第1章 MATLAB入门概述 1
1.1 MATLAB简介 1
1.1.1 什么是MATLAB 1
1.1.2 MATLAB的发展史 2
1.1.3 MATLAB语言特点 4
1.1.4 MATLAB的优势 5
1.1.5 MATLAB R2013a的新特性 6
1.2 MATLAB R2013a的安装与激活 7
1.3 MATLAB联机帮助 13
1.4 变量与常量 15
1.4.1 变量 15
1.4.2 常量 17
1.5 MATLAB编程基础 17
1.5.1 表达式和运算符 17
1.5.2 复数 17
1.5.3 注释与标点 18
1.5.4 字符串 19
1.5.5 向量 21
1.6 矩阵 23
1.6.1 矩阵的创建 23
1.6.2 矩阵的基本运算 28
1.7 数据的输入与输出 31
1.8 程序结构 32
1.8.1 顺序结构语句 32
1.8.2 分支语句 33
1.8.3 循环结构语句 38
1.9 M文件 41
1.9.1 M文件结构 42
1.9.2 脚本文件 44
1.10 综合实例 45
第2章 MATLAB矩阵分析 47
2.1 矩阵的特殊计算 47
2.1.1 矩阵的行列式 47
2.1.2 矩阵的逆和伪逆 48
2.1.3 矩阵的秩 49
2.1.4 矩阵的迹 49
2.1.5 标准正交基 50
2.1.6 化零矩阵 50
2.1.7 矩阵范数 51
2.1.8 矩阵条件数 52
2.1.9 特征值与特征向量 54
2.1.10 Jordan标准型 58
2.2 矩阵分解 59
2.2.1 Cholesky分解 59
2.2.2 LU分解 60
2.2.3 QR分解 62
2.2.4 Schur分解 62
2.2.5 SVD分解 63
2.2.6 Hessenberg分解 64
2.3 线性方程组求解 65
2.3.1 线性方程组基础 65
2.3.2 用除法求解线性方程组 66
2.3.3 逆（伪逆）求解线性方程组 67
2.3.4 行阶梯形求解线性方程组 67
2.3.5 矩阵分解法求解线性方程组 68
第3章 MATLAB绘图与界面 72
3.1 数据可视化 72
3.1.1 离散情况 72
3.1.2 连续情况 73
3.2 二维绘图 74
3.2.1 常用二维绘图 74
3.2.2 函数绘图 78
3.2.3 特殊二维绘图 81
3.3 三维绘图 83
3.3.1 常用三维绘图 83
3.3.2 特殊三维绘图 90
3.4 图形对象 92
3.4.1 创建图形对象 92
3.4.2 设置对象的属性 93
3.4.3 获取对象属性 94
3.4.4 对象的基本操作 97
3.5 用户接口对象 99
3.5.1 uicontrol对象 99
3.5.2 uimenu对象 100
3.5.3 uicontextmenu对象 101
3.5.4 uitoolbar对象 102
3.5.5 uibuttongroup对象 105
3.5.6 uipanel对象 105
3.5.7 uitable对象 107
3.6 常用界面 107
3.6.1 输入界面 107
3.6.2 消息界面 108
3.6.3 帮助界面 109
3.6.4 警告界面 109
3.6.5 错误界面 109
3.6.6 问题界面 110
3.6.7 列表界面 111
3.6.8 进度条界面 111
3.6.9 文件打开界面 112
3.6.10 文件保存界面 113
3.6.11 路径选择界面 114
3.6.12 颜色设置界面 115
3.6.13 字体设置界面 115
3.7 GUIDE设计工具 116
3.7.1 GUIDE界面启动 117
3.7.2 对象编辑器 119
3.7.3 对象位置调整编辑器 119
3.7.4 菜单编辑器 120
3.7.5 Tab顺序编辑器 122
3.7.6 工具编辑器 122
3.7.7 M-file编辑器 122
3.7.8 属性编辑器 124
3.7.9 对象浏览器 124
3.8 GUI应用实例 125
第4章 Simulink仿真技术 134
4.1 Simulink概述 134
4.1.1 Simulink的功能 134
4.1.2 Simulink的特点 134
4.1.3 Simulink的启动 135
4.2 一个简单的仿真系统 137
4.3 常用的模块库 142
4.3.1 常用模块 142
4.3.2 连续模块 143
4.3.3 非连续模块 145
4.3.4 离散模块 146
4.3.5 逻辑与位操作模块 147
4.3.6 查找表模块 149
4.3.7 数学模块 150
4.3.8 模型检测模块 153
4.3.9 模型扩充模块 155
4.3.10 端口与子系统模块 155
4.3.11 信号属性模块 158
4.3.12 信号路线模块 160
4.3.13 接收器模块 162
4.3.14 输入源模块 163
4.3.15 用户自定义函数模块 165
4.4 Simulink系统建模 167
4.4.1 线性系统建模 167
4.4.2 二阶微分方程 169
4.4.3 状态方程 172
4.4.4 非线性建模 173
4.5 子系统 176
4.5.1 子系统介绍 177
4.5.2 子系统实例 177
4.5.3 子系统封装 182
4.6 S函数 186
4.6.1 S函数概述 186
4.6.2 S函数工作原理 186
4.6.3 S函数的模板 186
4.6.4 S函数实例分析 189
第5章 MATLAB数据的插值与拟合 197
5.1 MATLAB自带函数实现插值 197
5.1.1 一维插值 197
5.1.2 二维插值 203
