MATLAB編程實(shí)戰(zhàn)：手把手教你掌握300個(gè)精彩案例

 
 
 
 
 
第1章  MATLAB基礎(chǔ)概述1
1.1  MATLAB主要功能1
1.2  MATLAB R2023a主窗口2
1.2.1  命令行窗口2
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)1-1】命令行窗口的使用3
1.2.2  工具欄窗口3
1.3  命令行窗口操作6
1.3.1  常用命令行窗口命令6
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)1-2】保存、導(dǎo)入及查看命令的使用6
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)1-3】表達(dá)式運(yùn)算7
1.3.2  命令行窗口常用快捷鍵7
1.4  App設(shè)計(jì)（Designer）8
1.4.1  App的功能8
1.4.2  App的使用9
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)1-4】使用App設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單GUI9
1.5  認(rèn)識(shí)Simulink10
1.5.1  Simulink初始界面10
1.5.2  Simulink簡(jiǎn)單仿真案例11
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)1-5】Simulink簡(jiǎn)單仿真模型11
1.6  幫助窗口12
1.6.1  help命令12
1.6.2  demo命令13
第2章  MATLAB矩陣與數(shù)組的應(yīng)用14
2.1  常量和變量14
2.1.1  常量14
2.1.2  變量15
2.1.3  變量使用規(guī)則15
2.1.4  全局變量15
2.1.5  數(shù)據(jù)類型16
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-1】變量的應(yīng)用17
2.1.6  常用標(biāo)點(diǎn)符號(hào)的使用18
2.2  矩陣操作18
2.2.1  創(chuàng)建矩陣的方法19
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-2】創(chuàng)建實(shí)數(shù)和復(fù)數(shù)矩陣19
2.2.2  創(chuàng)建向量的方法19
2.2.3  常用特色矩陣20
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-3】創(chuàng)建特色矩陣21
2.2.4  稀疏矩陣22
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-4】創(chuàng)建稀疏矩陣22
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-5】創(chuàng)建對(duì)角稀疏矩陣23
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-6】創(chuàng)建帶狀稀疏矩陣24
2.2.5  矩陣拆分（分解）24
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-7】矩陣拆分的應(yīng)用25
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-8】矩陣擴(kuò)展的應(yīng)用25
2.3  矩陣基本運(yùn)算25
2.3.1  矩陣常用運(yùn)算25
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-9】矩陣算術(shù)運(yùn)算的應(yīng)用26
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-10】矩陣乘法運(yùn)算的應(yīng)用27
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-11】矩陣左除運(yùn)算的使用28
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-12】矩陣復(fù)數(shù)運(yùn)算的應(yīng)用28
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-13】關(guān)系運(yùn)算的應(yīng)用29
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-14】邏輯運(yùn)算的應(yīng)用29
2.3.2  矩陣、向量元素的和與積運(yùn)算30
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-15】求矩陣元素的和與積30
2.3.3  矩陣、向量累加和與累乘積30
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-16】求矩陣列元素的累加和與累乘積30
2.3.4  矩陣平均值和中值31
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-17】求矩陣的平均值和中值31
2.3.5  矩陣最大值、最小值與排序31
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-18】求向量的最大值、最小值32
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-19】求矩陣最大值、最小值32
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-20】矩陣升序和降序的應(yīng)用33
2.3.6  矩陣的秩、跡和條件數(shù)34
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-21】求矩陣的秩、跡和條件數(shù)34
2.3.7  矩陣的逆35
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-22】利用逆矩陣求方程組的解35
2.3.8  矩陣的特征值和特征向量35
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-23】求矩陣的特征向量36
2.3.9  矩陣的海森伯格變換36
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-24】求海森伯格變換矩陣36
2.4  MATLAB常用函數(shù)及應(yīng)用37
2.4.1  常用數(shù)學(xué)函數(shù)37
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-25】求指數(shù)、余數(shù)及最小公倍數(shù)38
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-26】求復(fù)數(shù)的模、相角和共軛復(fù)數(shù)38
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-27】求階乘及組合數(shù)38
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-28】求矩陣的點(diǎn)乘39
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-29】求矩陣的秩、逆及行列式的值39
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-30】求矩陣維數(shù)及非零元素個(gè)數(shù)39
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-31】求向量元素的全排列及排列個(gè)數(shù)40
2.4.2  常用三角函數(shù)40
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-32】求給定角度的三角函數(shù)值41
2.4.3  常用取整函數(shù)41
