MATLAB 2007科學(xué)計算與工程分析

前言

　　MATLAB是美國MathsWorks公司出品的一款優(yōu)秀的數(shù)學(xué)計算軟件，其強大的數(shù)值計算能力和數(shù)據(jù)可視化能力令人震撼。經(jīng)過多年的發(fā)展，MATLAB已經(jīng)發(fā)展到了R2007a版本，功能日趨完善。現(xiàn)在，MATLAB已經(jīng)是多個學(xué)科必不可少的計算工具，成為自動控制、應(yīng)用數(shù)學(xué)、信息與計算科學(xué)等專業(yè)本科生和研究生必須掌握的基本技能。

內(nèi)容概要

　　MATLAB是一款優(yōu)秀的數(shù)學(xué)計算軟件，在科學(xué)計算與工程分析中應(yīng)用廣泛。本書主要講解了MATLAB（以R2007a為例）在這些方面的應(yīng)用方法及使用技巧。　　本書知識覆蓋面廣，包括數(shù)學(xué)計算的各應(yīng)用方面，并通過330個實例指導(dǎo)讀者進行有的放矢的學(xué)習(xí)。主要內(nèi)容包括MATLAB入門和基礎(chǔ)知識、數(shù)據(jù)可視化與繪圖、試驗數(shù)據(jù)分析與處理、矩陣分析、數(shù)學(xué)分析、微分方程、優(yōu)化設(shè)計、MATLAB聯(lián)合編程等內(nèi)容?！　”緯鴥?nèi)容由淺入深，既有MATLAB基本函數(shù)的介紹，也有用MATLAB編寫的專門計算程序。所以，本書既可作為初學(xué)者的入門用書，也可作為工程技術(shù)人員、碩士生、博士生的工具用書。

作者簡介

　　徐瑞，1962年5月出生，1990年畢業(yè)于西安交通大學(xué)數(shù)學(xué)系獲理學(xué)碩士學(xué)位，2005年畢業(yè)于英國Dundee大學(xué)數(shù)學(xué)生物學(xué)專業(yè)獲哲學(xué)博士學(xué)位，2001年晉升為教授，2005年被聘為博士生導(dǎo)師。主要從事數(shù)學(xué)生物學(xué)研究。在國內(nèi)外知名數(shù)學(xué)期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文110余篇，其中被SCI收錄40余篇。

