MATLAB教程

第1章 基礎(chǔ)準備及入門 1
1.1 MATLAB的安裝和工具包選擇 1
1.2 MATLAB桌面 2
1.2.1 MATLAB桌面的啟動 2
1.2.2 MATLAB桌面的布局 3
1.3 命令窗運行入門 3
1.3.1 命令窗簡介 3
1.3.2 最簡單的計算器使用法 3
1.3.3 數(shù)值、變量和表達式 5
1.4 命令窗操作要旨 15
1.4.1 命令窗的顯示方式 15
1.4.2 命令行中的標點符號 17
1.4.3 命令窗的常用控制命令 19
1.4.4 命令窗中命令行的編輯 19
1.5 當前文件夾和路徑設(shè)置器 20
1.5.1 當前文件夾及其使用 20
1.5.2 搜索路徑和路徑設(shè)置 22
1.6 工作內(nèi)存區(qū)和歷史命令窗 23
1.6.1 工作內(nèi)存區(qū)、交互繪圖和變量編輯器 23
1.6.2 歷史命令窗和M文件編輯器 24
1.7 幫助系統(tǒng)及其使用 27
1.7.1 瀏覽器幫助系統(tǒng) 27
1.7.2 命令窗幫助系統(tǒng) 30
習題1 31

第2章 符號計算 33
2.1 符號對象和符號表達式 33
2.1.1 基本符號對象和運算算符 33
2.1.2 符號計算中的函數(shù)命令 37
2.1.3 符號表達式和符號函數(shù) 37
2.1.4 符號對象的識別 41
2.1.5 符號運算機理和變量假設(shè) 42
2.2 符號數(shù)字及表達式的操作 45
2.2.1 符號數(shù)字轉(zhuǎn)換成雙精度數(shù)字 45
2.2.2 符號數(shù)字的任意精度表達形式 45
2.2.3 符號表達式的基本操作 47
2.2.4 表達式中的置換操作 47
2.3 符號微積分 51
2.3.1 極限和導數(shù)的符號計算 51
2.3.2 序列/級數(shù)的符號求和 56
2.3.3 符號積分 57
2.4 微分方程的符號解法 60
2.4.1 符號解法和數(shù)值解法的互補作用 60
2.4.2 求微分方程符號解的一般命令 60
2.4.3 微分方程符號解示例 61
2.5 符號變換和符號卷積 63
2.5.1 Fourier變換及其反變換 64
2.5.2 Laplace變換及其反變換 68
2.5.3 Z變換及其反變換 70
2.5.4 符號卷積 72
2.6 符號矩陣分析和代數(shù)方程解 73
2.6.1 符號矩陣分析 73
2.6.2 線性方程組的符號解 76
2.6.3 一般代數(shù)方程組的解 77
2.7 代數(shù)狀態(tài)方程求符號傳遞函數(shù) 79
2.7.1 結(jié)構(gòu)框圖的代數(shù)狀態(tài)方程解法 80
2.7.2 信號流圖的代數(shù)狀態(tài)方程解法 81
2.8 符號計算結(jié)果的可視化 83
2.8.1 直接可視化符號表達式 83
2.8.2 使用數(shù)值及符號混合數(shù)據(jù)繪圖 87
2.8.3 可視化與數(shù)據(jù)探索 90
習題2 91

第3章 數(shù)組運算及數(shù)組化編程 95
3.1 數(shù)組、結(jié)構(gòu)和創(chuàng)建 95
3.1.1 數(shù)組及其結(jié)構(gòu) 95
3.1.2 行（列）數(shù)組的創(chuàng)建 97
3.1.3 二維通用數(shù)組的創(chuàng)建 99
3.1.4 數(shù)組構(gòu)作技法綜合 103
3.2 數(shù)組元素編址及尋訪 105
3.2.1 數(shù)組元素的編址 105
3.2.2 二維數(shù)組元素的尋訪 106
3.3 數(shù)組運算 109
3.3.1 實施數(shù)組運算的算符 109
3.3.2 實施數(shù)組運算的函數(shù) 113
3.3.3 數(shù)組運算中的溢出及非數(shù)處理 114
3.3.4 數(shù)組化編程 115
3.4 矩陣及其運算 117
3.4.1 矩陣和數(shù)組的異同 117
3.4.2 矩陣運算符和矩陣函數(shù) 118
3.4.3 矩陣化編程 121
習題3 123

