MATLAB程序設(shè)計與典型應(yīng)用

前言

MATLAB一詞是Matrix Laboratory（矩陣實驗室）的縮寫。20世紀70年代后期，時任美國新墨西哥大學(xué)計算機科學(xué)系主任的Cleve Moler教授為減輕學(xué)生編程負擔(dān)，為學(xué)生設(shè)計了一組調(diào)用LINPACK和EISPACK庫程序的“通俗易用”的接口，此即用Fortran編寫的萌芽狀態(tài)的MATLAB。此后，MATLAB軟件的功能便不斷得到豐富和發(fā)展。在歐美大學(xué)里，諸如應(yīng)用代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計、自動控制、數(shù)字信號處理、模擬與數(shù)字通信、時間序列分析、動態(tài)系統(tǒng)仿真等課程的教科書把MATLAB作為一項重要學(xué)習(xí)內(nèi)容。這幾乎成了20世紀90年代以后教科書與舊版書籍的區(qū)別性標志。在國際學(xué)術(shù)界，MATLAB已經(jīng)被確認為準確、可靠的科學(xué)計算標準軟件。MATLAB將數(shù)值分析、矩陣運算、信號處理、圖形功能和系統(tǒng)仿真融為一體，使用戶在易學(xué)易用的環(huán)境中求解問題，如同書寫數(shù)學(xué)公式一樣，避免了傳統(tǒng)的復(fù)雜專業(yè)編程。本套叢書是編委會經(jīng)過對多所高等院校和知名企業(yè)進行調(diào)研，在與各高校教師和數(shù)十位不同領(lǐng)域工程師廣泛交流的基礎(chǔ)上編寫的。編委會成員都是來自計算機教學(xué)的一線教師和就職于各知名企業(yè)的工程師，具有非常豐富的教學(xué)和實踐經(jīng)驗。本套叢書是以MATLAB R 2008為平臺來講解各學(xué)科知識的，也適合其他MATLAB版本，具有如下主要特點：（1）突出技術(shù)，全面針對實際應(yīng)用。在選材上，根據(jù)實際應(yīng)用的需要，堅決舍棄現(xiàn)在用不上、將來也用不上的內(nèi)容。在保證學(xué)科體系完整的基礎(chǔ)上不過度強調(diào)理論的深度和難度，注重應(yīng)用型人才的專業(yè)技術(shù)和工程實用技術(shù)的培養(yǎng)。此系列叢書從內(nèi)容上講，跨度較大，從MATLAB在基礎(chǔ)層面的應(yīng)用到專業(yè)工具箱的高層次的應(yīng)用，這樣可以滿足不同領(lǐng)域和不同層次讀者的需要，讀者可以根據(jù)自己的水平自主選用。（2）本套叢書采用“任務(wù)驅(qū)動”的編寫方式，采取“提出問題——介紹解決問題的方法——歸納總結(jié)，培養(yǎng)尋找答案的思維方法”的模式。以實際問題引導(dǎo)出相關(guān)的原理和概念，在講述實例的過程中將知識點融入，通過分析歸納，介紹解決工程實際問題的思想和方法，最后進行概括總結(jié)，使書中內(nèi)容層次清晰，脈絡(luò)分明，可讀性和操作性強。同時引入案例學(xué)習(xí)和啟發(fā)式學(xué)習(xí)方法，便于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。（3）內(nèi)容安排上力求由淺入深，循序漸進；表述清晰，通俗易懂；講求效率，內(nèi)容經(jīng)過多次提煉和升華，突出規(guī)律和學(xué)習(xí)技巧，是思維化的直接體現(xiàn)。（4）充分體現(xiàn)案例學(xué)習(xí)模式。在本系列叢書中讀者會發(fā)現(xiàn)，凡是講解一個問題都以一個案例為主線進行闡述，這是本系列叢書作者多年來在教學(xué)第一線的經(jīng)驗總結(jié)。案例學(xué)習(xí)引人入勝，易理解，易掌握，能使讀者舉一反三，技術(shù)掌握扎實。我們力爭使這套叢書在可讀性、指導(dǎo)性和實用性上達到最優(yōu)；但肯定會有不盡人意之處，誠摯接受廣大讀者的批評、指正。同時也希望與讀者在本套叢書的學(xué)習(xí)、應(yīng)用上相互交流，來信可發(fā)往zhangdf@foshan.net。