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-33】不同取整函數(shù)的應(yīng)用41
2.4.4  隨機(jī)函數(shù)42
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-34】隨機(jī)函數(shù)的多種應(yīng)用43
2.4.5  轉(zhuǎn)換函數(shù)43
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-35】不同進(jìn)制轉(zhuǎn)換函數(shù)的應(yīng)用44
2.4.6  字符串處理函數(shù)44
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-36】字符串的查找及連接45
2.4.7  判斷函數(shù)45
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-37】判斷矩陣是否包含元素46
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-38】判斷矩陣數(shù)據(jù)類型46
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-39】判斷矩陣中的質(zhì)數(shù)46
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-40】判斷矩陣中的非零元素47
2.4.8  查找函數(shù)47
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-41】查找矩陣元素坐標(biāo)位置47
2.4.9  測(cè)試向量（矩陣）零元素函數(shù)48
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-42】測(cè)試向量和矩陣是否存在非零元素48
2.4.10  日期和時(shí)間函數(shù)49
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-43】利用函數(shù)輸出指定時(shí)間49
2.4.11  標(biāo)準(zhǔn)差函數(shù)50
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-44】求矩陣的標(biāo)準(zhǔn)差51
2.4.12  函數(shù)句柄51
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-45】利用句柄實(shí)現(xiàn)函數(shù)計(jì)算51
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-46】利用句柄實(shí)現(xiàn)求導(dǎo)數(shù)52
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-47】利用句柄實(shí)現(xiàn)矩陣運(yùn)算52
2.5  MATLAB數(shù)組表示53
2.5.1  結(jié)構(gòu)數(shù)組53
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-48】建立結(jié)構(gòu)體數(shù)組53
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-49】結(jié)構(gòu)數(shù)組操作54
2.5.2  元胞（單元）數(shù)組55
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-50】元胞數(shù)組的應(yīng)用57
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-51】元胞數(shù)組操作及繪圖57
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-52】函數(shù)句柄的元胞數(shù)組應(yīng)用58
2.6  數(shù)組集合運(yùn)算59
2.6.1  交運(yùn)算59
2.6.2  差運(yùn)算59
2.6.3  并運(yùn)算59
2.6.4  異或運(yùn)算59
2.6.5  唯一性運(yùn)算59
2.6.6  集合連接運(yùn)算60
2.6.7  集合判斷運(yùn)算60
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)2-53】數(shù)組集合的應(yīng)用60
第3章  符號(hào)與多項(xiàng)式運(yùn)算62
3.1  MATLAB中的符號(hào)運(yùn)算62
3.1.1  符號(hào)變量與符號(hào)表達(dá)式62
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-1】建立符號(hào)矩陣64
3.1.2  符號(hào)基本運(yùn)算65
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-2】符號(hào)算術(shù)運(yùn)算65
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-3】符號(hào)的關(guān)系運(yùn)算與邏輯運(yùn)算66
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-4】符號(hào)表達(dá)式的替換67
3.2  多項(xiàng)式表示67
3.2.1  直接建立多項(xiàng)式67
3.2.2  使用函數(shù)建立多項(xiàng)式68
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-5】符號(hào)與多項(xiàng)式的轉(zhuǎn)換68
3.3  多項(xiàng)式運(yùn)算68
3.3.1  多項(xiàng)式加、減運(yùn)算69
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-6】多項(xiàng)式加、減運(yùn)算的應(yīng)用69
3.3.2  多項(xiàng)式乘、除運(yùn)算69
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-7】多項(xiàng)式的乘、除運(yùn)算的應(yīng)用69
3.3.3  多項(xiàng)式分解、展開與提取70
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-8】多項(xiàng)式分解與展開的應(yīng)用70
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-9】提取多項(xiàng)式的分子和分母70
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-10】提取與展開三角函數(shù)多項(xiàng)式70
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-11】合并同類項(xiàng)的應(yīng)用71
3.3.4  多項(xiàng)式化簡(jiǎn)71
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-12】化簡(jiǎn)并計(jì)算簡(jiǎn)單多項(xiàng)式71
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-13】化簡(jiǎn)并計(jì)算復(fù)雜多項(xiàng)式72
3.3.5  表達(dá)式之間的轉(zhuǎn)換72
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-14】多項(xiàng)式替換的應(yīng)用72
3.3.6  復(fù)合函數(shù)與反函數(shù)73
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-15】復(fù)合函數(shù)及反函數(shù)的應(yīng)用73
3.3.7  分?jǐn)?shù)多項(xiàng)式通分73
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-16】分?jǐn)?shù)多項(xiàng)式通分計(jì)算的應(yīng)用73
