MATLAB程序设计与应用PDF电子书下载

第一章 MATLAB概述 3

1.1 MATLAB的发展 3

1.2 MATLAB的主要功能 4

1.3 MATLAB系统的运行环境与安装 5

1.3.1 运行环境 5

1.3.2 安装 5

1.4 MATLAB系统的启动与退出 6

1.4.1 启动 6

1.4.2 退出 6

1.5 MATLAB命令窗口 7

1.5.1 菜单栏 7

1.5.2 工具栏 9

1.5.3 命令编辑区 9

1.6.2 MATLAB的搜索路径 11

1.6.1 MATLAB的目录结构 11

1.6 MATLAB文件管理 11

1.6.3 用户目录的设置 12

1.6.4 搜索路径的设置 12

1.7 MATLAB帮助系统 13

1.7.1 帮助命令 14

1.7.2 帮助窗口 14

1.7.3 帮助桌面 14

1.7.4 在线帮助页 15

1.8 MATLAB功能演示 15

习题一 17

第二章 MATLAB数据 18

2.1 MATLAB数据的特点 18

2.2 变量和赋值 18

2.2.1 变量的命名 18

2.2.3 数据的输出格式 19

2.2.2 赋值语句 19

2.2.4 预定义变量 20

2.2.5 内存变量的管理 21

2.3 MATLAB矩阵 23

2.3.1 矩阵的建立 23

2.3.2 冒号表达式 26

2.3.3 矩阵的拆分 26

2.3.4 多维矩阵 28

2.4 MATLAB运算 30

2.4.1 算术运算 30

2.4.2 关系运算 34

2.4.3 逻辑运算 35

2.5 字符串 36

2.6 结构和单元 38

2.6.1 结构数据 38

2.6.2 单元数据 39

习题二 40

第三章 MATLAB程序设计 42

3.1 M文件 42

3.1.1 M文件的建立与编辑 42

3.1.2 M文件的分类 43

3.2 数据的输入输出 44

3.2.1 imput函数 44

3.2.2 disp函数 45

3.2.3 pause函数 46

3.3 选择结构 46

3.3.1 if语句 46

3.3.2 switch语句 48

3.3.3 try语句 50

3.4 循环语句 50

3.4.1 for语句 50

3.4.2 while语句 52

3.4.3 循环的嵌套 54

3.5 函数文件 55

3.5.1 函数文件的基本结构 55

3.5.2 函数调用 56

3.5.3 函数所传递参数的可调性 57

3.6 全局变量和局部变量 58

3.7 类和对象 59

3.8 文件操作 61

3.8.1 文件的打开与关闭 61

3.8.2 二进制文件读写操作 62

3.8.3 文本文件读写操作 62

3.8.4 数据文件定位 63

习题三 64

4.1.1 绘制二维曲线的最基本函数 66

4.1 二维图形 66

第四章 MATLAB绘图 66

4.1.2 绘制图形的辅助操作 70

4.1.3 绘制二维图形的其他函数 75

4.2 三维图形 80

4.2.1 绘制三维曲线的最基本函数 80

4.2.2 三维曲面 81

4.2.3 其他三维图形 86

4.3 三维图形的精细处理 86

4.3.1 图形的裁剪处理 86

4.3.2 视点处理 87

4.3.3 色彩处理 89

4.3.4 光照处理 91

4.4 图像与动画 92

4.4.1 图像 92

4.5.1 图形对象及其句柄 93

4.5 低层绘图操作 93

4.4.2 动画 93

4.5.2 图形对象属性 94

4.5.3 图形对象的创建 96

习题四 103

第五章 MATLAB数值计算 104

5.1 特殊矩阵 104

5.1.1 对角阵与三角阵 104

5.1.2 特殊矩阵的生成 106

5.2 矩阵分析 108

5.2.1 矩阵结构变换 108

5.2.2 矩阵的逆与伪逆 109

5.2.3 方阵的行列式 111

5.2.4 矩阵的秩 111

5.2.5 向量和矩阵的范数 112

5.2.6 矩阵的条件数和迹 114

5.2.7 矩阵的特征值与特征向量 115

5.2.8 MATLAB在三维向量中的应用 117

5.3 矩阵分解与线性方程组求解 120

5.3.1 矩阵分解 120

5.3.2 线性方程组求解 124

5.4 数据处理与多项式计算 127

5.4.1 数据统计与分析 127

5.4.2 数值插值 131

5.4.3 曲线拟合 134

5.4.4 多项式计算 136

5.4.5 函数的最大值与最小值 138

5.5 傅立叶分析 139

5.6 数值微积分 141

5.6.1 数值微分 141

5.6.2 数值积分 144

5.7.1 引言 146

5.7 常微分方程的数值求解 146

5.7.2 龙格-库塔法简介 147

5.7.3 龙格-库塔法的实现 147

5.8 非线性方程的数值求解 150

5.8.1 数学迭代法简介 150

5.8.2 单变量非线性方程求解 151

5.8.3 非线性方程组求解 152

5.9 稀疏矩阵 153