內(nèi)容概要

　　《MATLAB程序設(shè)計與典型應(yīng)用》結(jié)構(gòu)清晰、內(nèi)容豐富、論述翔實，適合學(xué)習(xí)MATLAB的本科生、研究生閱讀，也可作為廣大科研工作人員的參考用書。MATLAB語言是現(xiàn)今在工程研究領(lǐng)域應(yīng)用范圍很廣的一門計算機語言。《MATLAB程序設(shè)計與典型應(yīng)用》講解了MATLAB語言運算、程序設(shè)計、圖形表示，同時對MATLAB語言在工程中的經(jīng)典應(yīng)用進行了詳細介紹?！　　禡ATLAB程序設(shè)計與典型應(yīng)用》共分11章，包括MATLAB簡介、MATLAB數(shù)值計算及應(yīng)用、符號運算及應(yīng)用、MATLAB程序設(shè)計技術(shù)、MATLAB繪圖功能、MATLAB在模糊控制系統(tǒng)中的應(yīng)用、MATLAB在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用、MATLAB在自動控制中的應(yīng)用、MATLAB在數(shù)字信號中的應(yīng)用、MATLAB外部程序接口應(yīng)用、MATLAB在其他領(lǐng)域的應(yīng)用等內(nèi)容。

書籍目錄

第1章 MATLAB簡介	11.1 MATLAB概述	11.2 MATLAB環(huán)境	11.2.1 MATLAB安裝	11.2.2 MATLAB啟動與退出	41.3 MATLAB的開發(fā)環(huán)境	51.3.1 工作界面	51.3.2 命令窗口	61.3.3 當前目錄瀏覽器窗口	81.3.4 工作空間瀏覽器窗口	91.3.5 歷史命令窗口	101.3.6 數(shù)組編輯器窗口	111.4 MATLAB幫助系統(tǒng)	111.4.1 幫助命令	111.4.2 幫助窗口	121.4.3 演示系統(tǒng)	13第2章 MATLAB數(shù)值計算及應(yīng)用	152.1 MATLAB的數(shù)值計算基礎(chǔ)	152.1.1 數(shù)據(jù)類型	152.1.2 常量和變量	182.1.3 數(shù)值計算應(yīng)用的示例	192.2 MATLAB的數(shù)組、矩陣運算	202.2.1 數(shù)組與矩陣的概念	202.2.2 數(shù)組或矩陣元素的標識	212.2.3 數(shù)組與矩陣的輸入	232.2.4 數(shù)組與矩陣的算術(shù)運算	252.2.5 向量及其運算	322.2.6 矩陣的特殊運算	352.2.7 數(shù)組的運算	442.2.8 字符串	472.3 MATLAB多項式及其運算	472.3.1 多項式求值	482.3.2 多項式求根	482.3.3 部分分式展開	492.3.4 多項式乘除	502.3.5 多項式的微積分	502.4 插值與擬合	512.4.1 一維插值問題	512.4.2 二維插值問題	522.4.3 曲線擬合	562.5 線性方程組求解	582.5.1 方程組解法	582.5.2 求線性方程組的通解	652.6 非線性方程與最優(yōu)化問題	672.6.1 非線性方程數(shù)值求解	672.6.2 無約束最優(yōu)化問題求解	692.6.3 有約束最優(yōu)化問題求解	71第3章 符號運算及應(yīng)用	733.1 MATLAB符號運算基礎(chǔ)	733.1.1 符號表達式	733.1.2 符號表達式的操作及代數(shù)運算	753.2 MATLAB符號微積分運算	823.2.1 符號極限運算	823.2.2 符號函數(shù)微分運算	823.2.3 符號函數(shù)積分運算	833.2.4 符號求和函數(shù)與級數(shù)展開函數(shù)	843.3 復(fù)變函數(shù)運算的MATLAB實現(xiàn)	863.3.1 復(fù)數(shù)的概念	863.3.2 復(fù)變量的函數(shù)	863.3.3 復(fù)數(shù)的生成及其矩陣創(chuàng)建	873.3.4 復(fù)數(shù)的幾何意義	883.3.5 MATLAB在復(fù)數(shù)代數(shù)運算中的實現(xiàn)	90第4章 MATLAB程序設(shè)計技術(shù)	934.1 MATLAB的控制語句	934.1.1 條件控制	934.1.2 循環(huán)控制	964.1.3 錯誤控制	984.2 M文件編程	994.2.1 M文件的分類介紹	994.2.2 函數(shù)調(diào)用和變量傳遞	1014.2.3 數(shù)據(jù)導(dǎo)入與導(dǎo)出	