MATLAB寶典（第2版）

第1部分　MATLAB基礎(chǔ)知識篇 1
第1章　MATLAB概述 2
1.1　MATLAB 7簡介 2
1.2　MATLAB 7的安裝 2
1.3　MATLAB 7的工作環(huán)境 5
1.3.1　操作界面簡介 6
1.3.2　運(yùn)行命令窗口 6
1.3.3　命令窗口的顯示方式 7
1.3.4　數(shù)值結(jié)果的顯示方式 9
1.3.5　命令窗口的標(biāo)點(diǎn)符號 10
1.3.6　輸入變量 12
1.3.7　處理復(fù)數(shù) 14
1.3.8　命令窗口的控制命令 15
1.3.9　使用歷史窗口 16
1.3.10 使用實(shí)錄命令 20
1.3.11 當(dāng)前目錄管理器和路徑管理 21
1.3.12 設(shè)置當(dāng)前目錄 22
1.3.13 MATLAB的搜索路徑 23
1.3.14 工作空間瀏覽器和數(shù)組編輯器 25
1.3.15 變量的編輯命令 26
1.3.16 數(shù)組編輯器 27
1.3.17 存取數(shù)據(jù)文件 28
1.4　MATLAB 7的幫助系統(tǒng) 30
1.4.1　純文本幫助 30
1.4.2　演示（demo）幫助 31
1.4.3　幫助導(dǎo)航/瀏覽器 33
1.4.4　Contents幫助文件目錄窗口 34
1.4.5　Index　幫助文件索引窗口 35
1.4.6　Search幫助文件搜索窗口 35
1.5　小結(jié) 36
第2章　數(shù)組 37
2.1　創(chuàng)建數(shù)值數(shù)組 37
2.1.1　一維數(shù)組的創(chuàng)建方法 37
2.1.2　二維數(shù)組的創(chuàng)建方法 38
2.1.3　使用下標(biāo)創(chuàng)建三維數(shù)組 39
2.1.4　使用低維數(shù)組創(chuàng)建三維數(shù)組 40
2.1.5　使用創(chuàng)建函數(shù)創(chuàng)建三維數(shù)組 41
2.1.6　創(chuàng)建低維標(biāo)準(zhǔn)數(shù)組 43
2.1.7　創(chuàng)建高維標(biāo)準(zhǔn)數(shù)組 44
2.2　操作數(shù)值數(shù)組 45
2.2.1　選取低維數(shù)組的對角元素 45
2.2.2　低維數(shù)組的形式轉(zhuǎn)換 46
2.2.3　選取三角矩陣 47
2.2.4　Kronecker乘法 49
2.2.5　高維數(shù)組的對稱交換 50
2.2.6　高維數(shù)組的維序號移動 51
2.2.7　高維數(shù)組的廣義共軛轉(zhuǎn)置 52
2.2.8　高維數(shù)組的降維操作 53
2.3　小結(jié) 54
第3章　矩陣和架構(gòu) 55
3.1　稀疏矩陣 55
3.1.1　稀疏矩陣的存儲方式 55
3.1.2　創(chuàng)建稀疏矩陣——使用sparse命令 56
3.1.3　創(chuàng)建稀疏矩陣——使用spdiags命令 57
3.1.4　查看稀疏矩陣的信息 58
3.1.5　稀疏矩陣的圖形化信息 59
3.2　字符串?dāng)?shù)組 60
3.2.1　創(chuàng)建字符串?dāng)?shù)組——直接輸入法 61
3.2.2　創(chuàng)建字符串?dāng)?shù)組——使用ASCII碼 61
3.2.3　創(chuàng)建字符串?dāng)?shù)組——使用函數(shù) 62
3.2.4　處理字符串?dāng)?shù)組的空格 63
3.2.5　讀取字符串?dāng)?shù)組的信息 64
3.3　構(gòu)架數(shù)組 65
3.3.1　創(chuàng)建單構(gòu)架數(shù)組——使用直接法 66
3.3.2　創(chuàng)建二維構(gòu)架數(shù)組 67
3.3.3　創(chuàng)建三維構(gòu)架數(shù)組 68
3.3.4　使用命令創(chuàng)建構(gòu)架數(shù)組 69
3.3.5　訪問構(gòu)架數(shù)組的數(shù)據(jù) 69
3.3.6　設(shè)置構(gòu)架數(shù)組的域?qū)傩?72
3.4　小結(jié) 74
第4章　矩陣分析 75
4.1　矩陣計算 75
4.1.1　進(jìn)行范數(shù)分析——使用norm函數(shù) 75
4.1.2　進(jìn)行范數(shù)分析——使用normest函數(shù) 78
4.1.3　條件數(shù)分析 80
4.1.4　數(shù)值矩陣的行列式 81
4.1.5　符號矩陣的行列式 82
4.1.6　矩陣的化零矩陣 83
4.2　線性方程組 84
