出版時間:2009-5 出版社:電子工業(yè)出版社 作者:張琨,畢靖,叢濱 著 頁數(shù):400
前言
MATLAB是Matrix Laboratory(矩陣實驗室)的縮寫,它是以著名的線性代數(shù)軟件包LINPACK和特征值計算軟件包EISPACK為基礎(chǔ)發(fā)展而來的,于1984年由Mathworks公司推出,2008年發(fā)布了MATLAB 7.6(MATLAB R2008a)。MATLAB是一種開放型程序設(shè)計語言,擁有集計算、可視化、編程和仿真于一體的開發(fā)環(huán)境。同時它具有功能強、學(xué)習易、效率高等特點,可以方便地應(yīng)用到科學(xué)計算、算法研究、數(shù)據(jù)采集和處理、系統(tǒng)建模和仿真、數(shù)據(jù)分析和可視化、科學(xué)和工程繪圖、圖形用戶界面建立等方面,是目前世界上最流行的仿真計算軟件之一,廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域。 目前的MATLAB可以說是科技工作者必不可少的工具之一,掌握了這一重要工具將使得日常的學(xué)習和工作事半功倍。MATLAB已經(jīng)逐步發(fā)展成具有通用性和可擴展性的操作平臺,并為主要應(yīng)用領(lǐng)域提供專用工具箱。本書主要從實際應(yīng)用角度和快速入門角度對MATLAB 7.6進行通用性介紹,沒有局限于某些具體領(lǐng)域介紹某個或某幾個工具箱,而著重于講清和講透通用內(nèi)容,為具體應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)。 全書分為基礎(chǔ)篇和提高篇。基礎(chǔ)篇包括前6章,通過基礎(chǔ)篇使得讀者對MATLAB最基本的內(nèi)容有較深刻的理解,能夠初步應(yīng)用MATLAB;提高篇包括后5章,在基礎(chǔ)篇的基礎(chǔ)上有針對性地拓展了MATLAB的功能,通過提高篇讀者能夠?qū)ATLAB的通用內(nèi)容熟練掌握,從而充分利用MATLAB的功能。 基礎(chǔ)篇的第1章主要介紹MATLAB的概述,包括歷史沿革、安裝、工作環(huán)境、通用命令和幫助查詢系統(tǒng)等內(nèi)容。 第2章主要介紹MATLAB的數(shù)值運算,包括MATLAB數(shù)據(jù)類型、數(shù)組運算、矩陣運算、多項式運算、關(guān)系運算等內(nèi)容。 第3章主要介紹MATLAB的符號運算,包括符號表達式表示、符號表達式運算、符號表達式微積分、符號表達式積分變換、符號矩陣運算等內(nèi)容。 第4章主要介紹MATLAB的數(shù)據(jù)可視化和數(shù)據(jù)保存,包括二維繪圖、三維繪圖、繪圖處理、圖形窗口控制、mat文件保存數(shù)據(jù)等內(nèi)容。 第5章主要介紹MATLAB的M文件編程,包括流程控制、腳本、函數(shù)、子函數(shù)、程序調(diào)試等內(nèi)容。 第6章主要介紹MATLAB的Simulink仿真環(huán)境,包括模型建立、封裝子系統(tǒng)、回調(diào)函數(shù)、仿真運行等內(nèi)容。 提高篇針對基礎(chǔ)篇進行了功能拓展,第7章可以看做第2章、第3章的拓展,主要介紹MATLAB的科學(xué)計算,包括方程求解、概率統(tǒng)計、多項式操作、插值、數(shù)值積分、最優(yōu)化計算等內(nèi)容。 第8章可以看做第6章的拓展,主要介紹S-函數(shù)以拓展Simulink的應(yīng)用,包括方程求解、概率統(tǒng)計、多項式操作、插值、數(shù)值積分、最優(yōu)化計算等內(nèi)容。 第9章可以看做第4章的拓展,主要介紹用戶圖形、用戶界面建立等內(nèi)容。 第10章和第11章可以看做MATLAB平臺的拓展,這是因為基礎(chǔ)篇的所有內(nèi)容都是MATLAB平臺內(nèi)的應(yīng)用,主要包括文件I/O以及與其他應(yīng)用程序的交互;同時提高篇可以使讀者靈活應(yīng)用第4章介紹的編程內(nèi)容,以及加深理解第1章介紹的MATLAB功能。 考慮到計算機編程與系統(tǒng)界面的上下文內(nèi)容,為求一致一些符號排成正體,以便對應(yīng)。 本書敘述詳細,講解由淺入深,提供了大量的實用例子,適合作為學(xué)習或使用MATLAB這一重要工具的本科生、研究生、教師以及廣大科技工作者的參考書。 全書由張琨、畢靖和叢濱編著,肖成審校。本書在編著過程中,盡管編者竭盡努力,但由于自身水平有限和時間倉促,書中不盡如人意的地方和錯誤在所難免,敬請指正,不勝感激!