3.4  多項(xiàng)式求解（多項(xiàng)式方程求解）74
3.4.1  多項(xiàng)式的特征值（多項(xiàng)式的解）74
3.4.2  特征多項(xiàng)式系數(shù)74
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-17】求多項(xiàng)式的解及多項(xiàng)式系數(shù)74
3.4.3  方程與方程組的符號(hào)解75
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-18】求方程及方程組的數(shù)值解75
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-19】求微分方程的符號(hào)解75
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-20】求方程組的符號(hào)解76
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-21】求復(fù)數(shù)乘積多項(xiàng)式的解76
3.4.4  多項(xiàng)式數(shù)值解77
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-22】求多項(xiàng)式指定的數(shù)值解77
3.4.5  多項(xiàng)式擬合77
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-23】溫度值的直線擬合77
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-24】求多項(xiàng)式的2階和4階擬合78
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-25】求多項(xiàng)式的曲線擬合79
3.5  多項(xiàng)式求導(dǎo)79
3.5.1  多項(xiàng)式直接求導(dǎo)數(shù)79
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-26】多項(xiàng)式求導(dǎo)的應(yīng)用80
3.5.2  插值、擬合多項(xiàng)式并求導(dǎo)80
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)3-27】插值、擬合多項(xiàng)式并求導(dǎo)數(shù)80
第4章  MATLAB的高等數(shù)學(xué)計(jì)算82
4.1  傅里葉變換與反變換82
4.1.1  傅里葉變換82
4.1.2  傅里葉反變換82
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-1】求傅里葉變換及反變換82
4.1.3  快速傅里葉變換83
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-2】快速傅里葉變換的應(yīng)用84
4.1.4  快速傅里葉反變換84
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-3】快速傅里葉反變換的應(yīng)用85
4.2  拉普拉斯變換與反變換86
4.2.1  拉普拉斯變換86
4.2.2  拉普拉斯反變換86
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-4】拉普拉斯變換和反變換應(yīng)用86
4.3  Z變換與Z反變換86
4.3.1  Z變換87
4.3.2  Z反變換87
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-5】Z變換和Z反變換應(yīng)用87
4.4  求極限87
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-6】極限求解應(yīng)用88
4.5  求導(dǎo)數(shù)88
4.5.1  語(yǔ)法格式88
4.5.2  使用案例88
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-7】導(dǎo)數(shù)求解應(yīng)用88
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-8】二階導(dǎo)數(shù)及求值應(yīng)用89
4.6  求積分89
4.6.1  使用int()函數(shù)求積分89
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-9】求不定積分90
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-10】求定積分90
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-11】求二重積分90
4.6.2  使用quad()（quadl）函數(shù)求積分91
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-12】利用小梯形的面積求定積分91
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-13】利用函數(shù)求表達(dá)式積分92
4.7  零點(diǎn)與極值92
4.7.1  求零點(diǎn)92
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-14】根據(jù)零點(diǎn)求解92
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-15】求三角函數(shù)的零點(diǎn)93
4.7.2  求極值93
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-16】求給定區(qū)間的極值93
4.8  方程求解93
4.8.1  線性方程組求解94
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-17】使用除法求解多元方程組94
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-18】使用函數(shù)求解多元方程組94
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-19】使用solve()函數(shù)求解多元方程組符號(hào)解94
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-20】使用solve()函數(shù)求解多元方程組數(shù)值解95
4.8.2  符號(hào)代數(shù)方程求解95
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-21】符號(hào)代數(shù)方程求解的應(yīng)用95
4.8.3  常微分方程（組）的求解96
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-22】求方程通解96
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-23】求方程特解96
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-24】求方程組通解97
4.9  級(jí)數(shù)97
4.9.1  級(jí)數(shù)求和97
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-25】求級(jí)數(shù)的前n項(xiàng)和98
4.9.2  一元函數(shù)的泰勒級(jí)數(shù)展開98
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-26】求給定的泰勒展開式98
4.9.3  麥克勞林公式99
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-27】求函數(shù)的麥克勞林展開式99
4.10  函數(shù)擬合與插值99
4.10.1  一維插值99
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-28】正弦函數(shù)的一維插值及繪圖100
