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工程计算可视化与MATLAB实现PDF电子书下载
- 电子书积分:15 积分如何计算积分?
- 作 者:尚涛等编著
- 出 版 社:武汉:武汉大学出版社
- 出版年份:2002
- ISBN:7307033453
- 页数:465 页
第一章 MATLAB的基本知识及入门 1
1.1 MATLAB简介 1
1.2 MATLAB的启动 2
1.3 变量、表达式和语句 3
1.4 命令行的编辑和输入 4
1.5 数据显示格式命令 5
1.6 命令窗基本操作命令 6
1.6.1 入门演示命令demo 6
1.6.2 内存变量管理 6
1.6.3 搜索路径 7
1.6.4 在线帮助 7
习题一 8
第二章 数值计算 9
2.1 向量和矩阵的构造 9
2.1.1 向量的生成 9
2.1.2 矩阵的生成 10
2.1.3 空矩阵 13
2.1.4 稀疏矩阵 13
2.1.5 多维矩阵 16
2.2 各种矩阵介绍 17
2.2.1 单位阵、全1阵和全0阵 17
2.2.2 随机阵 17
2.2.3 特殊阵 19
2.3 矩阵变换 21
2.3.1 矩阵的旋转和翻转 21
2.3.2 矩阵的变形 22
2.3.3 矩阵对角线元素的提取 22
2.4 运算符及运算规则 23
2.4.1 算术运算 23
2.4.2 关系运算符及关系表达式 24
2.4.3 逻辑运算符及运算规则 25
2.5 矩阵运算 26
2.5.1 矩阵转置 26
2.5.2 矩阵乘法 27
2.5.3 矩阵除法、逆与线性方程的解 28
2.5.4 矩阵的伪逆 29
2.5.5 矩阵乘方Ab 30
2.5.6 元素函数和矩阵函数 32
2.6 多项式 34
2.6.1 多项式的表达和建立 34
2.6.2 多项式乘除运算 35
2.6.3 常见多项式运算 35
2.7 差分和导数 37
2.8 插值与拟合 39
2.8.1 插值 39
2.8.2 拟合 43
2.9 特征值分解 47
2.10 矩阵的分解 47
2.10.1 Cholesky分解 48
2.10.2 三角分解 48
2.10.3 正交分解(QR分解) 49
2.10.4 矩阵的行列式值、迹、秩、条件数和范数 50
2.11 解非线性方程 51
2.12 数值积分 52
2.13 常微分方程初值问题的数值解 54
习题二 56
第三章 符号计算 60
3.1 符号表达式建立 60
3.2 符号基本计算 61
3.2.1 符号的四则运算 61
3.2.2 符号的幂运算 62
3.2.3 因式分解 62
3.2.4 展开 63
3.2.5 简化 63
3.2.6 符号变量替换 64
3.2.7 格式转换及计算精度 64
3.2.8 数值矩阵与符号矩阵的转换 65
3.3 极限 66
3.4 级数求和 66
3.5 微分和积分 67
3.6 矩阵的分解 68
3.7 解方程 70
3.7.1 符号线性方程的解 70
3.7.2 一般代数方程组的解 70
3.7.3 常微分方程 72
3.7.4 符号函数的图形显示 73
3.8 积分变换 73
3.8.1 傅里叶Fourier积分变换 74
3.8.2 拉普拉斯Laplace变换 76
3.8.3 Z变换 77
习题三 79
第四章 数据分析和统计 81
4.1 概率分布 81
4.1.1 概率密度函数 81
4.1.2 累积分布函数与逆累积分布函数 84
4.1.3 随机数生成函数 87
4.1.4 分布的均值和方差 88
4.2 参数估计 91
4.3 描述性统计 93
4.4 方差及回归分析 95
4.4.1 概述 95
4.4.2 方差分析 96
4.4.3 回归分析 100
4.5 非线性回归 101
4.6 假设检验 103
4.7 统计绘图 105
4.8 质量评估(工序管理) 109
习题四 112
第五章 图形显示 114
5.1 二维图形 114
5.1.1 基本绘图 114
5.1.2 绘图控制参数 116
5.1.3 图形的标注 117
5.1.4 二维功能图形 118
5.2 三维图形 122
5.2.1 三维曲线 122
5.2.2 三维线框图 123
5.2.3 基本图形元素的生成 124
5.3 几何变换 128
5.3.1 二维图形变换 128
5.3.2 三维图形 130
5.4 微分几何典型例子 136
5.5 图形元素的相交例子 141
5.6 图形窗口 147
5.6.1 图形的窗口生成 147
5.6.2 子图形的生成和控制 147
5.6.3 图形的保护 147
5.6.4 坐标轴的控制 148
5.6.5 视角的设置 149
5.7 图形着色 150
5.7.1 多边形的填色 150
5.7.2 色彩的控制与表现 152
5.8 曲面的表现 155
5.8.1 重叠线的消隐 155
5.8.2 曲面图着色 156
5.8.3 带光照效果的贴面图 157
5.8.4 物体表面的渲染 157
5.8.5 等高线 157
5.8.6 二元函数的伪彩图 159
5.8.7 矢量场图 161
5.8.8 四维图形 162