4.2.1　非奇異線性方程組 84
4.2.2　奇異線性方程組 85
4.2.3　欠定線性方程組 87
4.2.4　超定線性方程組 88
4.3　矩陣分解 89
4.3.1　Cholesky分解 89
4.3.2　使用Cholesky分解求解方程組 91
4.3.3　不完全Cholesky分解 92
4.3.4　LU分解 93
4.3.5　不完全LU分解 96
4.3.6　QR分解 100
4.3.7　操作QR分解結(jié)果 101
4.3.8　奇異值分解 105
4.4　特征值分析 107
4.4.1　特征值和特征向量 107
4.4.2　稀疏矩陣的特征值和特征向量 110
4.4.3　特征值問題的條件數(shù) 111
4.4.4　特征值的復(fù)數(shù)問題 113
4.5　小結(jié) 114
第2部分　數(shù)據(jù)分析篇 115
第5章　函數(shù)分析和數(shù)值運(yùn)算 116
5.1　函數(shù)的零點(diǎn) 116
5.1.1　一元函數(shù)的零點(diǎn) 116
5.1.2　多元函數(shù)的零點(diǎn) 118
5.2　數(shù)值積分 120
5.2.1　一元函數(shù)的數(shù)值積分 120
5.2.2　使用Simulink求解數(shù)值積分 122
5.2.3　求解瑕積分 123
5.2.4　矩形區(qū)域的多重數(shù)值積分 124
5.2.5　變量區(qū)域的多重數(shù)值積分 125
5.3　概率論和數(shù)理統(tǒng)計 129
5.3.1　雙變量的概率分布 129
5.3.2　不同概率分布 131
5.3.3　數(shù)據(jù)分布分析 132
5.3.4　假設(shè)檢驗 133
5.4　小結(jié) 138
第6章　高級數(shù)值運(yùn)算 139
6.1　插值 139
6.1.1　一維插值 139
6.1.2　人口數(shù)量預(yù)測——一維插值實(shí)例 140
6.1.3　二維插值 143
6.1.4　繪制二元函數(shù)圖形——二維插值實(shí)例 144
6.1.5　樣條插值 146
6.1.6　牛頓插值 147
6.1.7　多項式插值——牛頓插值實(shí)例 148
6.1.8　Chebyshev多項式插值 150
6.1.9　多項式插值——Chebyshev多項式插值實(shí)例 150
6.2　曲線擬合 152
6.2.1　多項式擬合 153
6.2.2　加權(quán)最小方差擬合 154
6.2.3　數(shù)據(jù)擬合——適用加權(quán)最小方差WLS方法 155
6.3　曲線擬合圖形界面 158
6.3.1　曲線擬合 158
6.3.2　繪制擬合殘差圖形 160
6.3.3　進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)測 161
6.4　傅里葉分析 163
6.4.1　離散Fourier變換 163
6.4.2　FFT和DFT 165
6.4.3　DFT的物理含義 166
6.4.4　使用DFS進(jìn)行插值 169
6.5　小結(jié) 171
第7章　優(yōu)化 172
7.1　常見優(yōu)化問題 172
7.1.1　無約束非線性優(yōu)化 172
7.1.2　求解二元函數(shù)的最小值——無約束非線性優(yōu)化 173
7.1.3　非線性最小方差 177
7.1.4　計算函數(shù)的非線性最小方差 177
7.1.5　有約束的非線性優(yōu)化 179
7.1.6　計算多元函數(shù)的極值——有約束的非線性優(yōu)化 180
7.1.7　最小最大值的優(yōu)化問題 183
7.1.8　優(yōu)化對比 186
7.1.9　線性規(guī)劃 187
7.1.10 二次規(guī)劃 190
7.1.11 使用遺傳算法求解二次規(guī)劃 191
7.2　使用遺傳算法求解優(yōu)化 193
7.2.1　分析目標(biāo)函數(shù) 194
7.2.2　優(yōu)化求解 195
7.2.3　添加結(jié)果的可視性 197
7.2.4　設(shè)置算法的屬性 198
7.2.5　設(shè)置“種群”屬性 198
7.2.6　設(shè)置“中止”屬性 200
7.3　優(yōu)化“Banana”函數(shù)——優(yōu)化方法對比 201
7.3.1　分析目標(biāo)函數(shù) 201
7.3.2　BFGS優(yōu)化法求解 203
7.3.3　DFP優(yōu)化法求解 204
7.3.4　“無約束非線性”優(yōu)化求解 206
7.3.5　“最小方差”優(yōu)化求解 207
7.4　繪制帳篷——復(fù)雜的二次規(guī)劃 208
