计的一般步骤" P, v+ |5 q% f
7.3.2 GUI设计实例" W; M8 g1 V$ M7 [! B# o' p2 J! X; Y
第二篇 提高篇4 B) o8 N: s: f) L
第8章 MATLAB科学计算: p2 q4 {4 ]: r
8.1 方程求解% e: V( l: ~, m; W, R
8.1.1 线性方程组
( a0 J/ T$ S7 a) h8.1.2 非线性方程: ^" L* M: }# T* W
8.1.3 常微分方程- V9 \. {# F& x- S) j
8.2 数据统计处理 T& m- u7 Q0 t5 b
8.2.1 最大值和最小值% P$ M! h2 @$ g9 H& ]
8.2.2 求和和求积
# {8 N0 g- S" ?+ W6 m0 y8.2.3 平均值和中值
* g: y* L' E4 ]4 d; c6 S8.2.4 标准方差6 u) Y4 H" f* j5 P% M" x! f3 K
8.2.5 相关系数
/ x( `) Z% T: F/ G8 u" ?* ]/ v8.2.6 排序
" E$ ]5 m, G, I% N, `; E: a$ d8.3 数据插值) l3 |) I9 _/ p$ G0 X8 v$ t
8.3.1 一维插值
( P/ G/ _( M# \7 Q. P+ e. b2 F8.3.2 二维插值
; Q: h( T$ T1 D0 t# s8.3.3 三维插值5 u% \& P" k/ `: v6 L
8.4 数值积分
% @ T& F4 o+ p7 @! r6 E& O8.4.1 一元函数积分* U" g: O' Z. b' L
8.4.2 矢量积分
8 H6 G: Y4 f9 ~! @& c# Q8.4.3 二元函数积分
2 P3 }- k9 T& f7 V+ w0 w8.4.4 三元函数积分" v5 [7 V8 L1 { m, c/ p4 y
8.5 最优化问题求解
; `+ t3 }9 u. r3 C2 a4 r8.5.1 无约束非线性极小化- Z: l8 S) w `1 K' C
8.5.2 有约束极小化1 a$ R- ~ [ v, {; l
8.5.3 二次规划和线性规划
8 A- Z" Q: v" l8.5.4 线性最小二乘
- U7 `; W: n. x. n( H/ N) z1 n8.5.5 非线性最小二乘- s0 ~: O# u; I, e' L0 F
8.5.6 多目标寻优方法9 k) G) S) A& T
第9章 S-函数
4 A- T# ~) [2 {& q2 u. C1 Q' b9.1 基本概念
8 l3 R* I% M* K0 Q/ X% a9.2 工作原理
6 a* G% P& \) t0 }5 ? M9.3 Level-1 M文件型7 O- B' i- f$ P d
9.3.1 概述
. }7 @1 l! h9 `; @- t6 C9.3.2 编写方法
) b( G, B" F5 U' V X' \9.3.3 实例
) [# ?7 P; E- U& v) p9.4 Level-2M文件型
" A8 s0 k3 X5 B4 J% i( X: {9.4.1 概述
5 G/ E/ H A: ~, w1 V: y9.4.2 编写方法
, s+ Z2 Q* o( v$ N8 J+ ~9.4.3 实例
5 y5 \# i* B8 i) u) \9.5 C MEX文件型
( \1 `. }- d4 U5 a% U6 |$ J9.5.1 概述3 v6 v9 z% |0 \5 p/ i
9.5.2 编写方法
# |+ x2 Q" J3 H5 i1 N$ {+ f; Z0 w8 o9.5.3 实例+ `2 f* |) N& m3 \+ c5 G& @# k7 G7 f
9.6 使用S-函数创建器编写C MEX文件型3 N& c2 ]. i6 h: S7 L
第10章 物理系统的建模和仿真5 Y3 S& y: A1 p# Y# X
10.1 物理元件库! E' Q z4 X j
10.2 机械系统
! R% V% B& g$ v+ J* g* c7 h& n10.2.1 主要的机械元件# m% x: e4 Z, J$ p/ O* a
10.2.2 建模的基本要点及步骤
9 T, [2 q/ O l6 G10.2.3 常用的机械系统
1 x; C$ l& z4 p10.3 电气系统8 K& o3 U' @& v9 A* `' R# q1 u
10.3.1 主要的电气元件! Q. r9 j/ @) ^7 h
10.3.2 建模的基本步骤8 S0 P2 H- f* P1 |
10.3.3 常用的电气系统 c$ b3 H3 _/ i9 {' f
10.4 多域物理系统实例" c/ V/ y" b& V& Q. X/ c9 ?
第11章 MATLAB外部接口
9 J2 } h' z7 u11.1 文本文件2 X) @$ s" ?/ Z5 h6 D
11.1.1 打开/关闭文件
' g" i4 T3 [, U% C6 o11.1.2 二进制形式访问: W1 B/ o5 @8 U
11.1.3 普通形式访问
- c1 u2 W' g) ^, k8 q1 l11.1.4 文件内的位置控制
1 V; ]! @/ |0 r6 k; Q& q3 ]
. b. K) X' ^8 B8 f1 v1 ~ |
zan
|