定 價(jià):35 元
叢書名:高等學(xué)校計(jì)算機(jī)應(yīng)用規(guī)劃教材
- 作者:劉慧穎
- 出版時(shí)間:2008/7/1
- ISBN:9787302180142
- 出 版 社:清華大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TP391.75
- 頁(yè)碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16
本書詳細(xì)介紹了MATLAB R2007的全新操作界面,在此基礎(chǔ)上詳細(xì)介紹了MATLAB R2007的基本應(yīng)用,主要包括基本運(yùn)算方法、數(shù)組操作、矩陣運(yùn)算、多項(xiàng)式與插值運(yùn)算、M語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、圖形繪制、GUI設(shè)計(jì)、Simulink建模與仿真等,并結(jié)合相應(yīng)的實(shí)例說明了各部分功能的具體應(yīng)用,可使學(xué)習(xí)者快速入門并熟練掌握各部分功能的應(yīng)用。
本書結(jié)構(gòu)清晰、內(nèi)容翔實(shí),可以作為理工科高等院校相關(guān)專業(yè)的教材,也可以作為用戶學(xué)習(xí) MATLAB 的參考書。
l由基礎(chǔ)到提高,循序漸進(jìn)地講解各章節(jié)內(nèi)容。
l從實(shí)用角度出發(fā),詳盡介紹MATLAB的常用功能與操作。
l結(jié)合大量實(shí)例,深入講解各部分功能的應(yīng)用。
◆MATLAB R2007入門
◆常用數(shù)學(xué)運(yùn)算與操作
◆數(shù)組操作與矩陣代數(shù)運(yùn)算
◆M語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)流程
◆GUI用戶界面設(shè)計(jì)
◆Simulink建模與仿真
前 言
MATLAB是當(dāng)前最優(yōu)秀的科學(xué)計(jì)算軟件之一,也是許多科學(xué)領(lǐng)域中分析、應(yīng)用和開發(fā)的基本工具。MATLAB的全稱是 Matrix Laboratory,是由美國(guó)Mathworks公司于上世紀(jì)80年代推出的數(shù)學(xué)軟件,最初它是一種專門用于矩陣運(yùn)算的軟件,經(jīng)過多年的發(fā)展,MATLAB已經(jīng)發(fā)展成為一種功能全面的軟件,幾乎可以解決科學(xué)計(jì)算中的所有問題。而且MATLAB編寫簡(jiǎn)單、代碼效率高等優(yōu)點(diǎn)使得MATLAB在通信、信號(hào)處理、金融計(jì)算等領(lǐng)域都已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。
MATLAB R2007b為2007年的最新版本。新版本在原有版本的基礎(chǔ)上,升級(jí)了Simulink等模塊,增加了新功能,并支持Windows Vista等操作系統(tǒng),進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的功能及穩(wěn)定性。本書詳細(xì)介紹了MATLAB R2007b的功能和使用方法,并且按照由淺入深的順序安排章節(jié),依次介紹了MATLAB R2007b的基本應(yīng)用、數(shù)學(xué)計(jì)算功能及高級(jí)應(yīng)用,如編程功能、繪圖、GUI設(shè)計(jì)及Simulink建模等。通過詳細(xì)介紹各功能中的常用函數(shù)、函數(shù)的使用方法,并講解這些函數(shù)的具體應(yīng)用,來使讀者掌握這些功能。每一章的開始部分簡(jiǎn)要介紹本章的基本內(nèi)容,并且指定學(xué)習(xí)目標(biāo),使讀者能夠明確學(xué)習(xí)任務(wù)。課后配有習(xí)題,課后習(xí)題緊扣每章內(nèi)容,通過這些習(xí)題的訓(xùn)練,讀者可以加深對(duì)MATLAB的了解,更加熟悉MATLAB的應(yīng)用。通過閱讀此書,讀者可以快速、全面掌握MATLAB R2007b的使用方法,通過書中的實(shí)例及課后的習(xí)題訓(xùn)練,可以達(dá)到熟練應(yīng)用和融會(huì)貫通。
