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第一章 MATLAB概述3

1.1 MATLAB的发展3

1.2 MATLAB的主要功能4

1.3 MATLAB系统的运行环境与安装5

1.3.1 运行环境5

1.3.2 安装5

1.4 MATLAB系统的启动与退出6

1.4.1 启动6

1.4.2 退出6

1.5 MATLAB命令窗口7

1.5.1 菜单栏7

1.5.2 工具栏9

1.5.3 命令编辑区9

1.6.2 MATLAB的搜索路径11

1.6.1 MATLAB的目录结构11

1.6 MATLAB文件管理11

1.6.3 用户目录的设置12

1.6.4 搜索路径的设置12

1.7 MATLAB帮助系统13

1.7.1 帮助命令14

1.7.2 帮助窗口14

1.7.3 帮助桌面14

1.7.4 在线帮助页15

1.8 MATLAB功能演示15

习题一17

第二章 MATLAB数据18

2.1 MATLAB数据的特点18

2.2 变量和赋值18

2.2.1 变量的命名18

2.2.3 数据的输出格式19

2.2.2 赋值语句19

2.2.4 预定义变量20

2.2.5 内存变量的管理21

2.3 MATLAB矩阵23

2.3.1 矩阵的建立23

2.3.2 冒号表达式26

2.3.3 矩阵的拆分26

2.3.4 多维矩阵28

2.4 MATLAB运算30

2.4.1 算术运算30

2.4.2 关系运算34

2.4.3 逻辑运算35

2.5 字符串36

2.6 结构和单元38

2.6.1 结构数据38

2.6.2 单元数据39

习题二40

第三章 MATLAB程序设计42

3.1 M文件42

3.1.1 M文件的建立与编辑42

3.1.2 M文件的分类43

3.2 数据的输入输出44

3.2.1 imput函数44

3.2.2 disp函数45

3.2.3 pause函数46

3.3 选择结构46

3.3.1 if语句46

3.3.2 switch语句48

3.3.3 try语句50

3.4 循环语句50

3.4.1 for语句50

3.4.2 while语句52

3.4.3 循环的嵌套54

3.5 函数文件55

3.5.1 函数文件的基本结构55

3.5.2 函数调用56

3.5.3 函数所传递参数的可调性57

3.6 全局变量和局部变量58

3.7 类和对象59

3.8 文件操作61

3.8.1 文件的打开与关闭61

3.8.2 二进制文件读写操作62

3.8.3 文本文件读写操作62

3.8.4 数据文件定位63

习题三64

4.1.1 绘制二维曲线的最基本函数66

4.1 二维图形66

第四章 MATLAB绘图66

4.1.2 绘制图形的辅助操作70

4.1.3 绘制二维图形的其他函数75

4.2 三维图形80

4.2.1 绘制三维曲线的最基本函数80

4.2.2 三维曲面81

4.2.3 其他三维图形86

4.3 三维图形的精细处理86

4.3.1 图形的裁剪处理86

4.3.2 视点处理87

4.3.3 色彩处理89

4.3.4 光照处理91

4.4 图像与动画92

4.4.1 图像92

4.5.1 图形对象及其句柄93

4.5 低层绘图操作93

4.4.2 动画93

4.5.2 图形对象属性94

4.5.3 图形对象的创建96

习题四103

第五章 MATLAB数值计算104

5.1 特殊矩阵104

5.1.1 对角阵与三角阵104

5.1.2 特殊矩阵的生成106

5.2 矩阵分析108

5.2.1 矩阵结构变换108

5.2.2 矩阵的逆与伪逆109

5.2.3 方阵的行列式111

5.2.4 矩阵的秩111

5.2.5 向量和矩阵的范数112

5.2.6 矩阵的条件数和迹114

5.2.7 矩阵的特征值与特征向量115

5.2.8 MATLAB在三维向量中的应用117

5.3 矩阵分解与线性方程组求解120

5.3.1 矩阵分解120

5.3.2 线性方程组求解124

5.4 数据处理与多项式计算127

5.4.1 数据统计与分析127

5.4.2 数值插值131

5.4.3 曲线拟合134

5.4.4 多项式计算136

5.4.5 函数的最大值与最小值138

5.5 傅立叶分析139

5.6 数值微积分141

5.6.1 数值微分141

5.6.2 数值积分144

5.7.1 引言146

5.7 常微分方程的数值求解146

5.7.2 龙格-库塔法简介147

5.7.3 龙格-库塔法的实现147

5.8 非线性方程的数值求解150

5.8.1 数学迭代法简介150

5.8.2 单变量非线性方程求解151

5.8.3 非线性方程组求解152