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-29】測(cè)試點(diǎn)的插值應(yīng)用100
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-30】利用默認(rèn)插值并繪圖101
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-31】利用三次樣條插值和線性插值繪圖102
4.10.2  二維插值102
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-32】對(duì)平均工資進(jìn)行二維插值103
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-33】對(duì)給定函數(shù)插值擬合三維曲面103
4.10.3  三維插值與三維切片104
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-34】指定位置的三維函數(shù)切片繪圖105
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-35】根據(jù)給定三維函數(shù)進(jìn)行不同三維插值并繪圖105
4.10.4  多維散點(diǎn)數(shù)據(jù)插值106
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-36】基于均勻網(wǎng)格對(duì)散點(diǎn)數(shù)據(jù)插值與擬合107
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-37】基于四維函數(shù)網(wǎng)格插值、擬合與繪圖107
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-38】多維插值用于繪制精確圖108
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)4-39】同一樣本數(shù)據(jù)四種插值及擬合的繪圖比較109
第5章  MATLAB程序設(shè)計(jì)111
5.1  數(shù)據(jù)輸入/輸出111
5.1.1  數(shù)據(jù)輸入111
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-1】輸入函數(shù)input( )的應(yīng)用112
5.1.2  數(shù)據(jù)輸出112
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-2】無(wú)格式輸出disp( )函數(shù)的應(yīng)用112
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-3】有格式輸出fprintf( )函數(shù)的應(yīng)用113
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-4】字符串輸出的應(yīng)用114
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-5】數(shù)值輸出的應(yīng)用114
5.2  命令的流程控制115
5.2.1  順序結(jié)構(gòu)115
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-6】順序結(jié)構(gòu)程序應(yīng)用115
5.2.2  選擇結(jié)構(gòu)115
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-7】簡(jiǎn)單選擇結(jié)構(gòu)程序的應(yīng)用116
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-8】利用選擇結(jié)構(gòu)處理階段函數(shù)116
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-9】利用條件嵌套判斷輸入數(shù)據(jù)118
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-10】利用條件嵌套購(gòu)買折扣商品118
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-11】利用多分支選擇購(gòu)買折扣商品120
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-12】利用多分支選擇將成績(jī)分段輸出120
5.2.3  循環(huán)結(jié)構(gòu)122
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-13】利用while循環(huán)計(jì)算階乘122
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-14】利用for循環(huán)計(jì)算矩陣行和列的和123
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-15】利用條件和循環(huán)輸出水仙花數(shù)123
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-16】利用for循環(huán)繪制同心圓124
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-17】利用for循環(huán)輸出斐波那契級(jí)數(shù)124
5.2.4  break與continue語(yǔ)句125
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-18】continue與break的應(yīng)用125
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-19】利用continue與break語(yǔ)句設(shè)計(jì)猜數(shù)小游戲125
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-20】利用break語(yǔ)句設(shè)計(jì)抓獎(jiǎng)程序126
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-21】利用break和continue語(yǔ)句設(shè)計(jì)猜拳游戲127
5.2.5  循環(huán)嵌套128
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-22】利用循環(huán)嵌套完成階乘計(jì)算129
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-23】利用循環(huán)嵌套完成條件購(gòu)物129
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-24】利用循環(huán)嵌套完成空心正方形輸出130
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-25】利用循環(huán)嵌套完成空心三角形輸出130
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-26】利用循環(huán)嵌套完成實(shí)心菱形輸出131
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-27】利用循環(huán)嵌套完成回字形輸出132
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-28】利用循環(huán)嵌套實(shí)現(xiàn)概率抽取133
5.2.6  try語(yǔ)句134
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-29】利用try語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)矩陣乘積135
5.3  m文件135
5.3.1  腳本文件與函數(shù)文件135
5.3.2  函數(shù)文件的基本使用136