7.4.1　設(shè)置約束條件 208
7.4.2　定義目標(biāo)函數(shù) 210
7.4.3　進(jìn)行優(yōu)化求解 211
7.4.4　繪制優(yōu)化求解的結(jié)果 213
7.5　小結(jié) 214
第8章　常微分方程 215
8.1　顯性常微分方程 215
8.1.1　剛性和非剛性方程組 216
8.1.2　設(shè)置允許誤差屬性 219
8.1.3　設(shè)置輸出參數(shù)屬性 221
8.1.4　設(shè)置解法器其他屬性 225
8.2　加權(quán)常微分方程 227
8.3　延遲微分方程 230
8.4　常微分方程的邊界問題 232
8.4.1　MATLAB求解邊界問題——bvp4c命令 232
8.4.2　求解帶邊界的常微分方程 233
8.5　小結(jié) 236
第9章　符號計算 237
9.1　符號對象和符號表達(dá)式 237
9.1.1　創(chuàng)建符號對象——使用sym命令 237
9.1.2　創(chuàng)建符號對象——使用syms命令 240
9.1.3　符號計算的運(yùn)算符和函數(shù) 241
9.1.4　識別對象 242
9.1.5　確定符號表達(dá)式中的變量 243
9.2　符號精度計算 244
9.3　操作符號表達(dá)式 245
9.3.1　合并表達(dá)式——collect函數(shù) 246
9.3.2　展開表達(dá)式——expand函數(shù) 247
9.3.3　因式分解——factor函數(shù) 248
9.3.4　嵌套表達(dá)式——horner函數(shù) 249
9.3.5　計算最小分母公因式——numden函數(shù) 250
9.3.6　簡化表達(dá)式——simplify函數(shù) 251
9.3.7　最簡化表達(dá)式——simple函數(shù) 252
9.3.8　按書寫方式顯示表達(dá)式——pretty函數(shù) 254
9.4　替換符號表達(dá)式 256
9.4.1　替換重復(fù)字符串——subexpr函數(shù) 256
9.4.2　替換特定符號——subs函數(shù) 257
9.5　符號函數(shù) 259
9.5.1　求反函數(shù)——finverse函數(shù) 259
9.5.2　求復(fù)合函數(shù)——compose函數(shù) 260
9.6　符號微積分 261
9.6.1　求微分——diff函數(shù) 261
9.6.2　化簡微分結(jié)果 262
9.6.3　求解矩陣微分 263
9.6.4　向量微分jacobian函數(shù) 264
9.6.5　符號極限 265
9.6.6　求解無限極限 266
9.6.7　求解左右極限 266
9.6.8　符號積分 267
9.6.9　矩陣積分 269
9.6.10 證明積分等式 269
9.6.11 交互近似積分 270
9.6.12 符號級數(shù)求和 272
9.7　符號積分變換 273
9.7.1　Fourier變換 273
9.7.2　Laplace變換 275
9.7.3　Z變換 276
9.8　符號矩陣的計算 277
9.8.1　線性代數(shù)運(yùn)算 277
9.8.2　特征值運(yùn)算 280
9.9　符號代數(shù)方程的求解 282
9.9.1　solve命令 283
9.9.2　求解非線性方程組 283
9.9.3　求解含參數(shù)方程組 283
9.9.4　求解超越方程組 284
9.10 符號微分方程的求解 284
9.10.1　dsolve命令 285
9.10.2　求解常微分方程 285
9.10.3　求解二階常微分方程 286
9.10.4　求解常微分方程組 286
9.11 利用Maple的資源 287
9.11.1　調(diào)用maple的相關(guān)命令 287
9.11.2　查看maple的幫助 289
9.12 可視化符號分析 290
9.12.1　單變量函數(shù)分析界面 291
9.12.2　泰勒級數(shù)逼近分析界面 293
9.13 小結(jié) 294
第3部分　數(shù)據(jù)可視化篇 295
第10章　二維圖形 296
10.1　圖形的基礎(chǔ)知識 296
10.1.1　離散數(shù)據(jù)（函數(shù)）的可視化 296
10.1.2　連續(xù)函數(shù)的可視化 297
10.1.3　繪制圖表的基礎(chǔ)步驟 299
10.2　繪制二維圖形 299
10.2.1　繪制二維圖形——使用plot命令 300
10.2.2　設(shè)置曲線的屬性 302
10.2.3　設(shè)置坐標(biāo)軸范圍 304