書籍目錄

第1章　MATLAB入門1.1　MATLAB的發(fā)展歷程1.1.1　什么是MATLAB1.1.2　MATLAB的歷史1.1.3　MATLAB產(chǎn)品的最新版本--R2007a1.2　MATLAB平臺1.2.1　MATLAB的啟動1.2.2　MATLAB主窗口1.2.3　命令窗口1.2.4　歷史窗口1.2.5　當(dāng)前目錄窗口1.2.6　工作空間管理窗口1.3　MATLAB幫助系統(tǒng)1.3.1　聯(lián)機幫助系統(tǒng)1.3.2　命令窗口查詢幫助系統(tǒng)1.3.3　聯(lián)機演示系統(tǒng)1.3.4　常用命令和技巧1.4　MATLAB的搜索路徑與擴展1.4.1　MATLAB的搜索路徑1.4.2　MATLAB搜索路徑擴展第2章　MATLAB基礎(chǔ)知識2.1　數(shù)據(jù)類型2.1.1　變量與常量2.1.2　MATLAB的數(shù)據(jù)類型2.2　運算符2.2.1　算術(shù)運算符2.2.2　關(guān)系運算符2.2.3　邏輯運算符2.3　數(shù)值運算2.3.1　向量的運算2.3.2　多項式運算2.4　符號運算2.4.1　符號表達式的生成2.4.2　符號表達式的運算2.4.3　符號與數(shù)值間的轉(zhuǎn)換2.4.4　符號矩陣2.5　M文件2.5.1　命令文件2.5.2　函數(shù)文件2.6　MATLAB程序設(shè)計2.6.1　程序結(jié)構(gòu)2.6.2　程序的流程控制2.6.3　交互式輸入2.6.4　程序調(diào)試2.7　函數(shù)句柄2.7.1　函數(shù)句柄的創(chuàng)建與顯示2.7.2　函數(shù)句柄的調(diào)用與操作2.8　圖形用戶界面GUI2.8.1　GUI設(shè)計向?qū)?.8.2　GUI設(shè)計工具2.8.3　GUI控件第3章　數(shù)據(jù)可視化與繪圖3.1　圖形窗口3.1.1　圖形窗口的創(chuàng)建3.1.2　工具欄的使用3.2　數(shù)據(jù)可視化3.2.1　離散情況3.2.2　連續(xù)情況3.3　二維繪圖3.3.1　plot繪圖命令3.3.2　fplot繪圖命令3.3.3　ezplot繪圖命令3.3.4　其他坐標(biāo)系下的繪圖命令3.4　二維圖形修飾處理3.4.1　坐標(biāo)軸控制3.4.2　圖形注釋3.4.3　圖形放大與縮小3.4.4　顏色控制3.5　三維繪圖3.5.1　三維曲線繪圖命令3.5.2　三維網(wǎng)格命令3.5.3　三維曲面命令3.5.4　柱面與球面3.5.5　三維圖形等值線3.6　三維圖形修飾處理3.6.1　視角處理3.6.2　顏色處理3.6.3　光照處理3.7　特殊圖形的繪制3.7.1　統(tǒng)計圖形3.7.2　離散數(shù)據(jù)圖形3.7.3　向量圖形3.8　圖像處理及動畫演示……第4章　試驗數(shù)據(jù)分析與處理第5章　矩陣分析第6章　數(shù)學(xué)分析第7章　微分方程第8章　優(yōu)化設(shè)計第9章　MATLAB聯(lián)合編程附錄A　MATLAB R2007a的安裝附錄B　MATLAB R2007a供選擇的組件附錄C　MATLAB主要函數(shù)

章節(jié)摘錄

　　第1章　MATLAB入門　　1.1　MATLAB的發(fā)展歷程　　目前，MATLAB已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種科研與教學(xué)領(lǐng)域，本節(jié)將介紹MATLAB的發(fā)展過程及主要特點?！　?.1.1　什么是MATLAB　　MATLAB是Matrix Laboratory的縮寫，意為“矩陣實驗室”。它是一種科學(xué)計算軟件，專門以矩陣的形式處理數(shù)據(jù)。MATLAB將高性能的數(shù)值計算和可視化集成在一起，并提供了大量的內(nèi)置函數(shù)，并且利用MATLAB產(chǎn)品的開放式結(jié)構(gòu)，可以非常容易地對其功能進行擴充，從而在不斷深化對問題認識的同時，不斷完善MATLAB產(chǎn)品以提高產(chǎn)品自身的競爭能力?！　ATLAB可以進行以下工作：　　數(shù)值分析　　數(shù)值和符號計算　　工程與科學(xué)繪圖　　控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真　　數(shù)字圖像處理　　通信系統(tǒng)設(shè)計與仿真　　財務(wù)與金融工程　　MATLAB是MATLAB產(chǎn)品家族的基礎(chǔ)，它提供了基本的數(shù)學(xué)算法，如矩陣運算、數(shù)值算法等；MATLAB還集成了2D和3D圖形功能，以完成相應(yīng)的數(shù)值計算可視化工作；并提供了一種交互式的高級編程語言——M語言，用戶可以利用M語言編寫腳本或者函數(shù)文件來實現(xiàn)自己的算法。　　MATLAB Compiler是-G0編譯工具，它能夠?qū)編寫的函數(shù)文件生成函數(shù)庫或者可執(zhí)行文件COM組件等，以提供給其他高級語言如C++、C＃等進行調(diào)用，由此擴展MATLAB的應(yīng)用范圍，將MATLAB的開發(fā)效率與其他高級語言的運行效率結(jié)合起來，取長補短，豐富程序開發(fā)的手段?！　ATLAB專業(yè)工具箱是利用M語言開發(fā)的提供給用戶直接使用的一系列數(shù)值計算工具。目前MATLAB工具箱有40多個，分別涵蓋了數(shù)據(jù)采集、科學(xué)計算、控制系統(tǒng)設(shè)計與分析、數(shù)字信號處理、數(shù)字圖像處理、金融財務(wù)分析等專業(yè)領(lǐng)域?！　imulink是基于MATLAB的框圖設(shè)計環(huán)境，可以用來對各種系統(tǒng)進行建模、分析和仿真。它的建模范圍面向任何能夠使用數(shù)學(xué)來描述的系統(tǒng)，比如航空動力學(xué)系統(tǒng)、航天控制制導(dǎo)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等。Simulink提供了利用鼠標(biāo)拖放的方法建立系統(tǒng)框圖模型的圖形界面，還提供了豐富的功能模塊，利用它幾乎可以不書寫代碼就完成整個動態(tài)系統(tǒng)的建模工作?！　〈送?，MATLAB還有基于有限狀態(tài)機理論的Stateflow交互設(shè)計工具以及自動化的代碼生成工具Real—Time Workshop和Stateflow Coder?！　?.1.2　MATLAB的歷史　　20世紀(jì)70年代后期，美國墨西哥大學(xué)計算機科學(xué)系主任Cleve Moler教授為學(xué)生用FORTRAN設(shè)計了一組調(diào)用LINPACK和EISPACK庫程序的通俗易懂的接口，以減輕學(xué)生編程的負擔(dān)，這就是萌芽狀態(tài)的MATLAB。，　　1983年，Cleve Moler教授到斯坦福大學(xué)講學(xué)，一位工程師Jorlh Little覺察到MATLAB在工程運算中的巨大潛力，與Moler、Steve Bangert合作開發(fā)了第二代的專業(yè)版MATLAB。　　1984年MathWorks公司成立，MATLAB被正式推向市場。從這時起，MATLAB的內(nèi)核采用C語言編寫，而且除原有的數(shù)值計算能力外，還新增了數(shù)據(jù)圖示功能。　　……

