MATLAB語言是目前世界上*為流行的科學計算語言之一。通過本書的學習，讀者不僅能運用MATLAB語言進行科學計算，還能利用Simulink仿真工具完成系統(tǒng)的建模與分析。潘巍、章興武編*的《仿真建模與 MATLAB實用教程》分為12章，內容包括MATLAB入門， MATLAB的數據與數據類型，數組、矩陣及其運算， MATLAB的程序設計，MATLAB的數值計算，MATLAB的文件操作，MATLAB的繪圖，圖形用戶界面（GUI）的設計與實現，Simulink概述，常用模塊庫及數據的導入導出，動態(tài)系統(tǒng)的仿真與分析，子系統(tǒng)等。
本書針對通識選修類、電子信息類或計算機科學與技術類的本科生和研究生而編寫，內容豐富，實例典型，實用性強，既可作為MATLAB仿真建模的教材，也可作為廣大科研和工程技術人員的參考書。
第1章 MATLAB入門
1.1 MATLAB簡介
1.1.1 MATLAB的由來
1.1.2 MATLAB的發(fā)展
1.1.3 MATLAB語言的特點
1.1.4 MATLAB的組成
1.1.5 Simulink簡介
1.2 MATLAB的開發(fā)環(huán)境
1.2.1 開發(fā)環(huán)境概覽
1.2.2 命令窗口
1.2.3 工作空間
1.2.4 歷史命令
1.2.5 工作目錄
1.2.6 編輯器
1.2.7 設置路徑
1.3 MATLAB的在線幫助
1.3.1 利用命令窗口獲得幫助
1.3.2 利用幫助瀏覽器獲得幫助
第2章 MATLAB的數據與數據類型
2.1 數據的基本概念
2.1.1 標量與向量
2.1.2 數組與矩陣
2.1.3 實數與復數
2.1.4 常量與變量
2.1.5 變量的命名規(guī)則
2.2 數據的類型
2.2.1 使用數據時的注意事項
2.2.2 數值型
2.2.3 字符型
2.2.4 邏輯型
2.2.5 結構體型
2.2.6 元胞型
2.3 數據類型的轉換
2.3.1 數值型數據之間的類型轉換
2.3.2 非負整數的進制轉換
2.3.3 數值型與字符型數據的轉換
2.3.4 元胞型與其他數據類型的轉換
第3章 數組、矩陣及其運算
3.1 數組的創(chuàng)建
3.1.1 數組的創(chuàng)建
3.1.2 特殊數組的創(chuàng)建
3.1.3 數組的大小
3.1.4 數組的訪問
3.1.5 數組的組合、擴充、拆分與重組
3.2 數組的運算
3.2.1 關系運算
3.2.2 邏輯運算
3.2.3 數組的四則運算
3.2.4 數組的集合運算
3.3 矩陣的運算
3.3.1 加減運算
3.3.2 乘法運算
3.3.3 除法運算
3.3.4 乘方運算
3.4 矩陣的求值運算
3.4.1 計算矩陣的行列式值
3.4.2 計算矩陣的逆與偽逆
3.4.3 計算矩陣的秩
3.4.4 計算矩陣的跡
3.4.5 計算向量和矩陣的范數
3.4.6 計算矩陣的條件數
3.4.7 計算矩陣的最大無關組
3.4.8 計算矩陣的特征值與特征向量
3.4.9 計算矩陣的正交基
3.5 矩陣的特殊運算
3.5.1 矩陣的轉置
3.5.2 矩陣的旋轉
3.5.3 抽取對角線元素
3.5.4 抽取上下三角陣
3.6 特殊矩陣
3.6.1 希爾伯特矩陣
3.6.2 范德蒙德矩陣
3.6.3 特普利茨矩陣
3.6.4 伴隨矩陣
3.6.5 帕斯卡矩陣
3.6.6 稀疏矩陣
3.7 矩陣的分解
3.7.1 三角分解
3.7.2 奇異值分解
3.7.3 正交分解
3.7.4 Cholesky分解
3.7.5 Schur分解
3.7.6 特征值分解
第4章 MATLAB的程序設計
4.1 程序控制結構
4.1.1 順序結構
4.1.2 選擇結構
4.1.3 循環(huán)結構
4.2 程序的流程控制
4.2.1 continue命令
4.2.2 break命令
4.2.3 return命令
4.3 try-catch結構
4.4 M文件
4.4.1 M文件的命名規(guī)則
4.4.2 腳本文件
4.4.3 函數文件
4.5 函數類型
4.5.1 主函數
4.5.2 子函數
4.5.3 嵌套函數
4.5.4 私有函數
4.5.5 重載函數
