MATLAB語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教程

前言

隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的不斷普及，MATLAB語(yǔ)言已經(jīng)成為高等院校理工科各專業(yè)的一門應(yīng)用技術(shù)課程。為了培養(yǎng)學(xué)生在計(jì)算機(jī)軟件輔助下，結(jié)合傳統(tǒng)算法對(duì)實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題求解的能力，以及學(xué)生的專業(yè)需求，適應(yīng)本科教育高技能人才培養(yǎng)的需要，編者在認(rèn)真分析、研究、借鑒國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀教材的基礎(chǔ)上編寫了本書。本書第一版《MATLAB語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教程》（中國(guó)鐵道出版社，張德喜、周予生主編）一經(jīng)出版就獲得廣泛好評(píng)。2009年4月，該教材榮獲河南省第六屆高等教育教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。幾年來(lái)編者與許多業(yè)內(nèi)人士進(jìn)行了深入探討，再加上近幾年來(lái)相關(guān)教學(xué)改革項(xiàng)目的積累，認(rèn)為有必要對(duì)（MATLAB語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教程）進(jìn)行修訂再版。經(jīng)過(guò)一年的時(shí)間，最終形成了本書。本書是在第一版的基礎(chǔ)上，將原來(lái)的MATLAB6.5 版本升級(jí)為MATLAB7.0版本，對(duì)所有例題中的程序代碼進(jìn)行了調(diào)試，增加了MATLAB仿真應(yīng)用及其工具箱的內(nèi)容，在附錄中增加了習(xí)題參考答案，并對(duì)其他相關(guān)章節(jié)進(jìn)行了大刀闊斧的修改，使全書實(shí)例更加實(shí)用，面向?qū)ο蟾訌V泛。

內(nèi)容概要

　　MATLAB主要由MATLAB主程序、Simulink動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真和：MATLAB工具箱三大部分組成。它是一種直觀高效的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，同時(shí)又是一個(gè)科學(xué)計(jì)算平臺(tái)。《MATLAB語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教程（第2版）》詳細(xì)介紹了MATLAB矩陣和數(shù)組運(yùn)算、數(shù)值計(jì)算、符號(hào)計(jì)算、圖形繪制、程序設(shè)計(jì)、仿真與應(yīng)用、圖形用戶界面設(shè)計(jì)技術(shù)、工具箱以及一些應(yīng)用實(shí)例等內(nèi)容?！禡ATLAB語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教程（第2版）》對(duì)每一條命令的使用格式都做了詳細(xì)說(shuō)明，同時(shí)列舉了大量實(shí)例，介紹如何運(yùn)用MATLAB解決實(shí)際問(wèn)題，對(duì)初學(xué)者很有幫助。　　《MATLAB語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教程（第2版）》適合作為高等學(xué)校數(shù)學(xué)、電子工程、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、機(jī)械等專業(yè)教材或教學(xué)參考書，也可作為廣大工程應(yīng)用人員和開(kāi)發(fā)人員的參考資料。