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-30】利用函數(shù)將直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)137
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-31】利用遞歸函數(shù)求階乘137
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-32】利用遞歸函數(shù)求斐波那契級(jí)數(shù)137
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-33】利用函數(shù)求一元二次方程的解138
5.3.3  函數(shù)文件的嵌套使用139
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-34】利用函數(shù)嵌套調(diào)用實(shí)現(xiàn)矩陣運(yùn)算139
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-35】利用函數(shù)嵌套繪制微分方程曲線141
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-36】利用函數(shù)嵌套調(diào)用求極值142
5.4  文件操作142
5.4.1  文件操作函數(shù)143
5.4.2  文件的打開143
5.4.3  二進(jìn)制文件的讀寫143
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-37】讀二進(jìn)制文件144
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-38】寫二進(jìn)制文件144
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-39】二進(jìn)制文件讀寫操作145
5.4.4  文件的關(guān)閉145
5.4.5  文本文件的讀寫145
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-40】讀文本文件146
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-41】寫文本文件147
5.4.6  文件定位和查詢文件狀態(tài)147
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-42】對(duì)文本文件進(jìn)行操作148
5.4.7  按行讀取文件數(shù)據(jù)148
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-43】讀取文件生成矩陣148
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-44】數(shù)據(jù)文件的讀寫與輸出149
5.5  MATLAB面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法149
5.5.1  類的定義及說(shuō)明149
5.5.2  類的應(yīng)用案例150
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-45】完成一個(gè)簡(jiǎn)單類的調(diào)用150
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-46】使用類調(diào)用完成判別式151
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-47】使用類繪制三維網(wǎng)格圖152
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-48】使用類計(jì)算三角形面積152
5.5.3  類的繼承和多態(tài)154
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-49】類的繼承與多態(tài)應(yīng)用154
5.5.4  類中g(shù)et()和set()函數(shù)156
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)5-50】類中g(shù)et()和set()函數(shù)的應(yīng)用157
第6章  MATLAB的繪圖應(yīng)用158
6.1  二維繪圖功能158
6.1.1  繪制函數(shù)曲線158
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-1】繪制正弦曲線159
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-2】繪制多條曲線160
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-3】在不同窗口繪制圖形160
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-4】使用子圖繪制多條曲線163
6.1.2  使用圖形對(duì)象及句柄繪圖163
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-5】繪制曲線y=e-tsin2πt164
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-6】在同一坐標(biāo)軸繪制多條曲線165
6.1.3  繪制對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖166
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-7】使用subplot繪制曲線166
6.1.4  繪制特色二維圖167
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-8】繪制特色羽毛圖168
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-9】繪制多種特色二維曲線168
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-10】繪制面積圖與散點(diǎn)圖169
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-11】繪制餅圖和直角柱狀圖169
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-12】繪制在極坐標(biāo)系中的曲線170
6.1.5  繪制符號(hào)函數(shù)曲線172
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-13】利用ezplot()函數(shù)繪制曲線172
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-14】使用子圖繪制不同函數(shù)曲線172
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-15】利用fplot()函數(shù)繪圖173
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-16】繪制同一坐標(biāo)系上多條三角函數(shù)曲線174
6.2  三維繪圖功能175
6.2.1  繪制三維曲線圖175
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-17】繪制兩組函數(shù)三維曲線175
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-18】修飾圖元屬性繪制三維曲線176
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-19】構(gòu)建網(wǎng)格矩陣并繪制三維曲線176
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-20】繪制三元函數(shù)三維曲線圖177
6.2.2  繪制常用三維立體圖178
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-21】利用子圖繪制多種三維立體圖179