內(nèi)容概要
《MATLAB 7.6從入門到精通》對MATLAB 7.6進行了詳細的介紹和講解,以實際應(yīng)用為導(dǎo)向,力求做到由簡入繁,并達到快速入門和迅速提高的目的。《MATLAB 7.6從入門到精通》共分為兩篇,即基礎(chǔ)篇和提高篇。前6章為基礎(chǔ)篇,講解有關(guān)MATLAB的基礎(chǔ)知識,包括MATLAB的安裝、卸載及系統(tǒng)功能的簡述,MATLAB的數(shù)值運算、符號運算和數(shù)據(jù)可視化工具,M文件編程以及Simulink框圖仿真等內(nèi)容。第7章~第11章為提高篇,第7章~第9章介紹了MATLAB 7.6的科學(xué)計算,S-函數(shù)的概念、原理和應(yīng)用以及圖形用戶界面功能。第10章、第11章介紹了MATLAB的文件I/O操作和MATLAB的外部接口,其中,MATLAB的外部接口,包括與C語言、Word和Excel的混合使用以及MATLAB與外部設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)的交互。 《MATLAB 7.6從入門到精通》條理明晰、講解深入淺出,并配有大量實用的例子,適合使用MATLAB的本科生、研究生和教師以及廣大科技工作者作為參考用書。
書籍目錄
第一篇 基礎(chǔ)篇第1章 MATLAB概述1.1 MATLAB簡介1.1.1 MATLAB的基本功能及特點1.1.2 MATLAB R2008a的新功能和特點1.2 MATLAB的發(fā)展歷史1.3 MATLAB的安裝、退出與卸載1.3.1 MATLAB安裝1.3.2 MATLAB退出1.3.3 MATLAB卸載1.4 MATLAB的目錄結(jié)構(gòu)1.5 MATLAB的工作環(huán)境1.6 MATLAB的通用命令簡介1.7 MATLAB的工具箱簡介1.8 MATLAB的幫助查詢功能第2章 MATLAB數(shù)值計算2.1 數(shù)據(jù)類型2.1.1 字符串(String)類型2.1.2 數(shù)值(Numeric)類型2.1.3 函數(shù)句柄(Handle)2.1.4 邏輯(Logical)類型2.1.5 結(jié)構(gòu)體(Structure)類型2.1.6 細胞數(shù)組(Cell)類型2.2 數(shù)組及其函數(shù)2.2.1 數(shù)組的建立和操作2.2.2 數(shù)組運算2.2.3 數(shù)組函數(shù)2.3 矩陣及其函數(shù)2.3.1 矩陣的建立和操作2.3.2 矩陣運算2.3.3 矩陣函數(shù)2.3.4 稀疏矩陣及其運算2.4 多項式及其函數(shù)2.4.1 多項式的建立和操作2.4.2 多項式運算2.4.3 多項式展開2.4.4 多項式擬合2.5 關(guān)系和邏輯及其運算2.5.1 關(guān)系和邏輯運算符2.5.2 關(guān)系和邏輯函數(shù)2.5.3 NaN和空矩陣第3章 MATLAB符號運算3.1 符號運算入門3.1.1 符號對象的創(chuàng)建函數(shù)3.1.2 符號對象的創(chuàng)建3.1.3 符號運算中的運算符3.1.4 符號表達式中自變量的確定3.2 符號表達式運算3.2.1 提取分予和分母3.2.2 標準代數(shù)運算3.2.3 復(fù)合符號函數(shù)運算3.2.4 數(shù)值轉(zhuǎn)換3.2.5 變量替換3.2.6 化簡與格式化3.3 符號運算精度3.4 符號矩陣運算3.4.1 基本算術(shù)運算3.4.2 線性代數(shù)運算3.4.3 科學(xué)計算3.5 符號表達式積分變換3.5.1 Fourier變換及其反變換3.5.2 Laplace變換及其反變換3.5.3 Z變換及其反變換3.6 