書籍目錄

第1章 MATLAB概述1.1 MATLAB的影響及其發(fā)展歷史1.2 MATLAB 7.0的主要功能1.3 MATLAB 7.0的運(yùn)行環(huán)境與安裝過(guò)程1.3.1 運(yùn)行環(huán)境1.3.2 安裝過(guò)程1.4 MATLAB 7.0系統(tǒng)的啟動(dòng)與退出1.5 MATLAB 7.0工作界面1.5.1 菜單欄1.5.2 工具欄1.5.3 命令窗口1.5.4 歷史記錄窗口1.5.5 當(dāng)前目錄窗口1.5.6 查詢便捷簿窗口1.5.7 工作空間窗口1.6 MATLAB 7.0的輔助部分1.7 MATLAB的數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)1.7.1 世界一流水平的數(shù)值計(jì)算函數(shù)庫(kù)1.7.2 MATILAB 7.0新增功能簡(jiǎn)介1.8 MATLAB應(yīng)用實(shí)例小結(jié)習(xí)題第2章 MATLAB矩陣和數(shù)組運(yùn)算2.1 矩陣的建立2.1.1 直接建立矩陣2.1.2 利用函數(shù)建立矩陣2.1.3 用冒號(hào)表達(dá)式建立矩陣2.1.4 創(chuàng)建復(fù)合矩陣2.2 矩陣的算術(shù)運(yùn)算2.2.1 加、減運(yùn)算2.2.2 乘法2.2.3 矩陣相除2.3 矩陣線性運(yùn)算2.3.1 矩陣的特征值2.3.2 矩陣的正交基2.3.3 矩陣的二次型2.3.4 秩2.4 矩陣分析2.4.1 矩陣結(jié)構(gòu)變換2.4.2 矩陣的逆與偽逆2.4.3 方陣的行列式2.5 矩陣分解2.5.1 矩陣的三角分解2.5.2 矩陣的正交分解2.5.3 矩陣的平方根分解2.6 稀疏矩陣2.6.1 稀疏矩陣的創(chuàng)建2.6.2 查看稀疏矩陣2.6.3 稀疏矩陣的運(yùn)算2.7 矩陣的初等變換2.8 MATLAB的數(shù)組運(yùn)算2.8.1 創(chuàng)建數(shù)組2.8.2 數(shù)組的算術(shù)運(yùn)算小結(jié)習(xí)題第3章 MATLAB數(shù)值計(jì)算3.1 線性方程與線性方程組的數(shù)值求解3.1.1 線性方程數(shù)值求解3.1.2 線性方程組數(shù)值求解3.2 非線性方程與非線性方程組的數(shù)值求解3.2.1 非線性方程數(shù)值求解3.2.2 非線性方程組數(shù)值求解3.3 多項(xiàng)式數(shù)值計(jì)算3.3.1 多項(xiàng)式的建立3.3.2 多項(xiàng)式求根3.3.3 多項(xiàng)式求值3.3.4 多項(xiàng)式的四則運(yùn)算3.3.5 多項(xiàng)式的導(dǎo)函數(shù)3.4 數(shù)據(jù)的數(shù)值計(jì)算3.4.1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析3.4.2 向量的內(nèi)積和正交3.4.3 數(shù)據(jù)分段插值3.4.4 曲線擬合3.4.5 函數(shù)的最大值與最小值3.5 數(shù)值微分與積分3.5.1 數(shù)值微分3.5.2 數(shù)值積分3.6 常微分方程的數(shù)值求解3.7 級(jí)數(shù)的求和與收斂3.8 傅里葉展開(kāi)小結(jié)習(xí)題第4章 MATLAB符號(hào)計(jì)算4.1 符號(hào)矩陣與符號(hào)函數(shù)的創(chuàng)建4.1.1 建立符號(hào)矩陣4.1.2 建立符號(hào)函數(shù)4.2 符號(hào)矩陣與符號(hào)函數(shù)的基本運(yùn)算4.2.1 符號(hào)矩陣的基本運(yùn)算4.2.2 符號(hào)函數(shù)的基本運(yùn)算4.3 符號(hào)微積分4.3.1 函數(shù)的極限4.3.2 符號(hào)函數(shù)微分4.3.3 符號(hào)函數(shù)的不定積分4.3.4 符號(hào)函數(shù)的定積分4.3.5 積分變換4.3.6 級(jí)數(shù)的符號(hào)求和4.3.7 符號(hào)函數(shù)的泰勒級(jí)數(shù)4.3.8 導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用4.4 符號(hào)解方程4.4.1 線性方程與線性方程組的符號(hào)求解4.4.2 