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第1章 MATLAB7.x概述 1

1.1MATLAB简介 1

1.1.1MATLAB的发展 1

1.1.2MATLAB的主要特点 2

1.2MATLAB7.x的安装 3

1.3MATLAB7.x的运行环境 7

1.3.1MATLAB7.x的启动 7

1.3.2MATLAB7.x工作环境 8

1.3.3命令窗口（CommandWindow） 9

1.3.4历史命令（HistoryCommand）窗口 11

1.3.5目录和文件管理 14

1.3.6搜索路径管理 16

1.3.7工作空间和数组编辑器 17

1.3.8工作空间数据的保存 20

1.4MATLAB7.x的帮助系统 21

1.4.1命令行帮助查询 21

1.4.2演示帮助查看 23

1.4.3内容帮助浏览 24

1.4.4索引方式查询帮助文件 25

1.4.5查询帮助文件 25

1.5本章小结 26

第2章 MATLAB基础知识 27

2.1MATLAB计算的介绍 27

2.1.1简单的计算示例 27

2.1.2基本的数学运算符号 29

2.1.3命令行中的常用标点 30

2.1.4命令窗口中的常用操作和编辑命令 30

2.1.5命令窗口的显示 32

2.2数值、变量和表达式 33

2.3数值数据类型 35

2.3.1整数 35

2.3.2浮点数 38

2.3.3整型浮点数间的操作函数 39

2.3.4复数 40

2.3.5常见的数学函数 42

2.4数组 44

2.4.1一维数组的创建 45

2.4.2多维数组创建 47

2.4.3数组的运算 50

2.4.4常用的标准数组 52

2.4.5低维数组的寻址和搜索 53

2.4.6低维数组的处理函数 57

2.4.7高维数组的处理和运算 59

2.5单元数组和结构体 62

2.5.1单元数组的创建和操作 62

2.5.2单元数组函数 65

2.5.3结构体创建 66

2.5.4结构体函数 68

2.6字符串 69

2.6.1字符串创建和简单操作 69

2.6.2正则表达式搜索字符串 73

2.7关系和逻辑运算 75

2.7.1关系运算符 75

2.7.2逻辑运算符 75

2.7.3关系和逻辑函数 76

2.8本章小结 79

第3章 矩阵运算 80

3.1矩阵函数和特殊矩阵 80

3.1.1常见的矩阵处理函数 80

3.1.2特殊矩阵 82

3.1.3稀疏矩阵 82

3.2矩阵分析 85

3.2.1范数分析 85

3.2.2条件数分析 88

3.2.3矩阵的行列式 89

3.3线性方程组 90

3.3.1恰定方程组 91

3.3.2欠定方程组 92

3.3.3超定方程组 94

3.4矩阵分解 95

3.4.1Cholesky分解 95

3.4.2不完全Cholesky分解 97

3.4.3LU分解 99

3.4.4不完全LU分解 100

3.4.5QR分解 102

3.4.6奇异值分解 105

3.5特征值分析 107

3.5.1特征值和特征向量 107

3.5.2稀疏矩阵的特征值和特征向量 109

3.5.3特征值的条件数 110

3.5.4特征值的复数问题 112

3.6本章小结 113

第4章 MATLAB7.x编程基础 114

4.1M文件编辑器 114

4.1.1打开M文件编辑器 114

4.1.2M文件编辑器的设置 115

4.1.3M文件编辑器的打印属性设置 116

4.2M脚本文件的编写 117

4.3流程控制 118

4.3.1for循环结构 119

4.3.2while循环结构 119

4.3.3if判断结构 120

4.3.4switch分支选择结构 122

4.3.5try-catch结构 123

4.4控制命令 124

4.4.1continue命令 124

4.4.2break命令 125

4.4.3return命令 126

4.4.4input命令 126

4.4.5keyboard命令 127

4.4.6error和warning命令 127

4.5程序的向量化概念 128

4.5.1程序的向量化 128

4.5.2向量化和循环结构的对比 129

4.5.3逻辑数组和向量化 130

4.6M函数文件 132

4.6.1函数文件的创建 132

4.6.2伪码文件 133

4.6.3输入输出参数 134

4.6.4任意个数输入输出参数 135

4.6.5函数句柄和匿名函数 137

4.7程序的调试和剖析 140

4.7.1程序调试的常见错误 140

4.7.2直接调试方法 141

4.7.3通过工具调试 142

4.7.4M文件剖析 143

4.8本章小结 145

第5章 数据可视化 146

5.1图形绘制示例 146

5.2二维图形绘制 147

5.2.1plot函数 148

5.2.2线型、标记和颜色 150