5.9 交互式绘图 163
5.9.1 图形缩放 163
5.9.2 图形坐标点的输入 163
5.10 句柄图形 164
5.10.1 句柄图形对象及关系结构 164
5.10.2 图形对象的创建 166
5.10.3 对象属性的设置和获取 168
5.11 动画绘图 170
5.11.1 实时动画的制作 170
习题五 173
第六章 MATLAB语言的程序设计 176
6.1 编程入门 176
6.1.1 M文件的形式 176
6.1.2 数据类型 179
6.1.3 全局变量及局部变量 181
6.1.4 键盘输入和输出 182
6.1.5 程序流控制 183
6.1.6 程序的优化 184
6.2 控制语句 185
6.2.1 循环结构 185
6.2.2 选择结构 186
6.3 字符操作 188
6.4 结构体 191
6.4.1 结构体的建立 192
6.4.2 结构体的运算 192
6.5 数据输入输出 193
6.5.1 底层I/O命令的数据输入与输出 194
6.5.2 MEX动态连接函数接口 199
6.6 图形用户界面GUI的设计 202
6.6.1 菜单对象的创建 202
6.6.2 控制子窗创建 207
6.6.3 GUI工具箱Guide 213
习题六 217
第七章 工程中偏微分方程的解法 219
7.1 偏微分方程的基本知识 219
7.2 解偏微分方程的基本方法 221
7.2.1 一个解偏微分方程的基本例子 221
7.2.2 偏微分方程的图形用户界面 227
7.3 解偏微分方程的举例 240
7.3.1 椭圆型方程 240
7.3.2 抛物型方程 252
7.3.3 双曲型方程 255
7.3.4 特征值问题 256
7.3.5 应用模型 257
习题七 269
第八章 优化设计 273
8.1 引例与数学模型 273
8.2 优化工具箱 275
8.3 优化设计实例分析 276
8.3.1 无约束极值问题 276
8.3.2 约束极值问题 278
8.3.3 上界条件和下界条件 279
8.3.4 梯度计算 279
8.3.5 最大值问题 280
8.3.6 大于零的约束条件 280
8.3.7 等式约束条件 280
8.3.8 参数传递 281
8.3.9 Banana函数最小化演示程序 281
8.3.10 表达式优化 284
8.3.11 常见问题及推荐的解决办法 284
8.4 参数说明向量options 285
习题八 287
第九章 自动控制设计方法 290
9.1 MATLAB关于控制系统模型命令 290
9.1.1 连续系统 290
9.1.2 离散系统 291
9.1.3 系统模型建立 293
9.1.4 模型之间转换 295
9.1.5 MATLAB其他有关系统模型的函数 296
9.1.6 稳定性分析 296
9.2 时域分析 297
9.3 根轨迹法 298
9.4 频域分析 299
9.4.1 绘制对数频率特性图(波德bode图) 300
9.4.2 绘制幅相特性曲线的极坐标图(奈奎斯特nyquist图) 300
9.4.3 绘制对数幅相特性图(尼柯尔斯nichols图) 300
9.4.4 控制系统相对稳定性参数(增益裕量与相角裕量) 301
9.5 极点配置和状态估计器 301
9.5.1 极点配置 302
9.5.2 状态估计器 302
9.6 控制系统实例分析 303
9.7 比例积分与微分控制 314
9.7.1 ZIEGLER—NICHOLS方法 314
9.7.2 解析法 316
9.7.3 PD控制 317
习题九 318
第十章 信号处理 320
10.1 信号处理的基本概念 320
10.1.1 离散时间信号的MATLAB表示 320
10.1.2 典型离散信号 320
10.1.3 离散信号的基本运算 322
10.1.4 离散LSI系统的输入输出关系 323
10.1.5 离散傅里叶变换(DFT) 324
10.1.6 DFT特性 324
10.1.7 利用DFT计算线性卷积 325
10.2 数字滤波器分析与实现 326
10.2.1 IIR滤波器 326
10.2.2 FIR滤波器结构 328
10.2.3 格形滤波器结构 330
10.2.4 滤波函数 331
10.3 滤波器设计 334
10.3.1 IIR滤波器 334
10.3.2 FIR滤波器 339
10.4 随机信号处理 349
10.4.1 互相关和协方差 349
10.4.2 谱分析 351
10.4.3 谱分析函数 354
10.5 窗函数 356
10.5.1 基本窗 357
10.5.2 升余弦窗 358
10.5.3 凯瑟窗及其应用 358
10.5.4 契比雪夫窗 360
10.6 系统模型参数估计 361
10.6.1 时域模型 361
10.6.2 频域模型 365
习题十 366
第十一章 动态仿真系统SIMULINK 368
11.1 引言 368
11.1.1 SIMULINK的安装 368
11.1.2 SIMULINK入门 368
11.2 模型的构造 372
11.2.1 创建模型文件 372
11.2.2 标准模块的选取 373