10.2.4　設(shè)置坐標(biāo)軸顯示方式 305
10.2.5　設(shè)置坐標(biāo)軸系統(tǒng) 306
10.2.6　圖形標(biāo)識 307
10.2.7　疊繪 309
10.2.8　繪制雙坐標(biāo)軸圖形 311
10.2.9　繪制多子圖 312
10.2.10 交互式圖形 313
10.2.11 使用fplot命令繪制圖形 315
10.2.12 使用ezplot命令繪制圖形 316
10.3　特殊圖形 318
10.3.1　繪制面積圖 318
10.3.2　繪制直方圖 319
10.3.3　繪制二維餅圖 321
10.3.4　繪制矢量圖 321
10.3.5　繪制等高線 322
10.3.6　繪制偽色彩圖 323
10.3.7　繪制誤差棒 324
10.3.8　繪制二維離散桿圖 325
10.3.9　繪制散點(diǎn)圖 326
10.3.10 極坐標(biāo)圖形 328
10.3.11 柱坐標(biāo)圖形 328
10.4　小結(jié) 329
第11章　三維圖形 330
11.1　繪制三維曲線 330
11.1.1　繪制三維圖形——plot3命令 330
11.1.2　繪制三維曲線圖——mesh命令 331
11.1.3　繪制等高線 333
11.1.4　繪制曲面圖——surf命令 333
11.2　編輯三維圖形 335
11.2.1　控制視角——view命令 335
11.2.2　控制旋轉(zhuǎn)——rotate命令 336
11.2.3　設(shè)置背景顏色 338
11.2.4　設(shè)置圖形顏色 339
11.2.5　設(shè)置數(shù)值軸的顏色 340
11.2.6　添加顏色標(biāo)尺 341
11.2.7　設(shè)置圖形的著色 343
11.2.8　控制照明——light命令 344
11.2.9　控制照明——lighting命令 345
11.2.10 控制材質(zhì)——material命令 345
11.2.11 控制透視 346
11.2.12 控制透明 347
11.3　三維圖形的簡易命令 349
11.4　四維圖形 351
11.4.1　繪制切片圖——slice命令 351
11.4.2　繪制切面等位線圖 352
11.4.3　繪制流線切面圖 353
11.5　圖形窗口 353
11.5.1　創(chuàng)建和控制圖形窗口 354
11.5.2　使用工具欄編輯圖形 355
11.5.3　使用繪圖工具編輯圖形 358
11.5.4　使用圖形窗口進(jìn)行數(shù)據(jù)分析 364
11.6　繪制復(fù)數(shù)變量圖形 367
11.6.1　繪制復(fù)數(shù)圖形原理 367
11.6.2　繪制復(fù)數(shù)圖形——CPLXMAP命令 368
11.6.3　繪制復(fù)數(shù)曲面圖——CPLXROOT命令 369
11.7　圖形的打印和輸出 370
11.7.1　圖形打印的菜單操作方式 370
11.7.2　圖形打印的命令操作方式 372
11.8　小結(jié) 373
第4部分　MATLAB編程篇 375
第12章　MATLAB編程基礎(chǔ)知識 376
12.1　簡單實(shí)例——排序函數(shù) 376
12.1.1　編寫函數(shù)文件 376
12.1.2　編寫腳本文件 378
12.1.3　運(yùn)行代碼 379
12.1.4　檢測代碼 380
12.2　M文件編輯器 381
12.2.1　打開文件編輯器 381
12.2.2　設(shè)置M文件編輯器的屬性 382
12.2.3　設(shè)置M文件編輯器的打印屬性 384
12.3　MATLAB的變量和關(guān)系式 385
12.3.1　M文件的變量類型 385
12.3.2　M文件的關(guān)鍵字 386
12.3.3　關(guān)系表達(dá)式 386
12.3.4　關(guān)系表達(dá)式的優(yōu)先級 388
12.3.5　截斷誤差問題 389
12.3.6　邏輯表達(dá)式 390
12.3.7　邏輯運(yùn)算函數(shù) 392
12.4　程序結(jié)構(gòu) 392
12.4.1　順序結(jié)構(gòu) 392
12.4.2　if分支結(jié)構(gòu) 393
12.4.3　switch分支結(jié)構(gòu) 396
12.4.4　try-catch結(jié)構(gòu) 397
12.4.5　while循環(huán)結(jié)構(gòu) 398
12.4.6　for循環(huán)結(jié)構(gòu) 400
12.4.7　繪制拋物線軌跡——綜合實(shí)例 402
12.5　控制語句 406
12.5.1　結(jié)束循環(huán)——continue命令 406
