MATLAB语言程序设计教程PDF电子书下载

第1章　MATLAB概述 1

1.1　MATLAB的影响及其发展历史 1

1.2　MATLAB 7.0的主要功能 2

1.3　MATLAB 7.0的运行环境与安装过程 3

1.3.1　运行环境 3

1.3.2　安装过程 3

1.4　MATLAB 7.0系统的启动与退出 6

1.5　MATLAB 7.0工作界面 7

1.5.1 菜单栏 7

1.5.2　工具栏 9

1.5.3　命令窗口 10

1.5.4　历史记录窗口 10

1.5.5 当前目录窗口 11

1.5.6　查询便捷簿窗口 11

1.5.7　工作空间窗口 11

1.6　MATLAB 7.0的辅助部分 11

1.7　MATLAB的数学函数库 12

1.7.1　世界一流水平的数值计算函数库 12

1.7.2　MATLAB 7.0新增功能简介 13

1.8　MATLAB应用实例 14

小结 15

习题 15

第2章　MATLAB矩阵和数组运算 17

2.1　矩阵的建立 17

2.1.1　直接建立矩阵 17

2.1.2　利用函数建立矩阵 18

2.1.3　用冒号表达式建立矩阵 20

2.1.4　创建复合矩阵 20

2.2　矩阵的算术运算 21

2.2.1　加、减运算 21

2.2.2　乘法 21

2.2.3　矩阵相除 22

2.3　矩阵线性运算 23

2.3.1　矩阵的特征值 23

2.3.2　矩阵的正交基 25

2.3.3　矩阵的二次型 25

2.3.4　秩 26

2.4　矩阵分析 27

2.4.1　矩阵结构变换 27

2.4.2　矩阵的逆与伪逆 28

2.4.3　方阵的行列式 29

2.5　矩阵分解 30

2.5.1　矩阵的三角分解 30

2.5.2　矩阵的正交分解 31

2.5.3　矩阵的平方根分解 32

2.6　稀疏矩阵 33

2.6.1　稀疏矩阵的创建 33

2.6.2　查看稀疏矩阵 35

2.6.3　稀疏矩阵的运算 36

2.7　矩阵的初等变换 39

2.8　MATLAB的数组运算 40

2.8.1　创建数组 40

2.8.2　数组的算术运算 40

小结 42

习题 42

第3章　MATLAB数值计算 44

3.1 线性方程与线性方程组的数值求解 44

3.1.1　线性方程数值求解 44

3.1.2　线性方程组数值求解 44

3.2　非线性方程与非线性方程组的数值求解 46

3.2.1　非线性方程数值求解 46

3.2.2　非线性方程组数值求解 46

3.3　多项式数值计算 46

3.3.1 多项式的建立 47

3.3.2　多项式求根 47

3.3.3 多项式求值 48

3.3.4　多项式的四则运算 49

3.3.5　多项式的导函数 50

3.4　数据的数值计算 51

3.4.1　数据统计与分析 51

3.4.2 向量的内积和正交 55

3.4.3　数据分段插值 56

3.4.4 曲线拟合 60

3.4.5 函数的最大值与最小值 62

3.5　数值微分与积分 63

3.5.1 数值微分 63

3.5.2　数值积分 65

3.6　常微分方程的数值求解 66

3.7　级数的求和与收敛 67

3.8　傅里叶展开 68

小结 68

习题 69

第4章　MATLAB符号计算 70

4.1 符号矩阵与符号函数的创建 70

4.1.1　建立符号矩阵 70

4.1.2　建立符号函数 71

4.2　符号矩阵与符号函数的基本运算 73

4.2.1　符号矩阵的基本运算 73

4.2.2　符号函数的基本运算 75

4.3　符号微积分 78

4.3.1 函数的极限 78

4.3.2　符号函数微分 78

4.3.3　符号函数的不定积分 79

4.3.4　符号函数的定积分 79

4.3.5　积分变换 80

4.3.6　级数的符号求和 81

4.3.7　符号函数的泰勒级数 81

4.3.8　导数的应用 82

4.4　符号解方程 83

4.4.1 线性方程与线性方程组的符号求解 83

4.4.2　非线性方程与非线性方程组的符号求解 84

4.4.3　常微分方程的符号求解 85

4.4.4　常微分方程组求解 85

4.5　符号函数的显示 86

小结 87

习题 87

第5章　MATLAB图形绘制 89

5.1　二维图形的绘制 89

5.1.1　绘制二维曲线的基本函数 90

5.1.2　绘制图形的辅助操作 93

5.1.3 绘制二维图形的其他函数 96

5.1.4　特殊二维图形的绘制 99

5.2　三维图形的绘制 107

5.2.1　绘制三维曲线的基本函数 107

5.2.2　三维曲面的绘制 107