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-22】繪制三維頂點(diǎn)多邊形立體圖180
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-23】繪制三維向量場(chǎng)圖和三維彩帶圖180
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-24】繪制隨機(jī)數(shù)三維散點(diǎn)圖181
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-25】繪制三維組合圖182
6.2.3  繪制三維網(wǎng)格圖182
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-26】繪制給定函數(shù)三維網(wǎng)格圖183
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-27】繪制三角函數(shù)三維網(wǎng)格圖183
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-28】繪制給定區(qū)間的三維網(wǎng)格圖184
6.2.4  繪制三維曲面圖184
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-29】繪制馬鞍曲面圖185
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-30】繪制函數(shù)曲面圖185
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-31】利用子圖繪制網(wǎng)格及曲面圖186
6.2.5  繪制特色三維立體圖187
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-32】繪制球面圖187
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-33】繪制柱面圖188
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-34】繪制柱面函數(shù)立體圖188
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-35】繪制多峰立體圖189
6.2.6  圖形顏色的修飾190
6.2.7  色彩的渲染191
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-36】輸出球體不同渲染效果192
6.2.8  設(shè)置光照效果192
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-37】輸出柱體不同光照效果193
6.2.9  設(shè)置等高線及垂簾193
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-38】輸出等高線和垂簾效果194
6.2.10  設(shè)置三維圖形姿態(tài)194
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-39】多峰曲面不同視角效果對(duì)比194
6.3  創(chuàng)建動(dòng)畫195
6.3.1  質(zhì)點(diǎn)動(dòng)畫195
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-40】繪制二維平面動(dòng)點(diǎn)曲線196
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-41】繪制三維立體動(dòng)點(diǎn)曲線196
6.3.2  電影動(dòng)畫197
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-42】輸出多峰旋轉(zhuǎn)效果198
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-43】輸出直徑變化的旋轉(zhuǎn)效果198
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-44】輸出多峰立體圖動(dòng)畫效果198
6.3.3  程序動(dòng)畫200
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-45】實(shí)時(shí)更新曲線效果200
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-46】繪制動(dòng)畫圓環(huán)200
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-47】繪制動(dòng)畫衰減曲線201
6.4  圖像及視頻操作202
6.4.1  提取圖像文件202
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-48】顯示靜態(tài)圖片202
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-49】實(shí)時(shí)更新圖片效果203
6.4.2  播放視頻文件203
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-50】實(shí)現(xiàn)圖片的動(dòng)畫效果204
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-51】拆分視頻文件為靜態(tài)圖片205
6.4.3  保存視頻文件206
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)6-52】將靜態(tài)圖片存儲(chǔ)為視頻文件207
第7章  Simulink仿真基礎(chǔ)應(yīng)用208
7.1  Simulink仿真界面及模型208
7.1.1  仿真界面及模型仿真208
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)7-1】建立簡(jiǎn)單PID控制仿真209
7.1.2  基本模塊211
7.2  模塊參數(shù)設(shè)置215
7.2.1  基本參數(shù)設(shè)置215
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)7-2】建立三種比例環(huán)節(jié)的仿真219
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)7-3】建立三種慣性環(huán)節(jié)的仿真220
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)7-4】建立積分環(huán)節(jié)的仿真221
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)7-5】建立復(fù)雜模型仿真221
7.2.2  模塊屬性設(shè)置222
7.2.3  仿真參數(shù)設(shè)置223
7.3  Simulink仿真命令225
7.3.1  線性化處理命令225
7.3.2  構(gòu)建模型命令225
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)7-6】使用命令建立仿真模型227
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)7-7】利用工具欄進(jìn)行PID仿真228
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)7-8】不同二階系統(tǒng)參數(shù)的仿真229
7.4  子系統(tǒng)的封裝231
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)7-9】創(chuàng)建子系統(tǒng)的仿真231
7.5  S函數(shù)組合仿真233
7.5.1  S函數(shù)的結(jié)構(gòu)233
7.5.2  S函數(shù)操作235
7.5.3  S函數(shù)應(yīng)用案例236
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)7-10】創(chuàng)建自定義函數(shù)236
7.6  Simulink與m文件組合仿真238