非線性方程與非線性方程組的符號(hào)求解4.4.3 常微分方程的符號(hào)求解4.4.4 常微分方程組求解4.5 符號(hào)函數(shù)的顯示小結(jié)習(xí)題第5章 MATLAB圖形繪制5.1 二維圖形的繪制5.1.1 繪制二維曲線的基本函數(shù)5.1.2 繪制圖形的輔助操作5.1.3 繪制二維圖形的其他函數(shù)5.1.4 特殊二維圖形的繪制5.2 三維圖形的繪制5.2.1 繪制三維曲線的基本函數(shù)5.2.2 三維曲面的繪制5.2.3 標(biāo)準(zhǔn)三維曲面5.2.4 其他三維圖形5.2.5 非網(wǎng)格數(shù)據(jù)點(diǎn)繪圖5.2.6 隱函數(shù)圖形的繪制：MATLAB符號(hào)繪圖5.3 三維圖形的精細(xì)處理5.3.1 圖形的裁剪處理5.3.2 視點(diǎn)處理5.3.3 色彩處理5.3.4 光照處理5.4 圖像與動(dòng)畫5.4.1 圖像5.4.2 動(dòng)畫5.5底層繪圖操作小結(jié)習(xí)題第6章 MATLAB程序設(shè)計(jì)6.1 M文件6.1.1 腳本文件6.1.2 函數(shù)式文件6.2 程序設(shè)計(jì)中的變量與語(yǔ)句6.2.1 變量類型6.2.2 基本語(yǔ)句6.3 數(shù)據(jù)類型6.3.1 字符6.3.2 結(jié)構(gòu)類型6.4 程序控制語(yǔ)句6.4.1 順序語(yǔ)句6.4.2 條件選擇語(yǔ)句6.4.3 循環(huán)語(yǔ)句6.4.4 交互語(yǔ)句6.4.5 試探語(yǔ)句6.4.6 可變輸入／輸出變量個(gè)數(shù)的處理6.4.7 函數(shù)的遞歸調(diào)用6.5 程序的調(diào)試6.6 良好的編程習(xí)慣小結(jié)習(xí)題第7章 MATLAB仿真與應(yīng)用7.1 Simulink概述7.1.1 Simulink簡(jiǎn)介7.1.2 Simulink相關(guān)產(chǎn)品7.1.3 一個(gè)使用Simulink的小例子7.2 功能模塊函數(shù)庫(kù)介紹7.2.1 輸入源模塊庫(kù)7.2.2 接收模塊7.2.3 連續(xù)系統(tǒng)模塊7.2.4 數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊7.3 Simulink模塊的操作7.3.1 添加和選取模塊7.3.2 模塊的復(fù)制和刪除7.3.3 模塊屬性和參數(shù)的設(shè)置7.3.4 模塊間連線7.4 自定義功能模塊7.4.1 自定義功能模塊的生成7.4.2 自定義功能模塊選項(xiàng)卡的設(shè)置7.5 Simulink仿真的應(yīng)用小結(jié)習(xí)題第8章MATLAB圖形用戶界面設(shè)計(jì)技術(shù)8.1 圖形用戶界面簡(jiǎn)介8.2 圖形對(duì)象和圖形對(duì)象的句柄8.2.1 圖形對(duì)象與圖形對(duì)象的結(jié)構(gòu)8.2.2 句柄對(duì)象8.3 圖形用戶界面設(shè)計(jì)工具GLHDE8.3.1 圖形用戶界面的開(kāi)發(fā)環(huán)境8.3.2 位置調(diào)整工具8.3.3 對(duì)象屬性查看器8.3.4 菜單編輯器8.3.5 對(duì)象瀏覽器8.4 對(duì)話框8.4.1 公共對(duì)話框8.4.2 一般對(duì)話框小結(jié)習(xí)題第9章 MATLAB工具箱9.1 MATLAB工具箱概述9.2 打開(kāi)MATLAB工具箱的方式9.3 MATLAB工具箱簡(jiǎn)要介紹9.4 MATLAB常用工具箱的使用方法9.4.1 MATLAB模糊邏輯工具箱應(yīng)用9.4.2 MATLAB數(shù)理統(tǒng)計(jì)工具箱應(yīng)用9.4.3 MATLAB符號(hào)數(shù)學(xué)工具箱應(yīng)用小結(jié)習(xí)題第10章 MATLAB應(yīng)用實(shí)例10.1 單位換算10.2 曲線圖的繪制10.3 極限判斷10.4 曲面方程10.5 動(dòng)態(tài)模擬球體表面切片穿過(guò)矩形的過(guò)程10.6 模擬拋物運(yùn)動(dòng)10.7 彈性碰撞問(wèn)題10.8 氣體分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律10.9 平行電流環(huán)之間截面磁場(chǎng)分布的計(jì)算10.10 