12.5.2　終止循環(huán)——break命令 407
12.5.3　轉(zhuǎn)換控制——return命令 408
12.5.4　輸入控制權(quán)——input命令 409
12.5.5　使用鍵盤——keyboard命令 410
12.5.6　提示警告信息——error和warning命令 410
12.6　小結(jié) 412
第13章　MATLAB編程的高級話題 413
13.1　程序的向量化 413
13.1.1　程序的向量化 413
13.1.2　向量化和循環(huán)結(jié)構(gòu)對比 415
13.1.3　邏輯數(shù)組 417
13.1.4　使用logical命令創(chuàng)建邏輯數(shù)組 417
13.1.5　邏輯數(shù)組和向量化 418
13.2　腳本和函數(shù) 420
13.2.1　編寫腳本文件 420
13.2.2　編寫函數(shù)文件 421
13.2.3　編寫P碼文件 422
13.3　變量傳遞 423
13.3.1　變量檢測命令 423
13.3.2　“變長度”變量函數(shù) 424
13.3.3　跨空間計算表達(dá)式的數(shù)值 428
13.3.4　跨空間賦值 430
13.4　字符串演算函數(shù) 431
13.4.1　內(nèi)聯(lián)函數(shù)——inline 431
13.4.2　求解函數(shù)零點(diǎn) 431
13.4.3　繪制函數(shù)圖形 433
13.4.4　求解最值 435
13.5　程序的調(diào)試和剖析 437
13.5.1　直接調(diào)試法 437
13.5.2　工具調(diào)試法 440
13.5.5　程序剖析 443
13.6　小結(jié) 446
第5部分　圖形用戶界面篇 447
第14章　句柄圖形 448
14.1　句柄圖形體系 448
14.1.1　圖形對象 449
14.1.2　句柄對象 449
14.1.3　句柄圖形的結(jié)構(gòu) 449
14.1.4　圖形對象的屬性 450
14.2　圖形句柄的操作 450
14.2.1　創(chuàng)建圖形對象 451
14.2.2　訪問圖形對象的句柄 453
14.2.3　使用句柄操作圖形對象 455
14.3　圖形對象的操作 457
14.3.1　設(shè)置圖像屬性——set命令 457
14.3.2　使用結(jié)構(gòu)體設(shè)置屬性 459
14.3.3　查詢圖形對象的屬性——get命令 462
14.3.4　查看圖形對象的默認(rèn)屬性 464
14.3.5　設(shè)置不同級別的屬性 465
14.3.6　設(shè)置圖形對象的默認(rèn)屬性 467
14.4　高層繪圖命令 468
14.4.1　設(shè)置父對象屬性——NextPlot屬性 469
14.4.2　檢查NextPlot屬性——newplot命令 469
14.4.3　高層繪圖文件的構(gòu)成 470
14.5　坐標(biāo)軸對象 471
14.5.1　坐標(biāo)軸的幾何屬性 471
14.5.2　坐標(biāo)軸的刻度屬性 473
14.5.3　坐標(biāo)軸的照相機(jī)屬性 474
14.6　綜合實(shí)例 476
14.6.1　穿越圖形 477
14.6.2　動態(tài)反射圖形 480
14.7　小結(jié) 487
第15章　圖形用戶界面基礎(chǔ) 488
15.1　圖形用戶界面概述 488
15.2　使用M文件創(chuàng)建GUI對象 489
15.2.1　編寫程序代碼 489
15.2.2　運(yùn)行程序代碼 494
15.3　使用GUIDE創(chuàng)建GUI對象 496
15.3.1　啟動GUIDE 496
15.3.2　添加“編輯框”控件 498
15.3.3　查看程序代碼 499
15.3.4　運(yùn)行GUI對象 499
15.3.5　創(chuàng)建GUI的注意事項 500
15.4　小結(jié) 502
第16章　創(chuàng)建菜單 503
16.1　定制標(biāo)準(zhǔn)菜單 503
16.2　使用GUIDE創(chuàng)建自定義菜單 504
16.2.1　創(chuàng)建圖形界面 505
16.2.2　設(shè)置菜單屬性 508
16.2.3　添加控件 509
16.2.4　添加“File”菜單的回調(diào)函數(shù) 511
16.2.5　添加“Thresholding Method”菜單的回調(diào)函數(shù) 513
16.2.6　添加“滾動條”控件的回調(diào)函數(shù) 519
16.2.7　添加其他控件的回調(diào)函數(shù) 521