5.2.3图形坐标轴设置 151

5.2.4多个图形叠绘及多个图形窗口 154

5.2.5子图绘制 156

5.2.6交互式绘图和屏幕刷新 157

5.2.7plotyy函数绘制双坐标轴 159

5.2.8easy绘图命令 160

5.3三维图形绘制 162

5.3.1曲线图绘制 162

5.3.2网格图绘制 164

5.3.3曲面图的绘制 166

5.3.4绘制等值线图 168

5.4四维图形可视化 170

5.4.1slice切片命令 170

5.4.2其他slice函数 171

5.4.3等值面图绘制 173

5.5复数变量图形绘制 175

5.6特殊图形绘制 176

5.6.1area区域绘图 177

5.6.2pie饼图绘制 177

5.6.3直方图和梯形图 178

5.6.4矢量分布图绘制 180

5.6.5误差线图形绘制 180

5.6.6离散数据绘制 181

5.6.7伪色彩图绘制 182

5.6.8极坐标图形绘制 183

5.7图形的打印输出 184

5.8本章小结 186

第6章 数据分析 187

6.1数据插值 187

6.1.1一维插值 187

6.1.2二维插值 190

6.1.3样条插值 193

6.2曲线拟合 194

6.3图形界面曲线拟合 196

6.3.1曲线拟合示例 196

6.3.2拟合残差图形绘制 197

6.3.3数据预测 199

6.4傅里叶分析 200

6.4.1离散傅里叶变换 200

6.4.2傅里叶变换相关的常用函数 203

6.4.3傅里叶级数 203

6.4.4使用FFT进行插值 206

6.5优化问题 209

6.5.1非线性无约束优化 209

6.5.2约束条件下的非线性优化 211

6.5.3最小最大值的优化问题 213

6.5.4线性规划求解 214

6.6常微分方程 215

6.6.1常微分方程介绍 216

6.6.2常微分方程求解 216

6.6.3加权常微分方程 220

6.6.4延迟微分方程 222

6.6.5常微分方程的边界问题 224

6.7函数的零点问题 226

6.7.1一元函数的零点 226

6.7.2多元函数的零点 227

6.8数值积分 228

6.8.1一元函数的数值积分 228

6.8.2多重数值积分 229

6.9概率论和数理统计 231

6.9.1概率分布 231

6.9.2数据分布分析 232

6.9.3假设检验 234

6.10本章小结 237

第7章 符号计算 238

7.1符号对象和符号表达式 238

7.1.1符号对象的创建命令 238

7.1.2符号对象的创建示例 239

7.1.3符号计算中的运算符和函数 240

7.1.4符号对象的类别识别命令 240

7.1.5符号表达式中的变量确定 241

7.1.6符号精度计算 242

7.2符号表达式操作 242

7.3符号表达式的替换 244

7.4符号函数的操作 245

7.4.1反函数操作 245

7.4.2复合函数操作 246

7.5符号微积分 246

7.5.1级数求和 247

7.5.2符号极限 247

7.5.3符号微分 248

7.5.4符号积分 250

7.6符号积分变换 251

7.6.1傅里叶变换及其反变换 251

7.6.2拉普拉斯变换及其反变换 252

7.6.3Z变换及其反变换 253

7.7符号代数方程求解 254

7.8符号微分方程求解 255

7.9利用Maple进行符号计算 256

7.9.1Maple函数的使用 257

7.9.2Maple经典函数的调用 258

7.9.3Maple库函数的帮助 260

7.10符号分析可视化 262

7.10.1funtool分析界面 262

7.10.2taylortool分析界面 263

7.11本章小结 264

第8章 Simulink仿真系统 265

8.1Simulink基础知识 265

8.1.1Simulink的启动 265

8.1.2Simulink创建仿真示例 266

8.1.3模块库浏览器 270

8.1.4Simulink模型窗口 271

8.1.5模型窗口的菜单栏 272

8.2Simulink模型操作 274

8.2.1Simulink模型的原理 274

8.2.2模块的操作 275

8.2.3信号线的操作 276

8.3Simulink信号 277

8.3.1常见的信号 277

8.3.2复数信号 278

8.3.3虚拟信号和信号总线 279

8.3.4创建信号组 280

8.3.5自定义信号源 283

8.4常用的Sink模块 285

8.5Simulink仿真系统的设置 288

8.5.1解算器（Solver）的设置 288

8.5.2仿真数据的输入输出设置 289

8.5.3仿真诊断设置 291

8.6线性连续系统建模 292

8.6.1使用积分模块 292

8.6.2使用积分器求解微分方程 294

8.6.3传递函数进行仿真 295

