MATLAB程序设计及应用PDF电子书下载

第1章 MATLAB入门与基本操作 1

1.1 MATLAB的发展沿革 1

1.2 MATLAB的特点及应用领域 2

1.3 MATLAB的安装启动与默认窗口简介 3

1.3.1 MATLAB的安装和启动 3

1.3.2 MATLAB默认窗口简介 4

1.3.3 MATLAB R2013b界面菜单工具栏 5

1.4 MATLAB指令窗操作入门 5

1.4.1 MATLAB指令窗简介 5

1.4.2 最简单的计算器使用方法 6

1.4.3 数值、变量和表达式 7

1.4.4 工作空间与变量管理 9

1.4.5 指令窗的显示方式与指令行的编辑及标点符号 10

1.4.6 在线帮助 12

习题 14

第2章 数值数组及其运算 15

2.1 数值数组的创建、标识、查询和定位 15

2.1.1 数组的创建 15

2.1.2 数组的标识 20

2.1.3 数组的查询和定位 21

2.2 数组的运算和操作 22

2.2.1 数组的代数运算 22

2.2.2 数组的块操作 25

2.2.3 数组的翻转操作 25

2.2.4 数组运算的常用数学函数 26

2.3 “无穷大”“非数”和“空”数组 27

2.3.1 “无穷大” 27

2.3.2 “非数” 27

2.3.3 “空”数组 28

习题 29

第3章 字符串、元胞和结构数组 32

3.1 字符串数组 32

3.1.1 字符串的创建、属性和标识 32

3.1.2 字符串数组及字符串转换函数 35

3.2 元胞数组 36

3.2.1 元胞数组的创建和显示 37

3.2.2 元胞数组的扩充和收缩 39

3.2.3 元胞数组的内容获取 39

3.3 结构数组 40

3.3.1 结构数组的创建 40

3.3.2 结构数组数据的获取和设置 41

3.3.3 结构数组的扩充和收缩 43

习题 44

第4章 数据和函数的可视化 45

4.1 二维曲线绘制的基本指令plot 45

4.1.1 基本调用格式plot（x， y， ′s′） 45

4.1.2 plot指令的衍生调用格式 46

4.2 坐标轴控制和图形标识 48

4.2.1 坐标轴的控制 48

4.2.2 坐标刻度标识 49

4.2.3 网格和坐标框 50

4.2.4 图形标识 50

4.2.5 图例注解 53

4.3 图形的控制、表现和双纵坐标 54

4.3.1 多次叠绘 54

4.3.2 图形窗的创建、选择和删除 54

4.3.3 多子图 55

4.3.4 双纵坐标图 56

4.4 其他常用的二维绘图指令和从图形中取数据 57

4.4.1 对数坐标图形 57

4.4.2 极坐标图形 58

4.4.3 其他常用的二维绘图指令简介 59

4.4.4 获取二维图形数据的指令ginput 60

4.5 三维绘图指令简介 61

4.5.1 三维曲线绘制指令plot3 61

4.5.2 三维曲面图绘制指令mesh和surf 62

习题 63

第5章 MATLAB程序设计基础 65

5.1 MATLAB程序设计入门 65

5.2 M文件编辑调试器 68

5.3 MATLAB的关系和逻辑运算 68

5.3.1 关系操作符 69

5.3.2 逻辑操作符 70

5.4 MATLAB流程控制结构 71

5.4.1 循环结构 71

5.4.2 条件结构 76

5.4.3 开关结构 78

5.4.4 试探结构 79

5.4.5 控制程序流的其他常用指令 80

5.5 M脚本文件和M函数文件 82

5.5.1 M脚本文件 82

5.5.2 M函数文件 82

5.5.3 局部变量和全局变量 83

5.5.4 M函数文件的一般结构 84

5.6 MATLAB的函数类别与函数句柄 87

5.6.1 主函数 87

5.6.2 子函数 88

5.6.3 匿名函数 89

5.6.4 函数句柄简介 90

5.7 MATLAB程序的跟踪调试 91

5.8 加快MATLAB程序运行速度的建议 95

习题 97

第6章 数值运算 100

6.1 多项式运算 100

6.1.1 多项式的表达和创建 100

6.1.2 多项式的四则运算和微积分运算 100

6.1.3 多项式的求值、求根和部分分式展开 103

6.1.4 两个有限长序列的卷积 105

6.2 曲线拟合和插值运算 107

6.2.1 多项式拟合 107

6.2.2 插值运算 108

6.3 数值微积分 110

6.3.1 近似数值导数 110

6.3.2 数值求和与近似数值积分 113

6.3.3 常微分方程的数值解 115

6.4 线性代数的数值计算 119

6.4.1 常用的线性代数矩阵函数 119

6.4.2 矩阵的标量特征参数的计算 119

6.4.3 矩阵的特征值和特征向量的计算 120

6.4.4 线性方程求解 122

习题 123

第7章 符号运算简介 125

7.1 符号对象的创建 125

7.2 符号表达式的代数运算 129

7.2.1 符号运算中的算符和函数 129

7.2.2 符号数值的任意精度控制和运算 129

7.2.3 符号对象与数值对象的转换 130

7.3 符号表达式的基本操作 131

7.3.1 符号表达式中自变量的确定 131

7.3.2 符号表达式的化简 132

7.3.3 符号表达式的替换 135

7.4 符号微积分运算 136

7.4.1 极限和导数的符号运算 136

7.4.2 序列／级数的符号求和运算 138

7.4.3 符号积分运算 139

7.5 符号方程的求解 140

7.5.1 符号代数方程的求解 140

7.5.2 符号微分方程的求解 142

7.6 符号函数的可视化 143

习题 146

第8章 Simulink交互式集成仿真环境 147

8.1 Simulink启动与模型库 147

8.2 仿真结构图 152

8.3 仿真的配置 157

8.4 Simulink仿真实例与技巧 159

8.4.1 仿真结果的输出 159

8.4.2 微分方程的Simulink仿真 160

8.4.3 仿真结构的参数化 162

8.4.4 与M函数文件的组合仿真 163

8.4.5 采样控制系统的仿真 164

8.5 用MATLAB指令运行Simulink模型 168

8.6 子系统及封装技术 169

8.6.1 创建子系统 169

8.6.2 子系统的封装 171

8.7 S函数设计与应用简介 178

8.7.1 S函数的介绍 178

8.7.2 S函数的编写 178

8.7.3 S函数的应用 180

习题 181

第9章 MATLAB在工程中的应用 187

9.1 MATLAB在自动控制中的应用 187

9.1.1 控制系统数学模型及转换的MATLAB实现 187

9.1.2 控制系统时域响应的MATLAB实现 197

9.1.3 控制系统稳定性分析的MATLAB实现 201

9.1.4 经典控制的MATLAB辅助设计简介 207

9.1.5 现代控制的MATLAB辅助设计简介 210

9.1.6 拉普拉斯变换、Z变换及其逆变换 214

9.2 MATLAB在电路分析中的应用 216

9.2.1 电阻电路 216

9.2.2 动态电路 218

9.2.3 正态稳态电路 222

9.2.4 频率响应 224

9.3 MATLAB在信号处理中的应用 227

9.3.1 离散傅里叶变换 227

9.3.2 数字滤波器的结构 231

9.3.3 FIR数字滤波器的设计 233

9.3.4 IIR数字滤波器的设计 236

习题 238

附录C／C＋＋与MATLAB的混合编程 244

参考文献 248