符號函數(shù)的圖形繪制3.6.1 符號函數(shù)曲線的繪制3.6.2 符號函數(shù)等值線的繪制3.6.3 符號函數(shù)曲面圖及表面圖的繪制3.7 符號方程的求解3.7.1 代數(shù)方程的求解3.7.2 微分方程的求解3.7.3 復(fù)合方程的求解3.7.4 反函數(shù)構(gòu)成方程的求解第4章 數(shù)據(jù)可視化及數(shù)據(jù)保存4.1 二維圖形4.1.1 基本繪圖函數(shù)4.1.2 特殊函數(shù)4.2 三維圖形4.2.1 基本繪圖函數(shù)4.2.2 特殊函數(shù)4.3 圖形處理技術(shù)4.3.1 坐標軸的調(diào)整4.3.2 文字標示4.3.3 圖例注解及添加顏色條4.3.4 圖形的保持4.3.5 網(wǎng)格控制及坐標軸封閉4.3.6 圖形窗口的分割4.4 圖形窗口4.4.1 圖形窗口的創(chuàng)建與控制4.4.2 圖形窗口的菜單操作4.5 數(shù)據(jù)的保存和調(diào)用4.5.1 數(shù)據(jù)文件的保存4.5.2 數(shù)據(jù)文件的調(diào)用4.5.3 圖形數(shù)據(jù)的讀出第5章 M文件編程5.1 編程概述5.1.1 M文件的創(chuàng)建5.1.2 M文件的打開5.1.3 M文件內(nèi)容的顯示5.1.4 M文件的分類5.2 流程控制5.2.1 順序結(jié)構(gòu)5.2.2 分支結(jié)構(gòu)5.2.3 循環(huán)結(jié)構(gòu)5.2.4 其他流程控制結(jié)構(gòu)5.3 腳本文件5.4 函數(shù)文件5.4.1 基本結(jié)構(gòu)5.4.2 輸入/輸出參數(shù)5.4.3 子函數(shù)5.4.4 私有函數(shù)5.4.5 嵌套函數(shù)5.4.6 重載函數(shù)5.5 P碼文件和變量使用范圍5.5.1 P碼文件5.5.2 局部變量和全局變量5.6 M文件調(diào)試5.6.1 M文件出錯信息5.6.2 M文件調(diào)試方法5.7 M文什性能分析5.8 編程技巧第6章 Simulink框圖仿真6.1 Simulink介紹6.1.1 Simulink概述6.1.2 Simulink窗口介紹6.1.3 Simulink運行原理6.2 Simulink常用模塊集6.3 Simulink其他模塊6.4 Simulink模型創(chuàng)建6.4.1 模塊操作6.4.2 基本步驟6.5 子系統(tǒng)及其封裝6.5.1 創(chuàng)建子系統(tǒng)6.5.2 封裝子系統(tǒng)6.6 運行仿真6.6.1 過零檢測和代數(shù)環(huán)6.6.2 仿真參數(shù)的設(shè)置6.6.3 仿真的運行6.7 模型調(diào)試第二篇 提高篇第7章 MATLAB科學(xué)計算7.1 方程求解7.1.1 線性方程組7.1.2 非線性方程7.1.3 常微分方程7.2 概率統(tǒng)計7.2.1 隨機數(shù)生成7.2.2 概率密度計算7.2.3 分布函數(shù)計算7.2.4 數(shù)據(jù)分析7.2.5 參數(shù)估計7.2.6 假設(shè)檢驗7.3 插值7.3.1 一維插值7.3.2 二維插值7.3.3 三維插值7.4 數(shù)值積分7.4.1 一元函數(shù)積分7.4.2 矢量積分7.4.3 二元函數(shù)積分7.4.4 三元函數(shù)積分7.5 最優(yōu)化問題求解7.5.1 線性規(guī)劃7.5.2 非線性規(guī)劃7.5.3 最小二乘法第8章 S-函數(shù)8.1 基本概念8.2 工作原理8.3 Level-1 M文件型8.3.1 概述8.3.2 編寫方法8.3.3 實例8.4 Level-2 M文件型8.4.1 