7.6.1  在m文件中運(yùn)行Simulink239
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)7-11】在腳本中運(yùn)行Simulink并繪圖240
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)7-12】通過(guò)腳本程序設(shè)置PID仿真241
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)7-13】使用腳本程序輸入?yún)?shù)運(yùn)行仿真242
7.6.2  在Simulink中運(yùn)行m文件244
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)7-14】在Simulink中運(yùn)行m文件進(jìn)行仿真244
第8章  App界面設(shè)計(jì)246
8.1  圖形用戶界面開發(fā)環(huán)境246
8.1.1  初識(shí)App246
8.1.2  使用空白界面建立App248
8.2  App組件與屬性250
8.2.1  App的組件250
8.2.2  組件控制屬性253
8.2.3  句柄式圖形對(duì)象254
8.2.4  創(chuàng)建圖形句柄的常用函數(shù)256
8.2.5  以編程方式開發(fā)App257
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-1】利用plot()函數(shù)在App上繪制二維曲線圖257
8.3  回調(diào)函數(shù)258
8.3.1  創(chuàng)建回調(diào)函數(shù)258
8.3.2  回調(diào)函數(shù)的使用258
8.4  標(biāo)簽、按鈕與編輯字段259
8.4.1  標(biāo)簽（Label）259
8.4.2  按鈕（Button）259
8.4.3  編輯字段（EditField）260
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-2】計(jì)數(shù)器界面設(shè)計(jì)260
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-3】數(shù)制轉(zhuǎn)換界面設(shè)計(jì)261
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-4】簡(jiǎn)單計(jì)算器界面設(shè)計(jì)263
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-5】模擬計(jì)算器界面設(shè)計(jì)264
8.5  單選按鈕組、切換按鈕組、復(fù)選框、面板與日期選擇器266
8.5.1  單選按鈕組（Button Group)266
8.5.2  切換按鈕組（Button Group）266
8.5.3  復(fù)選框（Check Boxes）266
8.5.4  面板（Panel）267
8.5.5  日期選擇器（Date Picker）267
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-6】稱重界面設(shè)計(jì)267
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-7】利用單選按鈕組設(shè)計(jì)測(cè)試界面268
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-8】利用切換按鈕組設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)會(huì)比賽項(xiàng)目界面271
8.6  坐標(biāo)區(qū)與圖像272
8.6.1  坐標(biāo)區(qū)（UIAxes）272
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-9】利用編輯文本數(shù)據(jù)繪制二維曲線272
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-10】利用按鈕選擇繪制多種幾何圖形274
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-11】利用編輯字段繪制火柴桿二維圖275
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-12】利用按鈕繪制二維子圖277
8.6.2  圖像（Image）278
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-13】利用函數(shù)繪制曲面圖278
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-14】使用傅里葉變換繪制頻譜分析圖279
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-15】利用畫布顯示一幅圖片281
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-16】利用App制作一張工作證281
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-17】利用按鈕顯示多幅圖片282
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-18】在畫布中的動(dòng)畫顯示284
8.7  列表框與下拉框285
8.7.1  列表框（ListBox）285
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-19】利用列表框繪制網(wǎng)格和球面圖286
8.7.2  下拉框（DropDown）287
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-20】利用下拉框繪制三維特色圖287
8.8  滑塊、微調(diào)器與選項(xiàng)卡289
8.8.1  滑塊（Slider）289
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-21】設(shè)計(jì)滑塊與編輯文本聯(lián)動(dòng)界面289
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-22】利用App設(shè)計(jì)音樂(lè)播放界面289
8.8.2  微調(diào)器（Spinner）291
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-23】設(shè)計(jì)微調(diào)器與滑塊的聯(lián)動(dòng)界面291
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-24】App綜合界面設(shè)計(jì)292
8.8.3  選項(xiàng)卡（TabGroup）294
8.9  表與樹295
8.9.1  表（UITable）295
8.9.2  表操作案例296
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-25】在App上創(chuàng)建、修改成績(jī)表296
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-26】在App上顯示Excel成績(jī)數(shù)據(jù)并繪圖298
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-27】設(shè)計(jì)城市溫度變化表并繪圖299
8.9.3  樹（Tree）302
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-28】創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)樹和復(fù)選框樹組合界面302
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-29】創(chuàng)建二級(jí)樹結(jié)構(gòu)界面303
8.10  儀器303
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-30】設(shè)計(jì)電控信號(hào)監(jiān)測(cè)界面303
