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第1篇 基础知识 2

第1章 初涉MATLAB（教学视频：19分钟） 2

1.1 MATLAB介绍 2

1.1.1 MATLAB的历史进程 2

1.1.2 MATLAB的主要功能 4

1.1.3 MATLAB的语言特点 4

1.2 安装MATLAB 5

1.2.1 安装环境 5

1.2.2 安装过程 6

1.3 MATLAB的用户界面 6

1.3.1 启动MATLAB 6

1.3.2 命令窗口 7

1.3.3 历史命令窗口 8

1.3.4 工作空间窗口 8

1.4 MATLAB帮助系统 8

1.4.1 帮助窗口 8

1.4.2 帮助命令 8

1.4.3 演示系统 11

1.5 MATLAB的基本操作 11

1.5.1 数值计算 12

1.5.2 使用变量 13

1.5.3 输入复数 16

1.5.4 显示运算结果 18

1.6 习题 20

第2篇 矩阵 22

第2章 矩阵（教学视频：32分钟） 22

2.1 创建矩阵 22

2.1.1 创建简单矩阵 22

2.1.2 创建特殊矩阵 22

2.1.3 创建数列 24

2.2 访问矩阵 27

2.2.1 访问单元素 27

2.2.2 访问单下标 28

2.2.3 访问多个元素 29

2.3 操作矩阵 31

2.3.1 拼接矩阵 31

2.3.2 矩阵扩容 34

2.3.3 矩阵缩容 35

2.3.4 修改矩阵形状 36

2.4 操作对角矩阵 38

2.5 非矩形矩阵 40

2.5.1 空矩阵 40

2.5.2 标量和向量 41

2.6 访问矩阵信息 42

2.6.1 获取尺寸信息 42

2.6.2 判断数据类型 43

2.6.3 判断矩阵的类型 44

2.7 高维矩阵 45

2.7.1 创建高维矩阵 45

2.7.2 访问高维数组的信息 50

2.7.3 高维数组操作函数 50

2.8 习题 51

第3章 数组（教学视频：63分钟） 52

3.1 数值类型 52

3.1.1 整型 52

3.1.2 单精度浮点型 54

3.1.3 复数 54

3.1.4 无穷数值 56

3.1.5 NaN类型 56

3.2 逻辑类型 57

3.3 字符和字符串 58

3.3.1 创建字符矩阵 59

3.3.2 字符串元胞数组 61

3.3.3 比较字符串 62

3.3.4 查找与替换字符串 64

3.3.5 字符串与数值类型的转换 65

3.4 元胞数组 66

3.4.1 创建元胞数组 66

3.4.2 操作元胞数组 68

3.4.3 访问元胞数组 69

3.5 结构体 70

3.5.1 创建结构体 70

3.5.2 访问结构体元素 72

3.6 习题 73

第4章 矩阵分析（教学视频：68分钟） 74

4.1 矩阵运算 74

4.1.1 矩阵加减运算 74

4.1.2 矩阵乘法 75

4.1.3 矩阵除法 77

4.1.4 矩阵的幂 78

4.1.5 矩阵的按位运算 79

4.2 线性方程组 85

4.2.1 线性方程的形式 85

4.2.2 计算矩阵行列式 85

4.2.3 计算矩阵的逆 86

4.2.4 计算条件数 88

4.2.5 计算范数 89

4.2.6 计算矩阵的秩 91

4.3 特征值和特征向量 94

4.4 矩阵分解 96

4.5 矩阵函数 103

4.6 稀疏矩阵 105

4.6.1 稀疏矩阵与全矩阵 105

4.6.2 创建与转换稀疏矩阵 106

4.6.3 操作稀疏矩阵 111

4.7 习题 114

第3篇 数据分析 116

第5章 数据分析（教学视频：62分钟） 116

5.1 初等函数分析 116

5.1.1 函数表示方法 116

5.1.2 求解函数零点 117

5.1.3 求解函数微分 120

5.1.4 求解函数积分 121

5.1.5 最优化 125

5.1.6 绘制函数图形 130

5.2 基本数据分析 132

5.2.1 居中趋势 132

5.2.2 数据排序 137

5.2.3 求和及求积 140

5.2.4 均值和方差分析 143

5.3 数据统计分析 145

5.3.1 概率分布 145

5.3.2 创建随机数 146