本書內(nèi)容共有13章。第1章介紹MATLAB的發(fā)展歷史、基本功能特點(diǎn)和軟件使用界面;第2章介紹MATLAB數(shù)學(xué)計(jì)算基本使用方法,包括MATLAB的常用數(shù)學(xué)函數(shù)、數(shù)據(jù)類型、操作函數(shù)及MATLAB腳本文件等,熟悉MATLAB的基本運(yùn)算功能;第3章介紹MATLAB中的一維、二維和多維數(shù)組的創(chuàng)建、數(shù)組的基本運(yùn)算、數(shù)組的常用操作;第4章介紹MATLAB中向量、數(shù)組的代數(shù)運(yùn)算,包括矩陣運(yùn)算、矩陣線性代數(shù)以及稀疏矩陣的相關(guān)操作;第5章介紹MATLAB的數(shù)學(xué)計(jì)算功能,包括函數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)插值及微分方程求解等;第6章介紹MATLAB的其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),包括字符串、單元數(shù)組和結(jié)構(gòu)體,為MATLAB編程及更多功能的實(shí)現(xiàn)打下基礎(chǔ);第7章介紹MATLAB程序設(shè)計(jì),包括MATLAB程序設(shè)計(jì)的基本語(yǔ)法、規(guī)則及程序調(diào)試、程序優(yōu)化和異常處理等;第8章介紹MATLAB的符號(hào)運(yùn)算工具箱,包括功能和實(shí)現(xiàn)等;第9章介紹MATLAB繪圖,繪圖是MATLAB的一個(gè)重要特點(diǎn),主要介紹基本的圖形繪制、繪制圖形的常用操作、特殊圖形的繪制等內(nèi)容;第10章介紹MATLAB句柄圖形,為學(xué)習(xí)MATLAB圖形用戶接口(GUI)設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備;第11章介紹MATLAB GUI設(shè)計(jì);第12章介紹Simulink,主要是介紹Simulink建模的基本操作、Simulink的功能模塊庫(kù)以及S函數(shù);第13章介紹MATLAB中的常用輸入輸出操作。
本書是多人智慧的結(jié)晶,除封面署名的作者外,參與編寫和資料整理的人員還有王毅、姜輝、王丙峰、王國(guó)賢、周友文、趙梅、陳道允、湯杰、李秀竹、董宇飛 、王慶海 、李啟陽(yáng)、王瑋、王立文等。由于時(shí)間較緊,書中難免有錯(cuò)誤與不足之處,懇請(qǐng)專家和廣大讀者批評(píng)指正。在編寫本書的過程中參考了相關(guān)文獻(xiàn),在此向這些文獻(xiàn)的作者深表感謝。我們的信箱是huchenhao@263.net。
目 錄
第1章 MATLAB R2007簡(jiǎn)介1
1.1 MATLAB簡(jiǎn)介1
1.1.1 初識(shí) MATLAB1
1.1.2 MATLAB的基本功能2
1.1.3 獲取 MATLAB的新信息3
1.2 MATLAB R2007b
用戶界面概述3
1.2.1 啟動(dòng) MATLAB R2007b4
1.2.2 MATLAB R2007b
的主界面4
1.2.3 MATLAB R2007b
的主菜單及其功能4
1.2.4 MATLAB R2007b的窗口9
1.3 MATLAB R2007b
的路徑搜索11
1.3.1 MATLAB R2007b
的當(dāng)前目錄11
1.3.2 MATLAB R2007b
的路徑搜索11
1.4 習(xí)題12
第2章 基本使用方法13
2.1 簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)運(yùn)算13
2.1.1 最簡(jiǎn)單的計(jì)算器使用法13
2.1.2 MATLAB中的
常用數(shù)學(xué)函數(shù)14
2.1.3 MATLAB的數(shù)學(xué)運(yùn)算符17
2.1.4 標(biāo)點(diǎn)符號(hào)的使用19
2.2 常用的操作命令和快捷鍵20
2.3 MATLAB R2007b的
數(shù)據(jù)類型21
2.3.1 整數(shù)21
2.3.2 浮點(diǎn)數(shù)23
2.3.3 復(fù)數(shù)24
2.3.4 邏輯變量25
2.3.5 各種數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換28
2.3.6 數(shù)據(jù)類型操作函數(shù)29
2.3.7 變量30
2.3.8 系統(tǒng)預(yù)定義的特殊變量31
2.4 MATLAB R2007b的運(yùn)算符32
2.4.1 關(guān)系運(yùn)算符33
2.4.2 邏輯運(yùn)算符33