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-31】設(shè)計(jì)工作臺(tái)操作界面304
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-32】設(shè)計(jì)一個(gè)模擬穩(wěn)壓電源操作界面307
8.11  菜單設(shè)計(jì)309
8.11.1  利用組件創(chuàng)建菜單309
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-33】利用“菜單欄”組件創(chuàng)建菜單并選擇繪圖309
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-34】利用“工具欄”組件創(chuàng)建菜單并選擇繪圖312
8.11.2  利用程序命令創(chuàng)建級(jí)聯(lián)菜單313
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-35】創(chuàng)建菜單并調(diào)用命令繪圖315
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-36】創(chuàng)建菜單并調(diào)用函數(shù)繪圖315
8.11.3  利用程序命令創(chuàng)建下拉框菜單317
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-37】創(chuàng)建兩個(gè)下拉框菜單和一個(gè)列表菜單318
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-38】創(chuàng)建下拉框菜單并選擇繪圖319
8.11.4  利用程序命令創(chuàng)建上下文菜單320
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-39】創(chuàng)建上下文菜單并選擇繪圖321
8.12  對(duì)話框設(shè)計(jì)322
8.12.1  對(duì)話框操作322
8.12.2  專用對(duì)話框323
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-40】建立一個(gè)選擇繪圖列表對(duì)話框324
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-41】建立一個(gè)提示信息對(duì)話框并加入顏色陣圖標(biāo)326
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-42】建立一個(gè)等待條對(duì)話框，設(shè)置調(diào)用、處理和完成信息顯示327
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-43】建立4種對(duì)話框并進(jìn)行顯示328
8.12.3  創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)對(duì)話框328
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)8-44】列表選擇對(duì)話框與信息對(duì)話框的混合設(shè)計(jì)329
8.13  App打包330
8.13.1  什么是打包330
8.13.2  打包過(guò)程331
8.13.3  打包注意事項(xiàng)331
第9章  MATLAB與其他程序的調(diào)用332
9.1  MATLAB與外部數(shù)據(jù)的交互332
9.1.1  應(yīng)用程序接口介紹332
9.1.2  交互文件333
9.2  MATLAB與C語(yǔ)言的交互335
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)9-1】利用MATLAB調(diào)用C 語(yǔ)言函數(shù)335
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)9-2】利用MATLAB調(diào)用C語(yǔ)言函數(shù)336
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)9-3】利用m文件調(diào)用cpp文件并進(jìn)行對(duì)比337
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)9-4】利用MATLAB調(diào)用C語(yǔ)言程序計(jì)算矩陣的積338
9.3  MATLAB與Python語(yǔ)言的交互339
9.3.1  MATLAB調(diào)用Python語(yǔ)言常用方法340
9.3.2  MATLAB調(diào)用Python語(yǔ)言變量341
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)9-5】利用MATLAB直接訪問(wèn)Python語(yǔ)言模塊庫(kù)變量341
9.3.3  MATLAB調(diào)用Python語(yǔ)言列表341
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)9-6】利用MATLAB直接調(diào)用Python語(yǔ)言列表342
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)9-7】在MATLAB中運(yùn)行Python語(yǔ)言列表并繪圖342
9.3.4  MATLAB調(diào)用Python語(yǔ)言日期數(shù)據(jù)343
9.3.5  MATLAB調(diào)用Python語(yǔ)言元組數(shù)據(jù)343
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)9-8】利用MATLAB調(diào)用Python語(yǔ)言元組344
9.3.6  MATLAB調(diào)用Python語(yǔ)言字典數(shù)據(jù)344
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)9-9】利用MATLAB調(diào)用Python語(yǔ)言字典344
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)9-10】利用MATLAB調(diào)用Python語(yǔ)言的類函數(shù)345
第10章  MATLAB的建模346
10.1  建模概述346
10.1.1  建模的作用346
10.1.2  建模的方法349
10.1.3  數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)及分類350
10.2  根據(jù)機(jī)理建模350
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)10-1】根據(jù)小車倒立擺的動(dòng)力學(xué)分析，建立數(shù)學(xué)模型350
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)10-2】由慣性圓盤的直流電動(dòng)機(jī)參數(shù)建立數(shù)學(xué)模型353
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)10-3】根據(jù)機(jī)械平移系統(tǒng)的平衡，建立數(shù)學(xué)模型355
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)10-4】由旋轉(zhuǎn)倒立擺的力學(xué)及電學(xué)分析，建立數(shù)學(xué)模型357
10.3  根據(jù)仿真優(yōu)化數(shù)學(xué)模型360
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)10-5】仿真優(yōu)化數(shù)學(xué)模型360
10.4  根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建模362
【實(shí)戰(zhàn)練習(xí)10-6】二階液位的實(shí)驗(yàn)建模362
參考文獻(xiàn)365