5.3.3 绘制直方图 151

5.4 习题 152

第6章 高级数值分析（教学视频：57分钟） 153

6.1 多项式 153

6.1.1 表示多项式 153

6.1.2 矩阵的特征多项式 153

6.1.3 多项式求值 154

6.1.4 计算多项式的根 155

6.1.5 卷积和反卷积 156

6.1.6 计算多项式微分 156

6.1.7 分式的部分展开 157

6.2 插值 159

6.2.1 一维插值 159

6.2.2 二维插值 161

6.2.3 样条和FFT插值 162

6.2.4 各种插值方法 163

6.3 常微分方程 164

6.3.1 一阶常微分方程 164

6.3.2 ODE函数比较 166

6.3.3 高阶常微分方程 168

6.4 傅里叶分析 169

6.4.1 fft和ifft 169

6.4.2 fft幅度和相位 171

6.4.3 案例 172

6.5 习题 173

第7章 绘制图形（教学视频：86分钟） 175

7.1 绘图步骤 175

7.2 绘制与编辑二维图形 176

7.2.1 绘制二维图形 176

7.2.2 便捷绘图 177

7.2.3 设置曲线的属性 178

7.2.4 设置坐标轴 179

7.2.5 设置网格和坐标框 180

7.2.6 图形叠绘 181

7.2.7 绘制双Y-坐标图形 182

7.2.8 绘制多子图 183

7.2.9 图形标识 184

7.2.10 绘制交互式图形 185

7.3 绘制三维图形 186

7.3.1 绘制三维曲线 186

7.3.2 绘制三维网格图 187

7.3.3 绘制三维曲面图 188

7.4 编辑三维图形 189

7.4.1 设置视角 189

7.4.2 设置色彩 191

7.4.3 设置光照 194

7.4.4 设置透明 196

7.5 绘制特殊图形 196

7.5.1 绘制条形图 196

7.5.2 绘制区域图 197

7.5.3 绘制饼状图 198

7.5.4 绘制柱状图 199

7.5.5 绘制离散数据杆状图 199

7.5.6 绘制方向和速度矢量图 200

7.5.7 绘制轮廓线图 202

7.5.8 特殊坐标系绘图 203

7.6 绘制四维图形 205

7.7 在图形窗口中绘制图形 206

7.7.1 创建图形窗口 206

7.7.2 标题栏和菜单栏 210

7.7.3 工具栏和工具组件 211

7.8 习题 212

第8章 程序设计（教学视频：70分钟） 213

8.1 M-文件 213

8.1.1 脚本文件 213

8.1.2 函数文件 216

8.1.3 M-文件的组成结构 217

8.1.4 P码文件 218

8.2 流程控制语句 219

8.2.1 顺序结构 219

8.2.2 for循环结构 220

8.2.3 while循环结构 221

8.2.4 if分支结构 222

8.2.5 switch分支结构 224

8.3 交互式控制语句 226

8.3.1 结束循环语句——continue 226

8.3.2 结束循环语句——break 227

8.3.3 终止操作语句——return 228

8.3.4 错误警告语句——warning 229

8.3.5 错误警告终止语句——error 230

8.3.6 纠错模块语句——try 231

8.3.7 暂停语句——pause 233

8.3.8 查询语句——echo 234

8.3.9 输入控制语句——input 234

8.3.10 键盘控制语句——keyboard 235

8.4 关系和逻辑运算符 237

8.4.1 关系运算符 237

8.4.2 逻辑运算符 239

8.4.3 运算符的优先级 241

8.5 变量 242

8.5.1 变量的分类 242

8.5.2 变量检测函数 243

8.5.3 “变长度”变量 245

8.5.4 跨空间传递函数 246

8.6 函数 247

8.6.1 主函数与子函数 248

8.6.2 嵌套函数 249

8.6.3 函数句柄 251

8.6.4 匿名函数 252

8.6.5 字符串调用函数 253

8.7 调试程序 253

8.7.1 直接调试法 254

8.7.2 工具调试法 254

8.8 习题 255