4.5.6 匿名函數
4.5.7 利用全局變量傳遞參數
4.6 程序的優(yōu)化
4.6.1 用數組運算取代循環(huán)
4.6.2 盡量調用MATLAB函數
4.6.3 使用循環(huán)時的注意事項
4.7 實例分析
第5章 MATLAB的數值計算
5.1 多項式的計算
5.1.1 生成多項式
5.1.2 多項式的加減乘除
5.1.3 多項式的求導
5.1.4 多項式的求值
5.1.5 多項式的求根
5.2 插值計算
5.2.1 一維數據的插值
5.2.2 二維數據的插值
5.2.3 一般分布的二維數據插值
5.3 曲線擬合
5.3.1 多項式擬合
5.3.2 最小二乘擬合
5.4 數據分析和統(tǒng)計
5.4.1 基本的數據分析和統(tǒng)計
5.4.2 協(xié)方差和相關系數
5.5 概率統(tǒng)計
5.5.1 隨機變量的分布與數字特征
5.5.2 參數估計
5.5.3 假設檢驗
5.5.4 方差分析
5.6 數值積分
5.6.1 一元函數的數值積分
5.6.2 二元函數的數值積分
5.7 數值微分
5.8 方程的解
5.8.1 線性方程組的解
5.8.2 非線性方程的解
5.8.3 非線性方程組的解
5.8.4 無約束最優(yōu)化問題
5.8.5 有約束最優(yōu)化問題
第6章 MATLAB的文件操作
6.1 對Excel數據表和Lotus 1-2-3數據表的操作
6.1.1 對Excel數據表的操作
6.1.2 對Lotus 1-2-3數據表的操作
6.2 對圖像文件的操作
6.2.1 檢查圖像文件的相關信息
6.2.2 讀取圖像文件
6.2.3 保存圖像文件
6.3 對音頻和視頻文件的操作
6.3.1 檢查音頻和視頻文件的相關信息
6.3.2 讀取音頻和視頻文件
6.3.3 保存音頻和視頻文件
6.4 對ASCII文件的操作
6.4.1 讀取ASCII文件
6.4.2 寫入ASCII文件
6.5 對MAT文件的操作
6.5.1 讀取MAT文件
6.5.2 寫入MAT文件
6.6 用低端的I/O函數操作文件
6.6.1 打開和關閉文件
6.6.2 逐行讀取文本文件
6.6.3 讀取二進制文件
6.6.4 寫入二進制文件
6.6.5 控制文件句柄
第7章 MATLAB的繪圖
7.1 基本二維繪圖
7.2 多圖繪制與圖形修飾
7.2.1 多圖繪制
7.2.2 圖形屬性的設置
7.2.3 圖形的輔助說明
7.2.4 設置坐標軸網格與坐標框
7.3 特殊二維繪圖命令
7.3.1 繪制區(qū)域圖
7.3.2 繪制條形圖
7.3.3 繪制羅盤圖
7.3.4 繪制彗星圖
7.3.5 繪制等高線圖
7.3.6 繪制誤差棒圖
7.3.7 繪制速度向量圖和向量場圖
7.3.8 繪制直方圖和餅圖
7.3.9 繪制填充圖和偽彩色圖
7.3.10 繪制火柴桿圖和階梯圖
7.3.11 繪制極坐標圖和對數坐標圖
7.3.12 ezplot和fplot繪圖
7.4 三維繪圖命令
7.4.1 派生的三維繪圖命令
7.4.2 mesh三維網格繪圖
7.4.3 surf三維曲面繪圖
7.4.4 標準三維曲面命令
7.5 三維繪圖的修飾
7.5.1 改變視角
7.5.2 設置光源
7.5.3 設置色圖
第8章 圖形用戶界面的設計與實現
8.1 圖形對象基礎
8.1.1 圖形對象
8.1.2 圖形對象句柄
8.1.3 圖形對象屬性的獲取與設置
8.2 GUI基礎
8.2.1 啟動
8.2.2 Layout編輯器
8.2.3 保存并運行
8.3 設計GUI：曲線繪制及屬性修改系統(tǒng)
8.3.1 任務1-1：使用菜單編輯器進行GUI設計
8.3.2 任務1-2：為設計好的GUI編寫回調函數
8.3.3 任務1-3：使用文本框、編輯框和按鈕實現用戶輸入參數
8.3.4 任務1-4：使用Slider實現用戶輸入參數
8.3.5 任務1-5：在不同的坐標軸上繪圖
8.3.6 任務1-6：利用Check Box控件實現加網格和去邊框功能
8.4 設計GUI：學生成績查詢系統(tǒng)
8.4.1 MATLAB預定義的對話框
8.4.2 任務2-1：使用uigetfile獲取學生成績表的路徑和文件名