2.4.3 運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)34
2.5 MATLAB的一些基礎(chǔ)函數(shù)35
2.5.1 位操作函數(shù)35
2.5.2 邏輯運(yùn)算函數(shù)35
2.5.3 集合函數(shù)36
2.5.4 時(shí)間與日期函數(shù)37
2.6 MATLAB腳本文件39
2.6.1 腳本文件的用法39
2.6.2 塊注釋40
2.6.3 代碼單元40
2.7 習(xí)題41
第3章 數(shù)組和數(shù)組運(yùn)算42
3.1 數(shù)組的創(chuàng)建42
3.1.1 一維數(shù)組的創(chuàng)建42
3.1.2 二維數(shù)組的創(chuàng)建43
3.1.3 用其他方式生成數(shù)組44
3.2 數(shù)組尋址、查找和排序46
3.2.1 數(shù)組尋址與查找46
3.2.2 數(shù)組查找47
3.2.3 數(shù)組排序48
3.3 數(shù)組運(yùn)算50
3.3.1 數(shù)組的數(shù)值運(yùn)算50
3.3.2 數(shù)組的關(guān)系運(yùn)算52
3.4 數(shù)組的擴(kuò)展與裁剪53
3.5 多維數(shù)組58
3.5.1 多維數(shù)組的創(chuàng)建59
3.5.2 多維數(shù)組的其他運(yùn)算61
3.6 數(shù)組的保存和裝載62
3.7 習(xí)題62
第4章 矩陣的代數(shù)運(yùn)算63
4.1 向量、矩陣及其運(yùn)算63
4.1.1 向量的點(diǎn)乘、叉乘
和混合積63
4.1.2 矩陣的基本運(yùn)算65
4.1.3 特殊矩陣生成66
4.1.4 向量和矩陣的范數(shù)69
4.1.5 矩陣的條件數(shù)69
4.2 矩陣和線性代數(shù)70
4.2.1 線性方程組70
4.2.2 矩陣的逆、秩和行列式71
4.2.3 矩陣分解73
4.2.4 矩陣指數(shù)函數(shù)和冪函數(shù)77
4.2.5 矩陣特征值、特征向量
及特征多項(xiàng)式79
4.2.6 矩陣的標(biāo)準(zhǔn)正交基80
4.2.7 矩陣奇異值分解81
4.3 稀疏型矩陣82
4.3.1 稀疏型矩陣的生成82
4.3.2 稀疏矩陣與滿矩陣的
相互轉(zhuǎn)化84
4.3.3 稀疏矩陣的操作87
4.4 習(xí)題89
第5章 MATLAB的數(shù)學(xué)運(yùn)算91
5.1 多項(xiàng)式與插值91
5.1.1 多項(xiàng)式的表示91
5.1.2 多項(xiàng)式的四則運(yùn)算92
5.1.3 多項(xiàng)式的其他運(yùn)算93
5.1.4 數(shù)據(jù)插值95
5.2 函數(shù)運(yùn)算99
5.2.1 函數(shù)的表示99
5.2.2 數(shù)學(xué)函數(shù)圖像的繪制100
5.2.3 函數(shù)極值101
5.2.4 函數(shù)求解105
5.2.5 數(shù)值積分107
5.2.6 含參數(shù)函數(shù)的使用110
5.3 微分方程112
5.3.1 常微分方程初值問題112
5.3.2 常微分方程邊值問題116
5.4 習(xí)題117
第6章 字符串、單元數(shù)組
和結(jié)構(gòu)體119
6.1 字符串119
6.1.1 字符串的生成119
6.1.2 字符串的操作121
6.1.3 字符串與數(shù)值之間的轉(zhuǎn)化125
6.2 單元數(shù)組127
6.2.1 單元數(shù)組的生成127
6.2.2 單元數(shù)組的操作128
6.3 結(jié)構(gòu)體131
6.3.1 結(jié)構(gòu)體的生成132
6.3.2 結(jié)構(gòu)體的操作133
6.4 習(xí)題135
第7章 MATLAB R2007b
程序設(shè)計(jì)136
7.1 M文本文件介紹136
7.1.1 腳本M文件介紹137
7.1.2 函數(shù)M文件介紹138
7.2 函數(shù)流程控制138
7.2.1 順序結(jié)構(gòu)139
7.2.2 判斷語(yǔ)句(if…else…end)139
7.2.3 分支語(yǔ)句142
7.2.4 循環(huán)語(yǔ)句144
7.2.5 try…catch…end語(yǔ)句146
7.2.6 其他流程控制函數(shù)147
7.3 函數(shù)變量148
7.4 函數(shù)類型149
7.4.1 匿名函數(shù)149
7.4.2 主函數(shù)150
7.4.3 子函數(shù)150
