MATLAB语言与应用PDF电子书下载

第一篇 基础篇 2

第1章MATLAB语言概述 2

1.1 MATLAB语言简介 2

1.1.1 MATLAB的发展 2

1.1.2 MATLAB的特点 3

1.2 MATLAB的安装 4

1.3 MATLAB的启动与退出 6

1.3.1启动 6

1.3.2退出 7

1.4 MATLAB语言的工作环境 8

1.4.1界面布局 8

1.4.2命令窗口 8

1.4.3工作空间管理窗口 8

1.4.4历史命令窗口 9

1.4.5图形窗口 9

1.5 MATLAB常用命令 10

1.6 MATLAB帮助系统 12

习题 13

第2章 基本语法 14

2.1变量和赋值语句 14

2.2数组及其赋值 15

2.3矩阵的表示 17

2.3.1一般矩阵的表示 17

2.3.2特殊矩阵的表示 18

2.4常用运算符和函数 22

2.4.1常用运算符 22

2.4.2常用函数 22

2.4.3 MATLAB预定义变量 23

2.5关系和逻辑运算 23

2.5.1关系运算 23

2.5.2逻辑运算 24

2.6基本绘图方法 25

2.6.1二维图形的绘制基本语句 25

2.6.2二维图形的修饰 28

2.6.3其他二维图形绘制语句 32

2.6.4三维曲线绘制 34

2.6.5多条曲线的绘制 35

2.6.6三维曲面绘制 37

习题 39

第3章MATLAB基本编程 40

3.1 M文件及其建立 40

3.1.1 M命令文件 41

3.1.2 M函数文件 41

3.1.3 M文件中的变量 42

3.2基本程序结构 43

3.2.1顺序语句 43

3.2.2循环语句 43

3.2.3条件语句 48

3.2.4多分支选择语句 51

习题 53

第二篇 应用篇 56

第4章MATLAB在数学中的应用 56

4.1基本运算 56

4.1.1预定义变量 56

4.1.2复数运算 56

4.1.3向量运算 59

4.1.4矩阵的基本运算 61

4.2线性代数 66

4.2.1行列式的计算 66

4.2.2矩阵的特殊运算 68

4.2.3解线性方程组 77

4.2.4向量组的线性相关性 82

4.2.5方阵的特征值与特征向量 84

4.3初等函数问题 85

4.3.1函数的绘制 85

4.3.2常用函数列表 90

4.4导数与积分的数值计算 97

4.4.1求极限 97

4.4.2微分与导数的求解 99

4.4.3积分的数值计算 106

4.4.4级数的求和 113

4.4.5常微分方程 117

4.5多项式运算 119

4.5.1多项式基本运算 120

4.5.2多项式求值 120

4.5.3多项式求根 121

4.5.4多项式求导 123

4.5.5方阵的特征多项式 124

4.5.6分式的部分展开 124

4.6插值与拟合 125

4.6.1插值 125

4.6.2拟合 127

习题 128

第5章MATLAB在电路中的应用 130

5.1电阻电路 130

5.1.1一般电阻电路 130

5.1.2含受控源的电阻电路 133

5.2动态电路 137

5.2.1一阶动态电路 137

5.2.2二阶动态电路 143

5.3正弦稳态电路 146

5.4频率响应 151

习题 159

第6章MATLAB在控制系统中的应用 161

6.1控制系统模型及其转换 161

6.1.1 LTI的传递函数模型 161

6.1.2 LTI的零极点增益模型 162

6.1.3 LTI的状态空间模型 163

6.1.4离散系统模型 164

6.1.5模型之间的转换 165

6.1.6环节的连接方式 170

6.2拉氏变换、特征根及部分分式展开 173

6.2.1拉氏变换 173

6.2.2特征多项式和特征多项式的根 174

6.2.3部分分式展开 174

6.2.4控制系统模型属性 175

6.3时域分析 177

6.4根轨迹分析 188

6.5频域分析 192

6.6稳定性分析 200

6.6.1直接求根法 201

6.6.2零极点模型法 202

6.6.3零极点分布图法 204

6.6.4根轨迹法 206

6.6.5频域法 208

6.6.6李亚普诺夫稳定性 210

6.7控制系统的设计与校正 211

习题 218

第7章MATLAB在信号与系统中的应用 219

7.1信号的表示及其图形绘制 219

7.2信号的时域分析 228

7.2.1信号的基本运算 228

7.2.2零输入响应和零状态响应 232

7.2.3冲激响应和阶跃响应 234

7.2.4卷积积分和相关 236

7.2.5离散系统的时域分析 240

7.3信号的频域分析 248

7.3.1基本傅里叶分析 248

7.3.2连续系统的频域分析 255

7.3.3复频域分析 258

7.3.4系统的零极点与稳定性 261

习题 266

第8章MATLAB在图像处理中的应用 267

8.1图像的类型和格式 267

8.1.1图像的类型 267

8.1.2数字图像的表示 267

8.1.3 MATLAB图像处理工具箱简介 267

8.1.4 MATLAB图像格式 268

8.1.5图像文件的查询、读取和写入 270

8.2图像的显示 274

8.2.1 imshow和imview函数 275

8.2.2图像类型及其显示 276

8.2.3特殊图像的显示 282

8.2.4图像类型转换 288

8.3图像的变化处理 293

8.3.1傅里叶变换 293

8.3.2离散余弦变换 297

8.3.3 Radon变换 299

8.4直方图与直方图均衡 302

8.4.1灰度变换增强 302

8.4.2直接灰度变换 305

8.4.3直方图灰度变换 307

8.4.4直方图均衡化 310

8.5图像滤波 313

8.5.1线性滤波 313

8.5.2卷积与相关 313

8.5.3 MATLAB滤波函数 315

8.5.4数字滤波器设计步骤 316

习题 317

第9章SIMULINK仿真模块 319

9.1 SIMULINK模型简介 319

9.1.1 SIMULINK特点 319

9.1.2 SIMULINK的启动和退出 319

9.1.3模型的创建 321

9.1.4 SIMULINK仿真基本步骤 321

9.2 SIMULINK模型库界面 321

9.2.1 SIMULINK的公共模型库 322

9.2.2 SIMULINK的专业模型库 323

9.3 SIMULINK基本模块 324

9.4 SIMULINK模型的构建 329

9.4.1 SIMULINK库浏览器的基本操作 329

9.4.2模块的基本操作 329

9.4.3模块属性和参数设置 332

9.5 SIMULINK仿真参数设置 334

9.5.1 Solver选项卡 334

9.5.2 Data Import/Export选项卡 335

9.5.3 Diagnostics选项卡 336

9.5.4运行仿真 337

习题 339

参考文献 340