8.4.3 任務2-2：使用Listbox顯示學生姓名
8.4.4 任務2-3：使用Pop-up Menu顯示課程名單
8.4.5 任務2-4：從列表框中選擇要查看的學生姓名
8.4.6 任務2-5：在表控件中顯示查詢結果
8.4.7 任務2-6：使用圖標設計器設計圖標
8.4.8 任務2-7：使用工具欄實現保存文件功能
8.5 設計GUI：使用ActiveX控件
第9章 Simulink概述
9.1 啟動Simulink
9.2 模型窗口介紹
9.3 建立模型
9.3.1 選擇模塊
9.3.2 模塊的操作
9.3.3 信號線的操作
9.3.4 對模型進行注釋
9.3.5 模型的縮放
9.4 運行模型
9.5 查看仿真結果
9.5.1 示波器參數的設置
9.5.2 信號的組合
9.6 向量和矩陣
9.7 保存和打開已有模型
9.8 處理大的模型
9.9 常用的仿真參數配置
9.9.1 Solver求解器
9.9.2 Solver選項卡的參數設置
9.9.3 Data Import/Export選項卡的參數設置
9.9.4 Optimization選項卡的參數設置
9.9.5 Diagnostics選項卡的參數設置
第10章 常用模塊庫及數據的導入導出
10.1 Simulink基本庫簡介
10.2 Sources信源庫與外部數據的導入
10.2.1 Sources信源庫介紹
10.2.2 外部數據的導入
10.2.3 從工作區(qū)導入模塊參數
10.3 Sinks信宿庫與仿真數據的導出
10.3.1 Sinks信宿庫介紹
10.3.2 Floating Scope懸浮示波器
10.3.3 仿真數據的導出
10.4 User-Defined Functions庫
第11章 動態(tài)系統(tǒng)的仿真與分析
11.1 連續(xù)系統(tǒng)
11.1.1 連續(xù)模塊庫介紹
11.1.2 Integrator積分器
11.1.3 采用積分器進行連續(xù)系統(tǒng)的仿真
11.1.4 采用傳遞函數進行連續(xù)系統(tǒng)的仿真
11.1.5 采用零-極點模塊進行連續(xù)系統(tǒng)的仿真
11.1.6 采用狀態(tài)方程進行連續(xù)系統(tǒng)的仿真
11.1.7 4種連續(xù)系統(tǒng)仿真方法的比較
11.2 離散系統(tǒng)
11.2.1 離散模塊庫介紹
11.2.2 Unit Delay單位延遲模塊
11.2.3 采用Unit Delay進行離散系統(tǒng)的仿真
11.2.4 采用傳遞函數進行離散系統(tǒng)的仿真
11.2.5 采用狀態(tài)空間進行離散系統(tǒng)的仿真
11.2.6 零階保持器
11.2.7 多速率的離散系統(tǒng)
11.3 命令行仿真
11.3.1 使用sim命令對系統(tǒng)進行仿真
11.3.2 獲取和設置仿真參數
11.3.3 確定模型的狀態(tài)
11.3.4 尋找模型的平衡點
11.3.5 模型的線性化
第12章 子系統(tǒng)
12.1 子系統(tǒng)的建立與基本操作
12.1.1 建立子系統(tǒng)
12.1.2 子系統(tǒng)的基本操作
12.2 封裝子系統(tǒng)
12.2.1 封裝子系統(tǒng)
12.2.2 使用封裝子系統(tǒng)
12.2.3 修改封裝子系統(tǒng)
12.3 模塊庫技術
12.3.1 建立模塊庫
12.3.2 庫模塊與引用塊的關聯(lián)
12.3.3 在庫瀏覽器中加入自建模塊庫
12.4 Simulink自帶的子系統(tǒng)模塊庫
12.4.1 Enable使能子系統(tǒng)
12.4.2 Trigger觸發(fā)子系統(tǒng)
12.4.3 觸發(fā)使能子系統(tǒng)
12.4.4 Switch Case子系統(tǒng)和Switch Case Action Subsystem子系統(tǒng)
12.4.5 If系統(tǒng)和If Action Subsystem子系統(tǒng)
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