7.4.4 嵌套函數(shù)150
7.4.5 私有函數(shù)152
7.4.6 重載函數(shù)152
7.5 函數(shù)操作153
7.5.1 函數(shù)句柄153
7.5.2 函數(shù)參數(shù)154
7.5.3 函數(shù)調(diào)用158
7.6 MATLAB編程錯(cuò)誤處理158
7.6.1 通過try-catch語(yǔ)句
檢測(cè)錯(cuò)誤158
7.6.2 對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行處理并且
從錯(cuò)誤中恢復(fù)160
7.6.3 消息標(biāo)志符162
7.6.4 警告處理165
7.7 程序設(shè)計(jì)的輔助函數(shù)165
7.7.1 表達(dá)式與函數(shù)的評(píng)估165
7.7.2 計(jì)時(shí)器函數(shù)167
7.8 調(diào)試程序168
7.8.1 直接調(diào)試法168
7.8.2 利用調(diào)試工具169
7.9 優(yōu)化程序171
7.9.1 通過Profiler進(jìn)行
程序運(yùn)行分析171
7.9.2 通過tic、toc函數(shù)進(jìn)行
程序運(yùn)行分析174
7.9.3 程序優(yōu)化的常用方法174
7.10 習(xí)題176
第8章 MATLAB的符號(hào)計(jì)算功能178
8.1 符號(hào)運(yùn)算簡(jiǎn)介178
8.1.1 符號(hào)對(duì)象179
8.1.2 符號(hào)變量、表達(dá)式
的生成180
8.1.3 findsym函數(shù)和subs函數(shù)182
8.1.4 符號(hào)和數(shù)值之間的轉(zhuǎn)化184
8.1.5 任意精度的計(jì)算185
8.1.6 創(chuàng)建符號(hào)方程186
8.2 符號(hào)表達(dá)式的化簡(jiǎn)與替換187
8.2.1 符號(hào)表達(dá)式的化簡(jiǎn)187
8.2.2 符號(hào)表達(dá)式的替換191
8.3 符號(hào)函數(shù)圖形繪制192
8.3.1 符號(hào)函數(shù)曲線的繪制192
8.3.2 符號(hào)函數(shù)曲面網(wǎng)格圖
及表面圖的繪制195
8.3.3 等值線的繪制196
8.4 符號(hào)微積分197
8.4.1 符號(hào)表達(dá)式求極限197
8.4.2 符號(hào)微分198
8.4.3 符號(hào)積分199
8.4.4 級(jí)數(shù)求和200
8.4.5 Taylor級(jí)數(shù)200
8.5 符號(hào)線性代數(shù)201
8.5.1 基本代數(shù)運(yùn)算201
8.5.2 線性代數(shù)運(yùn)算202
8.5.3 矩陣的特征值分解203
8.5.4 Jordon標(biāo)準(zhǔn)型205
8.5.5 奇異值分解205
8.6 符號(hào)方程的求解206
8.6.1 代數(shù)方程的求解207
8.6.2 求解代數(shù)方程組207
8.6.3 微分方程的求解208
8.6.4 微分方程組的求解209
8.6.5 復(fù)合方程210
8.6.6 反方程211
8.7 符號(hào)積分變換211
8.7.1 符號(hào)傅立葉變換212
8.7.2 符號(hào)拉普拉斯變換213
8.7.3 符號(hào)Z變換215
8.8 MAPLE函數(shù)的調(diào)用216
8.8.1 maple函數(shù)的使用216
8.8.2 mfun函數(shù)的使用217
8.9 符號(hào)函數(shù)計(jì)算器217
8.9.1 單變量符號(hào)函數(shù)計(jì)算器218
8.9.2 Taylor逼近計(jì)算器220
8.10 習(xí)題221
第9章 MATLAB繪圖224
9.1 MATLAB圖形窗口224
9.1.1 圖形窗口的創(chuàng)建與控制224
9.1.2 圖形窗口的菜單欄228
9.1.3 圖形窗口的工具欄233
9.2 基本圖形的繪制234
9.2.1 二維圖形的繪制234
9.2.2 三維圖形的繪制239
9.2.3 圖形的其他操作241
9.3 特殊圖形的繪制243
9.3.1 條形圖和面積圖
(Bar and Area Graphs)244
9.3.2 餅狀圖(Pie Charts)247
9.3.3 直方圖248
9.3.4 離散型數(shù)據(jù)圖249
9.3.5 方向矢量圖和
速度矢量圖250
9.3.6 等值線的繪制
(Contour Plots)252