16.2.8　編寫主調(diào)函數(shù) 522
16.2.9　運(yùn)行GUI對象 523
16.3　使用M文件創(chuàng)建自定義菜單 525
16.3.1　演示GUI的功能 525
16.3.2　添加“File”菜單的功能代碼 526
16.3.3　添加“Options”菜單的功能代碼 528
16.3.4　添加“Graphs”菜單的功能代碼 529
16.3.5　添加主調(diào)函數(shù) 533
16.3.6　運(yùn)行GUI對象 535
16.4　創(chuàng)建快捷菜單 537
16.4.1　編寫程序代碼 537
16.4.2　運(yùn)行GUI對象 542
16.5　小結(jié) 544
第17章　添加控件 545
17.1　創(chuàng)建GUI對象的用戶控件 545
17.1.1　添加控件組件 546
17.1.2　添加控件的功能代碼 549
17.1.3　運(yùn)行程序代碼 555
17.2　圖像切割界面——綜合案例 557
17.2.1　分析GUI對象 558
17.2.2　規(guī)劃GUI的設(shè)計過程 558
17.2.3　創(chuàng)建GUI的工具欄對象 559
17.2.4　準(zhǔn)備圖形對象的基礎(chǔ)文件 560
17.2.5　處理指針對象 569
17.2.6　設(shè)置圖形對象的屬性 573
17.2.7　編寫主程序代碼 576
17.2.8　設(shè)置GUI對象的菜單選項 603
17.2.9　檢測程序代碼 615
17.3　小結(jié) 621
第6部分　MATLAB仿真篇 623
第18章　SIMULINK基礎(chǔ)知識 624
18.1　Simulink的基礎(chǔ)知識 624
18.1.1　Simulink概述 624
18.1.2　安裝Simulink 625
18.1.3　啟動Simulink 626
18.2　一個簡單的仿真系統(tǒng) 626
18.2.1　添加模塊 627
18.2.2　設(shè)置模塊屬性 628
18.2.3　連接模塊 630
18.2.4　運(yùn)行仿真系統(tǒng) 631
18.3　Simulink的工作環(huán)境 632
18.3.1　Simulink模型窗口界面 634
18.3.2　使用“File”菜單 635
18.3.3　使用“Edit”菜單 636
18.3.4　使用“View”菜單 637
18.3.5　使用“Simulation”菜單 639
18.3.6　使用“Help”菜單 640
18.4　Simulink中的數(shù)據(jù)類型 640
18.4.1　Simulink支持的數(shù)據(jù)類型 641
18.4.2　數(shù)據(jù)傳遞 643
18.4.3　向量化模塊 645
18.4.4　使用Mux模塊 646
18.4.5　標(biāo)量擴(kuò)展 648
18.5　Simulink的基本操作 649
18.5.1　Simulink模型的工作原理 649
18.5.2　操作模塊 650
18.5.3　顯示模塊的屬性 651
18.5.4　顯示輸出數(shù)值 652
18.5.5　連接線的分支 653
18.5.6　彩色顯示信號線 654
18.5.7　設(shè)置連接線的屬性 655
18.6　Simulink的信號 655
18.6.1　創(chuàng)建信號 655
18.6.2　添加信號標(biāo)簽 656
18.6.3　復(fù)數(shù)信號 656
18.6.4　虛擬信號 657
18.6.5　控制信號 659
18.6.6　信號總線 661
18.6.7　信號組 665
18.6.8　使用自定義信號源 670
18.6.9　信號接收器 672
18.7　Simulink仿真的設(shè)置 676
18.7.1　設(shè)置解算器參數(shù) 677
18.7.2　仿真數(shù)據(jù)的輸入輸出設(shè)置 678
18.7.3　仿真診斷設(shè)置 680
18.8　小結(jié) 681
第19章　SIMULINK建模和子系統(tǒng) 682
19.1　Simulink線性系統(tǒng)建模 682
19.1.1　線性系統(tǒng)建模簡介 682
19.1.2　求解拋投小球的軌跡 684
19.1.3　求解二階微分方程 686
19.1.4　使用傳遞函數(shù) 690
19.1.5　使用狀態(tài)方程 691
19.1.6　“積分器”模塊的工作原理 692
19.2　非線性系統(tǒng)建模 693
19.2.1　非線性系統(tǒng)建模簡介 694
19.2.2　求解非線性摩擦模型 696
19.3　子系統(tǒng) 703