第4章 數(shù)值計算 125
4.1 數(shù)值微積分 125
4.1.1 近似數(shù)值極限及導數(shù) 125
4.1.2 數(shù)值求和與近似數(shù)值積分 129
4.1.3 計算精度可控的數(shù)值積分 131
4.1.4 函數(shù)極值的數(shù)值求解 135
4.1.5 常微分方程的數(shù)值解 138
4.2 矩陣和代數(shù)方程 140
4.2.1 矩陣的標量特征參數(shù) 140
4.2.2 矩陣的變換和特征值分解 142
4.2.3 線性方程的解 145
4.2.4 一般代數(shù)方程的解 147
4.3 概率分布和統(tǒng)計分析 150
4.3.1 概率函數(shù)、分布函數(shù)、逆分布函數(shù)和隨機數(shù)的發(fā)生 150
4.3.2 全局隨機流、隨機數(shù)組和統(tǒng)計分析 155
4.4 多項式運算和卷積 162
4.4.1 多項式的運算函數(shù) 162
4.4.2 多項式擬合和最小二乘法 167
4.4.3 兩個有限長序列的卷積 169
習題4 172

第5章 數(shù)據(jù)和函數(shù)的可視化 174
5.1 引 導 174
5.1.1 離散數(shù)據(jù)和離散函數(shù)的可視化 174
5.1.2 連續(xù)函數(shù)的可視化 175
5.2 二維曲線和圖形 177
5.2.1 二維曲線繪制的基本命令plot 178
5.2.2 坐標控制和圖形標識 182
5.2.3 多次疊繪、雙縱坐標和多子圖 187
5.2.4 獲取二維圖形數(shù)據(jù)的命令ginput 190
5.3 三維曲線和曲面 193
5.3.1 三維線圖命令plot3 193
5.3.2 三維曲面/網(wǎng)線圖 194
5.3.3 曲面/網(wǎng)線圖的精細修飾 195
5.3.4 透視、鏤空和裁切 200
5.4 高維可視化 202
5.4.1 二維半圖命令pcolor, contour, contourf 202
5.4.2 四維表現(xiàn) 203
5.4.3 動態(tài)圖形 204
5.5 圖形窗功能簡介 209
習題5 212

第6章 M文件和函數(shù)句柄 218
6.1 MATLAB控制流 218
6.1.1 if-else-end條件控制 218
6.1.2 switch-case控制結(jié)構(gòu) 220
6.1.3 for循環(huán)和while循環(huán) 222
6.1.4 控制程序流的其他常用命令 226
6.2 腳本文件和函數(shù)文件 226
6.2.1 M腳本文件 226
6.2.2 M函數(shù)文件 227
6.2.3 局部變量和全局變量 227
6.2.4 M函數(shù)文件的一般結(jié)構(gòu) 228
6.3 MATLAB的函數(shù)類別 230
6.3.1 主函數(shù)（Primary function） 230
6.3.2 子函數(shù)（Subfunction） 230
6.3.3 匿名函數(shù)（Anonymous function） 232
6.4 函數(shù)句柄 232
6.4.1 函數(shù)句柄的創(chuàng)建和觀察 232
6.4.2 函數(shù)句柄的基本用法 233
習題6 236

第7章 Simulink交互式仿真集成環(huán)境 237
7.1 連續(xù)時間系統(tǒng)的建模與仿真 237
7.1.1 基于微分方程的Simulink建模 238
7.1.2 基于傳遞函數(shù)的Simulink建模 247
7.2 離散時間系統(tǒng)的建模與仿真 251
7.3 Simulink實現(xiàn)的元件級電路仿真 255
習題7 264

第8章 圖形用戶界面(GUI) 266
8.1 GUI入門示例 266
8.2 控件創(chuàng)建及應(yīng)用示例 273
8.3 菜單及工具圖標的設(shè)計示例 285
8.3.1 為界面配置標準菜單條和工具條 286
8.3.2 菜單定制和標準圖標選用 287
習題8 291

附錄A 字符串、胞元及構(gòu)架數(shù)組
293 A.1 字符串數(shù)組 293
A.2 胞元數(shù)組 296
A.3 構(gòu)架數(shù)組 297
附錄B Notebook 299
B.1 Notebook的配置和啟動 299
B.2 M-book的特征 300
B.3 Notebook的基本操作 301
B.4 輸出細胞的格式控制 303
附錄C 電子文檔使用說明 306
C.1 電子文檔的結(jié)構(gòu) 306
C.2 電子文檔的操作準備 307
C.3 mbook文件夾上DOCX文件的使用 307
C.4 mfile文件夾上的M、SLX文件的使用 308
C.5 其 他 309
附錄D MATLAB命令索引 310
D.1 標點及特殊符號命令 310
D.2 主要函數(shù)命令 311
D.3 Simulink模塊 323

參考文獻 324