9.4 圖形注釋253
9.4.1 添加基本注釋253
9.4.2 添加其他注釋255
9.5 三維圖形的高級(jí)控制264
9.5.1 查看圖形264
9.5.2 圖形的色彩控制270
9.5.3 光照控制272
9.6 習(xí)題273
第10章 句柄圖形274
10.1 MATLAB的圖形對(duì)象274
10.1.1 Root對(duì)象275
10.1.2 Figure對(duì)象275
10.1.3 Core對(duì)象276
10.1.4 Plot對(duì)象278
10.1.5 Annotation對(duì)象279
10.1.6 Group對(duì)象280
10.2 圖形對(duì)象的屬性280
10.3 圖形對(duì)象屬性值的
設(shè)置和查詢281
10.3.1 屬性值的設(shè)置282
10.3.2 對(duì)象的默認(rèn)屬性值282
10.3.3 屬性值的查詢284
10.4 習(xí)題285
第11章 GUI(圖形用戶接口)設(shè)計(jì)286
11.1 GUI簡(jiǎn)介286
11.1.1 GUI簡(jiǎn)介286
11.1.2 GUI的可選控件287
11.1.3 創(chuàng)建簡(jiǎn)單的GUI288
11.2 通過向?qū)?chuàng)建GUI界面295
11.2.1 啟動(dòng)GUIDE295
11.2.2 向GUI中添加控件296
12.2.3 創(chuàng)建菜單298
11.3 編寫GUI代碼302
11.3.1 GUI文件302
11.3.2 響應(yīng)函數(shù)303
11.3.3 控件編程307
11.3.4 通過GUIDE創(chuàng)建
GUI實(shí)例307
11.4 通過程序創(chuàng)建GUI310
11.4.1 用于創(chuàng)建GUI的函數(shù)310
11.4.2 程序創(chuàng)建GUI示例313
11.5 習(xí)題322
第12章 Simulink的建模與仿真323
12.1 Simulink模型的建立323
12.1.1 Simulink的啟動(dòng)323
12.1.2 Simulink模型窗口
的建立324
12.1.3 Simulink模塊間
連線處理325
12.1.4 Simulink模塊
基本操作326
12.1.5 Simulink仿真設(shè)置327
12.2 Simulink模塊庫(kù)簡(jiǎn)介332
12.2.1 連續(xù)模塊(Continuous)332
12.2.2 非連續(xù)模塊
(Discontinuous)332
12.2.3 離散模塊(Discrete)333
12.2.4 邏輯和位操作模塊(Logic
and Bit Operations)334
12.2.5 查表模塊
(Lookup Table)335
12.2.6 數(shù)學(xué)模塊
(Math Operations)335
12.2.7 模型檢測(cè)模塊
(Model Verification)337
12.2.8 模型擴(kuò)充模塊
(Model-Wide Utilities)337
12.2.9 端口和子系統(tǒng)模塊
(Port and Subsystems)338
12.2.10 信號(hào)屬性模塊
(Signal Attributes)339
12.2.11 信號(hào)線路模塊
(Signal Routing)340
12.2.12 接收模塊(Sinks)341
12.2.13 輸入模塊(Sources)341
12.2.14 用戶自定義函數(shù)模塊
(User-Defined
Functions)342
12.3 S函數(shù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用343
12.3.1 S函數(shù)的介紹343
12.3.2 S函數(shù)的調(diào)用343
12.3.3 S函數(shù)設(shè)計(jì)344
12.4 Simulink仿真應(yīng)用實(shí)例347
12.5 習(xí)題349
第13章 文件和數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)出350
13.1 數(shù)據(jù)基本操作350
13.1.1 文件的存儲(chǔ)350
13.1.2 數(shù)據(jù)導(dǎo)入351
13.1.3 文件的打開352
13.2 文本文件的讀寫353
13.3 低級(jí)文件I/O357
13.4 利用界面工具導(dǎo)入數(shù)據(jù)360
13.5 習(xí)題361
參考文獻(xiàn)362