5.9 稀疏矩阵153

5.9.1 矩阵存储方式153

5.9.2 稀疏存储方式的产生与转化154

5.9.3 稀疏矩阵应用举例156

习题五157

6.1 符号计算基础160

6.1.1 符号对象160

第六章 MATLA符号计算160

6.1.2 基本的符号运算163

6.1.3 符号表达式中变量的确定165

6.2 符号导数及其应用166

6.2.1 函数的极限166

6.2.2 符号函数求导及其应用167

6.3 符号积分169

6.3.1 不定积分169

6.3.2 符号函数的定积分170

6.3.3 积分变换172

6.4 级数175

6.4.1 级数的符号求和175

6.4.2 函数的泰勒级数176

6.4.3 函数的傅立叶级数177

6.5 代数方程的符号求解178

6.5.1 线性方程组的符号求解179

6.5.2 非线性方程组的符号求解180

6.6 常微分方程的符号求解182

6.6.1 求常微分方程的通解182

6.6.2 求常微分方程的特解183

6.6.3 常微分方程组求解184

习题六185

第七章 MATLA图形用户界面设计189

7.1 菜单设计189

7.1.1 用户菜单的建立189

7.1.2 菜单对象常用属性190

7.1.3 快捷菜单191

7.2 对话框设计193

7.2.1 对话框的控件193

7.2.2 对话框的设计193

7.3 用户界面设计工具201

7.3.1 图形界面控制面板201

7.3.2 属性编辑器202

7.3.3 事件过程编辑器203

7.3.4 菜单编辑器204

7.3.5 位置调整工具204

习题七207

第八章 MATLAB笔记本208

8.1 笔记本的安装及启动208

8.1.1 笔记本的安装208

8.1.2 笔记本的启动209

8.1.3 MATLAB笔记本的界面209

8.2 输入单元的定义与执行210

8.2.1 基本操作210

8.2.2 自初始化单元及其应用211

8.2.3 单元群及其应用212

8.2.4 单元的循环执行214

8.4.1 输出数据格式控制215

8.4 输出格式控制215

8.3 计算区的定义与执行215

8.4.2 输出图形格式控制216

8.5 Notebook菜单的基本命令217

8.5.1 整个M-book 文档输入单元的执行217

8.5.2 删去M-book 文档中所有输出单元217

8.5.3 单元转化为文本217

8.6 M-book模板样式的修改217

习题八218

第九章 MATLAB环境下的仿真软件Simulink219

9.1 Simulink的基本操作219

9.1.1 Simulink的启动与退出219

9.1.2 Simulink模块的操作220

9.2 Simulink的几类基本模块224

9.3 仿真模型参数的设置227

9.3.1 通过菜单命令设置仿真模型参数227

9.3.2 在命令窗口设置仿真模型参数233

9.4 子系统的建立与封装240

9.4.1 子系统的建立240

9.4.2 子系统的条件执行241

9.4.3 子系统的封装244

9.5 在命令窗口中创建模型248

9.5.1 构造模型的命令249

9.5.2 设置模块参数249

9.6 S-函数的设计和应用250

9.6.1 S-函数概述250

9.6.2 用M文件编写S-函数250

9.6.3 S-函数的命令调用259

9.7 仿真系统的线性化分析259

9.7.1 连续系统的线性化259

9.7.2 离散系统的线性化260

9.7.3 连续系统线性的一种高级形式261

9.7.4 平衡分析262

习题九263

第十章 MATLAB应用实例265

10.1 MATLAB在电路分析中的应用265

10.1.1 概述265

10.1.2 实例266

10.2 MATLAB在控制系统分析中的应用269

10.2.1 概述269

10.2.2 实例269

10.3 MATLAB在数学建模中的应用272

10.3.1 概述272

10.3.2 实例272

10.4 MATLAB在工程结构分析中的应用278

10.4.1 概述278

10.4.2 实例278

实验一 MATLAB运算基础285

实验要求285

实验二 选择结构程序设计287

实验三 循环结构程序设计288

实验四 函数与文件289

实验五 高层绘图操作289

实验六 低层绘图操作290

实验七 线性代数中的数值计算问题291

实验八 数据处理和多项式计算292

实验九 数值微积分与方程数值求解293

实验十 符号计算基础与符号微积分294

实验十一 级数与方程符号求解295

实验十二 菜单设计295

实验十三 对话框的设计296

实验十四 Simulink的应用297

实验十五 综合实验299

参考文献300