編輯推薦

　　知名專家傾情編寫，內(nèi)容豐富而深刻，兼顧基礎(chǔ)，偏重科學(xué)計算與工程分析；既介紹MATLAB基本函數(shù)，也講解MATLAB編寫的專門計算程序，滿足各層次的知識需求；結(jié)合330個工程分析實例，深度解析各知識點，快速提升MATLAB應(yīng)用水平?！　」こ虜?shù)學(xué)界知名專家精心編與　　本書作者徐瑞教授是工程數(shù)學(xué)界知名專家，不僅具有多年的MATLAB應(yīng)用和開發(fā)領(lǐng)域工作經(jīng)驗，還有相關(guān)教學(xué)經(jīng)驗。本書是作者結(jié)合以往的應(yīng)用經(jīng)驗和教學(xué)過程中的心得體會，歷時多年精心編著，力求全面細致地展現(xiàn)出MATLAB在科學(xué)計算與工程分析方面的應(yīng)用方法和使用技巧?！　〗Y(jié)合大量工程分析實例，全面提升MATLAB應(yīng)用和開發(fā)能力　　本書結(jié)合330個實例來講解如何利用MATLAB進行科學(xué)計算與工程分析的方方面面。書中很多實例直接來自工程分析實踐，未做任何修改；還有部分實例是作者根據(jù)工程分析實例改編而來，這樣不僅保證了讀者能夠?qū)W好知識點，更重要的是能幫助讀者掌握實際的操作技能。掌握了這些實例，就掌握了絕大多數(shù)科學(xué)計算與工程分析的方法和思路，真正做到以不變應(yīng)萬變。它將為讀者以后的實際工作做好技術(shù)儲備，使讀者能夠快速掌握工作技能?！　【蕦嵱玫膬?nèi)容安排　　全書共9章，內(nèi)容包括：MATLAB程序設(shè)計，MATLAB繪圖，MATLAB主要函數(shù)，試驗數(shù)據(jù)分析與處理，矩陣分析，數(shù)學(xué)分析，微分方程求解，優(yōu)化設(shè)計，MATLAB與.NET、Excel、C／C++語言聯(lián)合編程。全書結(jié)合大量實例詳細講解知識要點，讓讀者在學(xué)習(xí)實例的過程中潛移默化地掌握MATLAB操作技巧。

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