5.1.3 三维插值 207
5.1.4 n维插值 208
5.1.5 样条插值 209
5.2 MATLAB自定义函数实现插值 210
5.2.1 拉格朗日插值 210
5.2.2 牛顿插值 211
5.3 曲线拟合 213
5.3.1 多项式拟合 213
5.3.2 指数函数拟合 216
5.3.3 最小二乘拟合 216
5.3.4 线性最小二乘曲线拟合 218
5.3.5 非线性最小二乘曲线拟合 219
5.3.6 加权最小方差拟合 223
5.4 曲线拟合图形界面 226
5.4.1 曲线拟合 226
5.4.2 拟合残差图 227
5.4.3 数据预测 230
第6章 MATLAB函数分析 232
6.1 函数零极点 232
6.1.1 一元函数的零点 232
6.1.2 多元函数的零点 234
6.1.3 函数的极点 236
6.2 函数的极限 237
6.2.1 极限的定义 238
6.2.2 极限函数 238
6.3 数理统计 240
6.3.1 最大（小）值 240
6.3.2 平均值与中值 242
6.3.3 求和（积） 243
6.3.4 累积和累和 244
6.3.5 方差与标准差 245
6.3.6 几何均值 247
6.3.7 极差 249
6.3.8 协方差与相关系数 249
6.3.9 排序 251
6.3.10 分位数 253
6.3.11 偏斜度与峰度 253
6.4 傅里叶变换 255
6.4.1 快速傅里叶变换及逆变换 255
6.4.2 相位与幅度 256
6.4.3 DFT变换 258
6.4.4 傅里叶变换应用实例 259
第7章 MATLAB微积分分析 264
7.1 导数与微分 264
7.1.1 导数 264
7.1.2 积分 266
7.2 级数求和 266
7.2.1 有限项级数和 267
7.2.2 泰勒展开 267
7.2.3 傅里叶展开 269
7.3 积分变换 270
7.3.1 傅里叶积分变换 270
7.3.2 拉普拉斯积分变换 271
7.3.3 Z积分变换 272
7.4 多元函数分析 273
7.4.1 多元函数的偏导 273
7.4.2 多元函数的梯度 274
7.5 多重积分 275
7.5.1 用梯形求面积 275
7.5.2 用矩阵求面积 276
7.5.3 单变量数值积分 278
7.5.4 Lobatto积分 280
7.5.5 Gauss-Kronrod积分 280
7.5.6 二重积分 282
7.5.7 三重积分 283
7.6 微分方程 286
7.6.1 符号微分方程 286
7.6.2 数值微分方程 288
7.7 常微分方程仿真 298
7.8 偏微分方程 302
7.8.1 区域设置及网格化 302
7.8.2 设置边界条件 307
7.8.3 解椭圆形方程 308
7.8.4 解抛物线方程 311
7.8.5 双曲线方程 313
7.8.6 特征值方程 314
7.8.7 非线性椭圆方程 315
7.9 有限元分析 317
7.9.1 创建网格 318
7.9.2 协调元 323
7.9.3 非协调元 324
第8章 MATLAB数值计算 327
8.1 随机数 327
8.1.1 几何分布随机数 329
8.1.2 Beta分布随机数 329
8.1.3 正态分布随机数 330
8.1.4 二项分布随机数 331
8.1.5 卡方分布随机数 332
8.1.6 指数分布随机数 333
8.1.7 F分布随机数 333
8.1.8 Γ分布随机数 334
8.1.9 超几何分布随机数 334
8.1.10 对数正态分布随机数 336
8.1.11 泊松分布随机数 336
8.1.12 连续均匀随机数 337
8.2 统计图 338
8.2.1 盒形图 338
8.2.2 正态分布图 340
8.2.3 QQ图 340
8.2.4 分组散点图 341
8.2.5 残差图 342
8.2.6 指数加权滑动平均图 342
8.3 回归分析 344
8.3.1 一元线性回归分析 344
8.3.2 多元线性回归分析 345
8.3.3 非线性回归分析 348
8.4 方差分析 350
8.4.1 单因素方差分析 350
8.4.2 双因素方差分析 353
8.4.3 多因素方差分析 358
8.5 假设检验 360
8.5.1 单个正态总体的假设检验 361
8.5.2 两个正态总体的假设检验 364
8.6 聚类分析 365
8.7 主成分分析 368
8.8 因子分析 370
第9章 MATLAB优化设计 372
9.1 线性规划 372
9.1.1 线性规划问题的标准型 372
9.1.2 MATLAB实现线性规划 373
9.2 非线性规划 380
9.2.1 非线性规划数学模型 380
9.2.2 MATLAB实现非线性规划 381
9.3 二次规划 398
9.3.1 二次规划数学模型 398
9.3.2 MATLAB实现二次规划 398
9.4 多目标规划 403
9.4.1 多目标规划数学模型及MATLAB实现 403
9.4.2 线性目标规划 407
9.5 半无限约束优化 412
9.6 0-1规划 416
第10章 MATLAB工程应用与仿真 422
10.1 MATLAB分析混沌现象 422
10.2 MATLAB分析数学建模 424
10.3 MATLAB分析力学 426
10.4 MATLAB分析物理学 428
10.5 MATLAB分析数值模型 431
10.6 MATLAB分析化学反应 434
10.7 MATLAB分析农业问题 437
10.8 MATLAB分析导弹系统 440
10.9 MATLAB分析社会科学 442
参考文献 445