19.3.1　子系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識 703
19.3.2　創(chuàng)建子系統(tǒng) 703
19.3.3　使用模塊組合子系統(tǒng) 705
19.4　信號輸出系統(tǒng)——子系統(tǒng)實(shí)例 707
19.4.1　添加控制信號 707
19.4.2　添加子系統(tǒng)模塊 708
19.4.3　運(yùn)行仿真系統(tǒng) 710
19.5　封裝子系統(tǒng) 711
19.5.1　封裝子系統(tǒng)的創(chuàng)建方法 712
19.5.2　封裝子系統(tǒng)的步驟 712
19.6　ABS系統(tǒng)——封裝子系統(tǒng)實(shí)例 715
19.6.1　添加“Bang-bang contorller”子系統(tǒng) 715
19.6.2　添加“brake torque”子系統(tǒng) 717
19.6.3　添加“tire torque”子系統(tǒng) 717
19.6.4　添加子系統(tǒng)的程序代碼 719
19.6.5　添加“subsystem”子系統(tǒng) 721
19.6.6　運(yùn)行仿真系統(tǒng) 723
19.7　使能子系統(tǒng) 725
19.7.1　創(chuàng)建使能子系統(tǒng) 725
19.7.2　信號輸出系統(tǒng)——使能子系統(tǒng)實(shí)例 726
19.8　觸發(fā)子系統(tǒng) 730
19.8.1　觸發(fā)子系統(tǒng)簡介 730
19.8.2　觸發(fā)子系統(tǒng)的屬性 730
19.9　觸發(fā)子系統(tǒng)實(shí)例 732
19.9.1　添加系統(tǒng)模塊 733
19.9.2　設(shè)置“Throttle & Manifold”子系統(tǒng)屬性 734
19.9.3　設(shè)置“Intake”子系統(tǒng)屬性 735
19.9.4　設(shè)置“Compression”子系統(tǒng)屬性 736
19.9.5　設(shè)置“Combustion”子系統(tǒng)屬性 737
19.9.6　設(shè)置“Drag Torque”子系統(tǒng)屬性 737
19.9.7　設(shè)置“Vehicle Dynamics”子系統(tǒng)屬性 738
19.9.8　設(shè)置“valve timing”子系統(tǒng)屬性 738
19.9.9　運(yùn)行仿真系統(tǒng) 739
19.10　小結(jié) 740
第20章　S函數(shù)和仿真結(jié)果分析 741
20.1　S函數(shù) 741
20.1.1　S函數(shù)概述 741
20.1.2　S函數(shù)的運(yùn)行機(jī)理 742
20.1.3　S函數(shù)模板 742
20.1.4　添加S函數(shù)模塊 745
20.1.5　添加S函數(shù)程序代碼 747
20.1.6　運(yùn)行仿真 749
20.2　振蕩運(yùn)行系統(tǒng)——S函數(shù)綜合實(shí)例 750
20.2.1　添加系統(tǒng)模塊 750
20.2.2　添加S函數(shù)的程序代碼 752
20.2.3　添加子系統(tǒng)模塊 754
20.2.4　運(yùn)行仿真系統(tǒng) 757
20.3　分析仿真結(jié)果 758
20.3.1　分析Simulink模型的特征 758
20.3.2　使用Sim命令 760
20.3.3　使用Simset命令 761
20.3.4　模型的線性化 764
20.3.5　系統(tǒng)平衡點(diǎn)分析 766
20.4　交替執(zhí)行系統(tǒng)——綜合實(shí)例1 768
20.4.1　添加系統(tǒng)模塊 768
20.4.2　設(shè)置系統(tǒng)模塊的屬性 769
20.4.3　添加“Enabled”子系統(tǒng) 772
20.4.4　運(yùn)行仿真系統(tǒng) 775
20.5　雷達(dá)軌跡分析——綜合實(shí)例2 776
20.5.1　系統(tǒng)模塊簡介 776
20.5.2　添加系統(tǒng)模塊 776
20.5.3　添加“Cross-Axis Acceleration Model”子系統(tǒng) 779
20.5.4　添加“Cartesian to Polar”子系統(tǒng) 779
20.5.5　添加“Radar Kalman Filter”子系統(tǒng) 781
20.5.6　添加程序代碼 783
20.5.7　運(yùn)行仿真系統(tǒng) 785
20.6　小結(jié) 786
第7部分　高級應(yīng)用篇 787