概述8.4.2 編寫方法8.4.3 實例8.5 C MEX義件型8.5.1 概述8.5.2 編寫方法8.5.3 實例8.6 使用S-函數(shù)創(chuàng)建器編寫C MEX文件型第9章 圖形用戶界面9.1 界面設(shè)計9.1.1 介紹GuIDE9.1.2 啟動GUIDE9.1.3 GUIDE的控件9.1.4 GUIDE開發(fā)環(huán)境9.2 程序設(shè)計9.2.1 對象的回調(diào)函數(shù)9.2.2 程序的一般結(jié)構(gòu)9.2.3 對象屬性的訪問9.2.4 對象間數(shù)據(jù)傳遞9.2.5 GUI與M文件的數(shù)據(jù)交互9.2.6 GUI與Simulink仿真的數(shù)據(jù)交互9.2.7 中斷執(zhí)行9.2.8 多界面實例9.3 GUI應(yīng)用9.3.1 GUI設(shè)計的一般步驟9.3.2 GUI實例第10章 文件I/O10.1 文本文件10.1.1 打開/關(guān)閉文件10.1.2 二進制形式訪問10.1.3 普通形式訪問10.1.4 文件內(nèi)的位置控制10.2 音頻文件10.2.1 讀取文件10.2.2 寫入文件10.3 視頻文件10.3.1 讀取文件10.3.2 寫入文件10.4 表單文件10.4.1 讀取文件10.4.2 寫人文件10.5 圖片文件10.5.1 讀取文件10.5.2 寫入文件第11章 MATLAB外部接口11.1 編譯器11.1.1 編譯器的安裝和配置11.1.2 編譯命令11.1.3 項目開發(fā)工具11.2 MATLAB與C語言混合使用11.3 MATLAB與Word混合使用11.3.1 Notebook的安裝和使用11.3.2 Notebook的實際應(yīng)用11.4 MATLAB與Excel混合使用11.4.1 Spreadsheet Link的安裝11.4.2 Spreadsheet Link的啟動和退出11.4.3 Spreadsheet Link的實際應(yīng)用11.5 MATLAB與外部設(shè)備和因特網(wǎng)交互
章節(jié)摘錄
第一篇 基礎(chǔ)篇 第1章 MATLAB概述 MA工LAB是Matrix Laboratory這兩個單詞前三個字母的組合,意為“矩陣實驗室”。MA了LAB原來是作為Matrix實驗室使用線性代數(shù)軟件包LINPACK和特征值計算軟件包EISPACK的接口,經(jīng)過長期的發(fā)展,MATLAB逐漸成為集數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編程特性和圖形用戶界面于一身的優(yōu)秀軟件?! ATLAB的核心是數(shù)組和矩陣,MATLAB中所有的數(shù)據(jù)都以數(shù)組的形式來表示和存儲,并提供了應(yīng)用廣泛的數(shù)組運算和常用的矩陣運算。MATLAB編程語言是由C語言開發(fā)而成的,語法規(guī)則與C語言類似,精通C語言的用戶會很容易掌握MATLAB的編程語言。MATLAB具備數(shù)據(jù)可視化的重要功能,提供了大量的繪圖函數(shù),同時還提供了圖形用戶界面GUI,使用戶和計算機之間能夠友好交互。 MATLAB包括一套程序擴展系統(tǒng)和一組工具箱子程序。程序擴展系統(tǒng)包含數(shù)百個核心內(nèi)置函數(shù),工具箱是MATLAB函數(shù)的子程序庫,可以應(yīng)用到許多學(xué)科和專業(yè),如信號處理、控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯和系統(tǒng)仿真等。
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