11.2.3 模块的移动、删除和复制 373
11.2.4 连接模块 373
11.2.5 改变模块属性 374
11.2.6 保存模型文件 375
11.3 数值分析 376
11.3.1 菜单操作方式下仿真算法和参数的选择 376
11.3.2 仿真的命令操作方式 379
11.3.3 仿真中的几个重要问题 381
11.3.4 离散系统的仿真 385
11.4 仿真系统的线性化模型 387
11.4.1 连续系统的线性化模型 387
11.4.2 离散系统的线性化模型 387
11.4.3 关于模型线性化的几点说明 388
11.4.4 确定平衡点 388
11.5 S函数及其应用 391
11.5.1 S函数 391
11.5.2 S函数的工作方式 391
11.5.3 编写S函数 392
11.5.4 在SIMULINK中引用S函数 397
11.5.5 S函数文件转化为SIMULINK模块 399
11.5.6 创建子系统 402
习题十一 404
第十二章 机械振动的仿真 405
12.1 概述 405
12.2 单自由度系统的振动 406
12.2.1 无阻尼自由振动 406
12.2.2 有阻尼自由振动 406
12.2.3 有阻尼自由振动响应计算与MATLAB实现 409
12.2.4 有阻尼受迫振动 410
12.3 机械振动的仿真 413
12.3.1 欧拉法及其改进 413
12.3.2 线性加速度法 416
12.3.3 纽马克-β法 421
12.3.4 威尔逊-θ法 422
习题十二 426
附录一 SIMULINK各模块的用途 427
附录二 MATLAB主要函数及命令表 432
附录2.1 系统管理基本命令 432
附录2.2 运算符和特殊算例 433
附录2.3 基本数学函数 433
附录2.4 基本矩阵函数和操作 434
附录2.5 字符串函数 435
附录2.6 矩阵函数和数值线性代数 436
附录2.7 数据分析和傅里叶变换 437
附录2.8 多项式与插值函数 438
附录2.9 非线性数值功能函数 438
附录2.10 二维图形函数 438
附录2.11 三维图形函数 439
附录2.12 通用图形函数 440
附录2.13 色彩控制和光照模式函数 441
附录2.14 特殊矩阵 442
附录2.15 语言结构和调试命令 442
附录2.16 底层文件输入输出函数 443
附录2.17 稀疏矩阵函数 444
附录2.18 声音处理函数 445
附录2.19 动态数据交换函数 445
附录2.20 主启动文件 446
附录2.21 常微分方程 446
附录2.22 偏微分方程 446
附录2.23 优化 448
附录2.24 控制系统 450
附录2.25 信号处理 454
附录2.26 simulink动态仿真系统 459
附录2.27 演示函数 460
参考文献 465
- 《市政工程基础》杨岚编著 2009
- 《计算机网络与通信基础》谢雨飞,田启川编著 2019
- 《大学计算机实验指导及习题解答》曹成志,宋长龙 2019
- 《工程静力学》王科盛主编 2019
- 《中央财政支持提升专业服务产业发展能力项目水利工程专业课程建设成果 设施农业工程技术》赵英编 2018
- 《区块链DAPP开发入门、代码实现、场景应用》李万胜著 2019
- 《化学反应工程》许志美主编 2019
- 《计算机辅助平面设计》吴轶博主编 2019
- 《计算机组成原理解题参考 第7版》张基温 2017
- 《云计算节能与资源调度》彭俊杰主编 2019
- 《市政工程基础》杨岚编著 2009
- 《家畜百宝 猪、牛、羊、鸡的综合利用》山西省商业厅组织技术处编著 1959
- 《《道德经》200句》崇贤书院编著 2018
- 《高级英语阅读与听说教程》刘秀梅编著 2019
- 《计算机网络与通信基础》谢雨飞,田启川编著 2019
- 《看图自学吉他弹唱教程》陈飞编著 2019
- 《法语词汇认知联想记忆法》刘莲编著 2020
- 《培智学校义务教育实验教科书教师教学用书 生活适应 二年级 上》人民教育出版社,课程教材研究所,特殊教育课程教材研究中心编著 2019
- 《国家社科基金项目申报规范 技巧与案例 第3版 2020》文传浩,夏宇编著 2019
- 《流体力学》张扬军,彭杰,诸葛伟林编著 2019
- 《大学计算机实验指导及习题解答》曹成志,宋长龙 2019
- 《大学生心理健康与人生发展》王琳责任编辑;(中国)肖宇 2019
- 《大学英语四级考试全真试题 标准模拟 四级》汪开虎主编 2012
- 《大学英语教学的跨文化交际视角研究与创新发展》许丽云,刘枫,尚利明著 2020
- 《复旦大学新闻学院教授学术丛书 新闻实务随想录》刘海贵 2019
- 《大学英语综合教程 1》王佃春,骆敏主编 2015
- 《大学物理简明教程 下 第2版》施卫主编 2020
- 《大学化学实验》李爱勤,侯学会主编 2016
- 《中国十大出版家》王震,贺越明著 1991
- 《近代民营出版机构的英语函授教育 以“商务、中华、开明”函授学校为个案 1915年-1946年版》丁伟 2017