5.2.3　标准三维曲面 110

5.2.4　其他三维图形 110

5.2.5　非网格数据点绘图 110

5.2.6 隐函数图形的绘制：MATLAB符号绘图 112

5.3　三维图形的精细处理 113

5.3.1 图形的裁剪处理 113

5.3.2　视点处理 114

5.3.3　色彩处理 114

5.3.4　光照处理 115

5.4　图像与动画 116

5.4.1 图像 116

5.4.2　动画 116

5.5　底层绘图操作 117

小结 119

习题 120

第6章　MATLAB程序设计 121

6.1　M文件 121

6.1.1　脚本文件 121

6.1.2　函数式文件 122

6.2　程序设计中的变量与语句 123

6.2.1 变量类型 123

6.2.2　基本语句 125

6.3　数据类型 126

6.3.1 字符 127

6.3.2　结构类型 129

6.4　程序控制语句 130

6.4.1　顺序语句 130

6.4.2　条件选择语句 130

6.4.3　循环语句 132

6.4.4　交互语句 134

6.4.5　试探语句 137

6.4.6　可变输入／输出变量个数的处理 137

6.4.7　函数的递归调用 137

6.5　程序的调试 138

6.6 良好的编程习惯 141

小结 142

习题 142

第7章　MATLAB仿真与应用 144

7.1　Simulink概述 144

7.1　Simulink简介 144

7.1.2　Simulink相关产品 145

7.1.3　一个使用Simulink的小例子 145

7.2　功能模块函数库介绍 147

7.2.1　输入源模块库 148

7.2.2　接收模块 149

7.2.3　连续系统模块 150

7.2.4　数学运算模块 150

7.3　Simulink模块的操作 152

7.3.1　添加和选取模块 152

7.3.2　模块的复制和删除 152

7.3.3　模块属性和参数的设置 152

7.3.4　模块间连线 155

7.4　自定义功能模块 155

7.4.1　自定义功能模块的生成 155

7.4.2 自定义功能模块选项卡的设置 157

7.5　Simulink仿真的应用 157

小结 161

习题 161

第8章　MATLAB图形用户界面设计技术 162

8.1 图形用户界面简介 162

8.2 图形对象和图形对象的句柄 163

8.2.1 图形对象与图形对象的结构 163

8.2.2　句柄对象 164

8.3 图形用户界面设计工具GUIDE 165

8.3.1 图形用户界面的开发环境 166

8.3.2　位置调整工具 168

8.3.3　对象属性查看器 168

8.3.4　菜单编辑器 172

8.3.5　对象浏览器 174

8.4　对话框 174

8.4.1　公共对话框 174

8.4.2　一般对话框 178

小结 183

习题 184

第9章　MATLAB工具箱 186

9.1 MATLAB工具箱概述 186

9.2　打开MATLAB工具箱的方式 186

9.3　MATLAB工具箱简要介绍 187

9.4　MATLAB常用工具箱的使用方法 189

9.4.1　MATLAB模糊逻辑工具箱应用 189

9.4.2　MATLAB数理统计工具箱应用 192

9.4.3　MATLAB符号数学工具箱应用 196

小结 199

习题 199

第10章　MATLAB应用实例 200

10.1　单位换算 200

10.2　曲线图的绘制 201

10.3　极限判断 202

10.4 曲面方程 203

10.5　动态模拟球体表面切片穿过矩形的过程 204

10.6　模拟抛物运动 205

10.7　弹性碰撞问题 207

10.8　气体分子运动规律 209

10.9　平行电流环之间截面磁场分布的计算 210

10.10　两点（双缝）光干涉图案 211

10.11　弹簧震动系统模型 213

10.12　运算器放大电路 215

10.13　电阻电路的计算 217

10.14　正弦稳态电路：求未知参数 219

10.15　桥梯形全通网络的计算 220

10.16　连续信号的MATLAB描述 223

10.17　用傅里叶变换计算滤波器的响应和输出 224

10.18　二阶巴特沃斯低通数字滤波器的频率响应 225

10.19　时域采样频率与频谱混叠 227

10.20　验证频域采样与时域采样的对偶性 228

小结 230

习题 230

附录A　MATLAB函数命令库 231

附录B　图形句柄函数 238

附录C　习题参考答案 255

参考文献 278