8.6.4状态空间方法进行系统仿真 296

8.7非线性连续系统建模 297

8.7.1非线性仿真系统建模简介 298

8.7.2任意非线性函数的仿真 300

8.8封装子系统创建和受控执行 302

8.8.1使用模块组合子系统 302

8.8.2通过子系统模块创建子系统 303

8.8.3封装子系统 304

8.8.4使能控制子系统 305

8.8.5触发控制子系统 306

8.9离散时间系统和混合系统 307

8.10命令方式运行Simulink 9

8.11本章小结 310

第9章 句柄图形 311

9.1句柄图形体系 311

9.1.1图形对象 311

9.1.2句柄对象 312

9.1.3对象属性 313

9.1.4图形对象句柄创建示例 313

9.2图形对象创建 314

9.2.1创建图形对象 314

9.2.2访问图形对象句柄 315

9.2.3使用句柄操作图形对象 318

9.3图形对象设置 319

9.3.1用set命令设置属性 319

9.3.2图形的默认属性 321

9.3.3句柄图形的通用属性 323

9.4高级绘图对象 324

9.4.1Nextplot属性 324

9.4.2Newplot命令 324

9.4.3高级绘图命令 325

9.5坐标轴对象 326

9.5.1坐标轴的几何属性 326

9.5.2坐标轴的刻度属性 328

9.5.3坐标轴的照相机属性 329

9.5.4坐标轴的尺度、方向属性 330

9.6本章小结 331

第10章 图形用户界面 332

10.1图形用户界面介绍 332

10.2图形用户界面控件 334

10.2.1图形用户界面控件的创建 334

10.2.2鼠标动作执行 338

10.2.3事件队列的执行顺序 340

10.2.4回调函数的编写 340

10.3对话框对象 346

10.4界面菜单 350

10.5编写M文件 354

10.6图形界面创建工具GUIDE 356

10.6.1GUIDE的启动 356

10.6.2创建图形用户界面对象 358

10.6.3设置组件的属性 361

10.6.4编写回调函数 363

10.6.5图形用户界面的执行 365

10.6.6GUIDE创建的工具 365

10.6.7创建带UIcontrol控件的图形界面 367

10.6.8创建带菜单和坐标轴的图形界面 370

10.7本章小结 374

第11章 文件读取I/O 375

11.1工作空间数据读取 375

11.2数据文件的导入和导出 377

11.3底层文件读取I/O 379

11.4文件名称处理 381

11.5处理二进制文件 383

11.5.1读取M文件 383

11.5.2读取文本文件 385

11.5.3写入文本文件 387

11.6处理文本文件 388

11.6.1使用csvread读取文本文件 388

11.6.2使用dlrnread读入数据 389

11.6.3使用textread读入文件 391

11.6.4使用textscan读入数据 392

11.6.5使用csvwrite输出文本数据 394

11.6.6使用dlmwrite输出数据 395

11.7图像文件读入和输出 396

11.7.1图像文件读入 396

11.7.2图像文件输出 397

11.8本章小结 398

第12章 MATLAB7.x的编译器 399

12.1编译器概述 399

12.2编译器的安装和配置 400

12.2.1安装前提 400

12.2.2编译器的安装 400

12.2.3配置编译器 401

12.3编译过程 405

12.3.1安装MCR 405

12.3.2MCR编译过程 406

12.4编译命令 408

12.5编译生成独立运行程序 409

12.5.1编译M文件 410

12.5.2M文件和C文件的混合编译 413

12.5.3编译图形绘制M文件 415

12.6调用M文件中的函数接口 419

12.7编译生成共享库函数 424

12.8本章小结 430

第13章 应用程序接口 431

13.1C语言MEX文件 431

13.1.1MEX文件的数据 431

13.1.2C-MEX文件的调用 432

13.1.3创建MEX文件 435

13.2FORTRAN语言的MEX文件 438

13.2.1FORTRAN-MEX函数的调用 438

13.2.2MEX函数 440

13.3MAT文件 441

13.3.1MAT函数 442

13.3.2C语言创建MAT文件 442

13.3.3FORTRAN语言创建MAT文件 446

13.4MATLAB的引擎技术 448

13.4.1MATLAB引擎技术介绍 449

13.4.2创建使用引擎技术程序 450

13.5Java语言接口 454

13.5.1MATLAB中的Java接口 454

13.5.2Java接口程序应用 460

13.6本章小结 466

参考文献 467