第4篇 Simulink 257

第9章 Simulink基础知识（教学视频：50分钟） 257

9.1 Simulink简介 257

9.1.1 安装Simulink 257

9.1.2 启动Simulink 258

9.1.3 创建简单模型 258

9.1.4 模型库浏览器简介 260

9.1.5 菜单栏 261

9.1.6 工具栏和状态栏 263

9.2 模型的基本操作 264

9.2.1 注释模型 264

9.2.2 打印模型 265

9.2.3 创建模型报告 265

9.2.4 编辑打印边框 266

9.3 常用模型库 267

9.3.1 常用模块子库 268

9.3.2 信息源子库 268

9.3.3 连接子库 269

9.4 操作模型 269

9.4.1 自动连接模块 269

9.4.2 手动连接模块 270

9.4.3 调整信号线 270

9.4.4 变换模块方向 271

9.4.5 操作模块名称 271

9.4.6 设置模块参数 272

9.4.7 改变模块效果 272

9.5 操作信号 273

9.5.1 信号简介 273

9.5.2 标量扩展 274

9.5.3 显示信号属性 274

9.5.4 信号标签 275

9.5.5 传递信号标签 275

9.6 仿真设置 275

9.6.1 设置仿真时间 276

9.6.2 设置仿真算法 276

9.6.3 设置仿真步长 278

9.6.4 设置误差容限 279

9.6.5 载入数据 279

9.6.6 保存输出结果 281

9.6.7 设置输出选项 282

9.7 习题 283

第10章 高级仿真技术（教学视频：49分钟） 284

10.1 创建子系统 284

10.2 封装子系统 287

10.2.1 设置封装系统的参数 287

10.2.2 设置初始化选项 288

10.2.3 设置图标 288

10.2.4 设置帮助文档 289

10.2.5 子系统封装举例 290

10.3 高级子系统 293

10.3.1 使能子系统 293

10.3.2 触发子系统 295

10.3.3 使能触发子系统 297

10.4 调试模型 297

10.4.1 启动调试器 297

10.4.2 调试窗口 297

10.4.3 设置断点 299

10.5 仿真分析 299

10.5.1 运行模型 299

10.5.2 线性化 303

10.5.3 平衡点分析 304

10.5.4 仿真速度和精度 304

10.6 创建和使用S-函数 305

10.6.1 概述 305

10.6.2 使用S-函数 306

10.6.3 工作原理 306

10.6.4 常用术语介绍 307

10.6.5 模板 308

10.7 习题 310

第5篇 句柄图形 312

第11章 句柄图形（教学视频：23分钟） 312

11.1 句柄图形的体系结构 312

11.1.1 等级关系 312

11.1.2 对象类型 313

11.2 对象的属性 315

11.3 设置和访问对象的属性 316

11.3.1 设置属性值 316

11.3.2 查询属性值 317

11.3.3 默认属性 318

11.4 图形窗口对象 320

11.4.1 定位 320

11.4.2 设置色彩属性 321

11.4.3 绘制方式 321

11.5 轴对象 322

11.5.1 几何属性 323

11.5.2 多轴重叠 323

11.5.3 其他属性 324

11.5.4 自动模式属性 326

11.6 访问句柄 327

11.6.1 获取对象的句柄 327

11.6.2 查询对象 328

11.6.3 操作对象 329

11.7 习题 329

第12章 图形用户界面（教学视频：27分钟） 330

12.1 设计基础 330

12.1.1 对象层次结构 330

12.1.2 创建原则及基本步骤 331

12.1.3 设计方式 333

12.2 在GUIDE中创建GUI 333

12.2.1 启动GUIDE 333

12.2.2 编辑界面 335

12.2.3 添加控件 337

12.2.4 设计编程 337

12.3 创建菜单 341

12.3.1 创建标准菜单 342

12.3.2 创建自定义菜单 343

12.4 习题 346