第21章　文件I/O 788
21.1　處理文件名稱 788
21.2　打開和關(guān)閉文件 790
21.2.1　打開文件 790
21.2.2　關(guān)閉文件 792
21.3　處理二進(jìn)制文件 793
21.3.1　讀取M文件 793
21.3.2　讀取TXT文件 796
21.3.3　寫入二進(jìn)制文件 798
21.4　處理文本文件 799
21.4.1　讀取文本文件 799
21.4.2　使用csvwrite命令讀入文本文件 804
21.4.3　使用dlmwrite命令讀入文本文件 805
21.5　處理圖像 806
21.6　小結(jié) 810
第22章　MATLAB編譯器 811
22.1　編譯器概述 811
22.1.1　編譯器的功能 811
22.1.2　Complier 4.0的性能改進(jìn) 812
22.2　編譯器的安裝和配置 812
22.2.1　前提準(zhǔn)備 812
22.2.2　配置編譯器 813
22.3　編譯過程 818
22.3.1　安裝MCR 818
22.3.2　代碼的編譯過程 819
22.4　編譯命令 820
22.4.1　編譯命令的格式和選項 820
22.4.2　處理腳本文件 821
22.5　創(chuàng)建獨(dú)立運(yùn)行的程序 823
22.5.1　編譯M文件 823
22.5.2　編譯M和C的混合文件 826
22.5.3　編譯包含繪圖命令的M文件 828
22.6　小結(jié) 833
第23章　應(yīng)用程序接口 834
23.1　C語言MEX文件 834
23.1.1　MEX文件的數(shù)據(jù) 834
23.1.2　MEX文件的結(jié)構(gòu) 835
23.1.3　MEX文件的實(shí)例 838
23.2　MAT文件 842
23.2.1　使用C語言創(chuàng)建MAT文件 843
23.2.2　使用Fortran語言創(chuàng)建MAT文件 846
23.3　MATLAB引擎技術(shù) 849
23.3.1　引擎技術(shù)概念 850
23.3.2　引擎技術(shù)應(yīng)用 850
23.4　Java接口 854
23.4.1　Java接口 854
23.4.2　Java接口應(yīng)用 860
23.5　小結(jié) 865
第8部分　用戶工具箱篇 867
第24章　圖形圖像工具箱 868
24.1　MATLAB中的圖像 868
24.1.1　圖像類型 868
24.1.2　多幀圖像 870
24.1.3　讀取圖像文件 871
24.1.4　查看圖像文件信息 873
24.2　顯示圖像 875
24.2.1　默認(rèn)顯示方式 875
24.2.2　添加顏色條 875
24.2.3　顯示多幀圖像 876
24.2.4　顯示動畫 877
24.2.5　三維材質(zhì)圖像 878
24.3　圖像的幾何運(yùn)算 879
24.3.1　縮放圖像 879
24.3.2　旋轉(zhuǎn)圖像 881
24.3.3　裁剪圖像 883
24.4　圖像的灰度變換 884
24.4.1　圖像的直方圖 884
24.4.2　灰度變換 886
24.4.3　均衡直方圖 888
24.5　圖像的濾波 889
24.6　分析圖像 892
24.6.1　分析圖像的像素信息 892
24.6.2　分析圖像的灰度信息 893
24.6.3　繪制等高圖 894
24.7　小結(jié) 895
第25章　信號工具箱 896
25.1　產(chǎn)生信號 896
25.1.1　周期方波和鋸齒波 896
25.1.2　周期Sinc波 897
25.1.3　高斯調(diào)幅正弦波 898
25.1.4　調(diào)頻信號 899
25.1.5　高斯分布隨機(jī)序列 900
25.2　隨機(jī)信號處理 901
25.2.1　隨機(jī)信號的互相關(guān)函數(shù) 901
25.2.2　隨機(jī)信號的互協(xié)方差函數(shù) 902
25.2.3　譜分析——psd函數(shù) 903
25.2.4　譜分析——pwelch函數(shù) 905
25.3　模擬濾波器設(shè)計 906
25.3.1　巴特沃斯濾波器 906
25.3.2　切比雪夫Ｉ型濾波器 907
25.3.3　切比雪夫Ⅱ型濾波器 908
25.4　IIR數(shù)字濾波器設(shè)計 909
25.4.1　巴特沃斯數(shù)字濾波器設(shè)計 910
25.4.2　切比雪夫I型數(shù)字濾波器設(shè)計 911
25.4.3　切比雪夫II型數(shù)字濾波器設(shè)計 913
25.5　小結(jié) 914
附錄A　MATLAB常用函數(shù)檢索表 915