5.9.1 矩阵存储方式 153

5.9.2 稀疏存储方式的产生与转化 154

5.9.3 稀疏矩阵应用举例 156

习题五 157

6.1 符号计算基础 160

6.1.1 符号对象 160

第六章 MATLA符号计算 160

6.1.2 基本的符号运算 163

6.1.3 符号表达式中变量的确定 165

6.2 符号导数及其应用 166

6.2.1 函数的极限 166

6.2.2 符号函数求导及其应用 167

6.3 符号积分 169

6.3.1 不定积分 169

6.3.2 符号函数的定积分 170

6.3.3 积分变换 172

6.4 级数 175

6.4.1 级数的符号求和 175

6.4.2 函数的泰勒级数 176

6.4.3 函数的傅立叶级数 177

6.5 代数方程的符号求解 178

6.5.1 线性方程组的符号求解 179

6.5.2 非线性方程组的符号求解 180

6.6 常微分方程的符号求解 182

6.6.1 求常微分方程的通解 182

6.6.2 求常微分方程的特解 183

6.6.3 常微分方程组求解 184

习题六 185

第七章 MATLA图形用户界面设计 189

7.1 菜单设计 189

7.1.1 用户菜单的建立 189

7.1.2 菜单对象常用属性 190

7.1.3 快捷菜单 191

7.2 对话框设计 193

7.2.1 对话框的控件 193

7.2.2 对话框的设计 193

7.3 用户界面设计工具 201

7.3.1 图形界面控制面板 201

7.3.2 属性编辑器 202

7.3.3 事件过程编辑器 203

7.3.4 菜单编辑器 204

7.3.5 位置调整工具 204

习题七 207

第八章 MATLAB笔记本 208

8.1 笔记本的安装及启动 208

8.1.1 笔记本的安装 208

8.1.2 笔记本的启动 209

8.1.3 MATLAB笔记本的界面 209

8.2 输入单元的定义与执行 210

8.2.1 基本操作 210

8.2.2 自初始化单元及其应用 211

8.2.3 单元群及其应用 212

8.2.4 单元的循环执行 214

8.4.1 输出数据格式控制 215

8.4 输出格式控制 215

8.3 计算区的定义与执行 215

8.4.2 输出图形格式控制 216

8.5 Notebook菜单的基本命令 217

8.5.1 整个M-book 文档输入单元的执行 217

8.5.2 删去M-book 文档中所有输出单元 217

8.5.3 单元转化为文本 217

8.6 M-book模板样式的修改 217

习题八 218

第九章 MATLAB环境下的仿真软件Simulink 219

9.1 Simulink的基本操作 219

9.1.1 Simulink的启动与退出 219

9.1.2 Simulink模块的操作 220

9.2 Simulink的几类基本模块 224

9.3 仿真模型参数的设置 227

9.3.1 通过菜单命令设置仿真模型参数 227

9.3.2 在命令窗口设置仿真模型参数 233

9.4 子系统的建立与封装 240

9.4.1 子系统的建立 240

9.4.2 子系统的条件执行 241

9.4.3 子系统的封装 244

9.5 在命令窗口中创建模型 248

9.5.1 构造模型的命令 249

9.5.2 设置模块参数 249

9.6 S-函数的设计和应用 250

9.6.1 S-函数概述 250

9.6.2 用M文件编写S-函数 250

9.6.3 S-函数的命令调用 259

9.7 仿真系统的线性化分析 259

9.7.1 连续系统的线性化 259

9.7.2 离散系统的线性化 260

9.7.3 连续系统线性的一种高级形式 261

9.7.4 平衡分析 262

习题九 263

第十章 MATLAB应用实例 265

10.1 MATLAB在电路分析中的应用 265

10.1.1 概述 265

10.1.2 实例 266

10.2 MATLAB在控制系统分析中的应用 269

10.2.1 概述 269

10.2.2 实例 269

10.3 MATLAB在数学建模中的应用 272

10.3.1 概述 272

10.3.2 实例 272

10.4 MATLAB在工程结构分析中的应用 278

10.4.1 概述 278

10.4.2 实例 278

实验一 MATLAB运算基础 285

实验要求 285

实验二 选择结构程序设计 287

实验三 循环结构程序设计 288

实验四 函数与文件 289

实验五 高层绘图操作 289

实验六 低层绘图操作 290

实验七 线性代数中的数值计算问题 291

实验八 数据处理和多项式计算 292

实验九 数值微积分与方程数值求解 293

实验十 符号计算基础与符号微积分 294

实验十一 级数与方程符号求解 295

实验十二 菜单设计 295

实验十三 对话框的设计 296

实验十四 Simulink的应用 297

实验十五 综合实验 299

参考文献 300