兩點(diǎn)（雙縫）光干涉圖案10.11 彈簧震動(dòng)系統(tǒng)模型10.12 運(yùn)算器放大電路10.13 電阻電路的計(jì)算10.14 正弦穩(wěn)態(tài)電路：求未知參數(shù)10.15 橋梯形全通網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算10.16 連續(xù)信號(hào)的MATLAB描述10.17 用傅里葉變換計(jì)算濾波器的響應(yīng)和輸出10.18 二階巴特沃斯低通數(shù)字濾波器的頻率響應(yīng)10.19 時(shí)域采樣頻率與頻譜混疊10.20 驗(yàn)證頻域采樣與時(shí)域采樣的對(duì)偶性小結(jié)習(xí)題附錄A MATLAB函數(shù)命令庫(kù)附錄B 圖形句柄函數(shù)附錄C 習(xí)題參考答案參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1.1 MATLAB的影響及其發(fā)展歷史MATLAB是Math Works公司于1984年推出的一套高性能的數(shù)值計(jì)算可視化軟件，集數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、信號(hào)處理和圖形顯示于一體，被稱為第四代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，是當(dāng)今國(guó)際上最具影響力、最有活力的軟件開(kāi)發(fā)工具包，被譽(yù)為“巨人肩上的工具”。由于使用MATLAB編程與人進(jìn)行科學(xué)計(jì)算的思路和表達(dá)方式完全一致，所以它不像BASIC、FORTRAN和C語(yǔ)言等其他高級(jí)語(yǔ)言那樣難于掌握。使用MAT[.AB編寫程序猶如在演算紙上排列公式與求解問(wèn)題一樣，所以它又被稱為演算紙式的科學(xué)計(jì)算語(yǔ)言。MATLAB一般包括數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、數(shù)字信號(hào)處理、建模和系統(tǒng)控制和優(yōu)化等應(yīng)用程序，并將應(yīng)用程序和圖形統(tǒng)一于操作簡(jiǎn)單的集成環(huán)境中。在這個(gè)環(huán)境下，對(duì)所要求解的問(wèn)題，用戶只需簡(jiǎn)單列出數(shù)學(xué)表達(dá)式，其結(jié)果便可以以數(shù)值或圖形的方式顯示出來(lái)。它顯示簡(jiǎn)捷、高效、方便，這是其他高級(jí)語(yǔ)言所不能比擬的。它提供了強(qiáng)大的科學(xué)運(yùn)算功能、靈活的程序設(shè)計(jì)流程、高質(zhì)量的圖形生成功能及模擬、便捷的與其他程序和語(yǔ)言接口的功能。它不僅包括用于高質(zhì)量的圖形生成及模擬（包括完成2D和3D數(shù)據(jù)圖示、圖像處理、動(dòng)畫生成、圖形顯示等功能）的高層MATLAB命令，也包括用戶對(duì)圖形圖像等對(duì)象進(jìn)行特性控制的底層MAT[,AB命令，以及開(kāi)發(fā)GUI應(yīng)用程序的各種工具。在工程技術(shù)界，MATL,AB也被用來(lái)解決一些實(shí)際課題和數(shù)學(xué)模型問(wèn)題。

編輯推薦

《MATLAB語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教程(第2版)》通過(guò)MATLAB7.0詳細(xì)介紹了MATLAB矩陣和數(shù)組運(yùn)算、符號(hào)計(jì)算、圖形繪制、數(shù)值計(jì)算、程序設(shè)計(jì)、圖形用戶界而設(shè)計(jì)技術(shù)和系統(tǒng)仿真等內(nèi)容?！禡ATLAB語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教程(第2版)》通過(guò)豐富實(shí)例對(duì)常用命令進(jìn)行講解，簡(jiǎn)單易學(xué).應(yīng)用性強(qiáng)，同時(shí)注重啟發(fā)性。以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

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