1074.2.4 示例分析	1114.3 函數(shù)類型	1184.3.1 主函數(shù)	1184.3.2 子函數(shù)	1194.3.3 私有函數(shù)	1194.3.4 嵌套函數(shù)	1204.3.5 重載函數(shù)	1244.4 調(diào)試程序	1244.4.1 調(diào)試程序介紹	1244.4.2 MATLAB調(diào)試菜單	1254.4.3 調(diào)試命令	126第5章 MATLAB繪圖功能	1295.1 二維圖形繪制	1295.1.1 繪制二維曲線的常用函數(shù)	1295.1.2 繪制圖形的輔助操作	1325.1.3 繪制二維圖形的其他函數(shù)	1375.2 三維圖形繪制	1415.2.1 繪制三維曲線的常用函數(shù)	1415.2.2 三維曲面圖繪制	1425.2.3 其他三維圖形繪制	1465.2.4 透明度作圖	1475.2.5 立體可視化	1485.3 圖形顏色映像的應(yīng)用	1515.4 光照和材質(zhì)處理	1535.4.1 光照處理	1535.4.2 材質(zhì)處理	1545.5 圖像顯示技術(shù)	1565.5.1 圖像簡介	1565.5.2 圖像的讀取	1575.5.3 圖像的顯示	1595.6 動畫制作技術(shù)	159第6章 MATLAB在模糊控制系統(tǒng)中的應(yīng)用	1616.1 模糊系統(tǒng)的MATLAB實現(xiàn)	1616.1.1 模糊集簡介	1616.1.2 模糊推理系統(tǒng)與MATLAB應(yīng)用	1666.1.3 模糊推理系統(tǒng)的MATLAB模糊工具箱的圖形界面實現(xiàn)法	1666.2 MATLAB模糊邏輯工具箱命令函數(shù)及示例	1736.3 MATLAB模糊邏輯工具箱命令函數(shù)應(yīng)用示例	193第7章 MATLAB在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用	1977.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)介紹	1977.2 感知器	1977.2.1 感知器原理	1987.2.2 感知器相關(guān)函數(shù)	1997.2.3 感知器的MATLAB實現(xiàn)	2027.3 線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)	2037.3.1 線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理	2047.3.2 線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)函數(shù)	2047.3.3 線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的MATLAB實現(xiàn)	2067.4 BP網(wǎng)絡(luò)	2077.4.1 BP網(wǎng)絡(luò)原理	2077.4.2 BP網(wǎng)絡(luò)相關(guān)函數(shù)	2087.4.3 BP網(wǎng)絡(luò)的MATLAB實現(xiàn)	2177.5 徑向基網(wǎng)絡(luò)	2187.5.1 徑向基網(wǎng)絡(luò)原理	2187.5.2 徑向基網(wǎng)絡(luò)相關(guān)函數(shù)	2197.5.3 徑向基網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用示例	2227.6  回歸網(wǎng)絡(luò)	2237.6.1 回歸網(wǎng)絡(luò)相關(guān)函數(shù)	2237.6.2 回歸網(wǎng)絡(luò)的MATLAB實現(xiàn)	224第8章 MATLAB在自動控制中的應(yīng)用	2278.1 控制系統(tǒng)模型	2278.1.1 控制系統(tǒng)的描述與LTI對象	2278.1.2 典型系統(tǒng)的生成	2288.1.3 連續(xù)系統(tǒng)與采樣系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換	2308.2 控制系統(tǒng)的時域分析	2318.2.1 時域分析的一般方法	2318.2.2 常用時域分析函數(shù)	2348.2.3 時域分析應(yīng)用示例	2378.3 根軌跡分析	2388.3.1 模條件和角條件	2398.3.2 繪制根軌跡的規(guī)則	2398.3.3 根軌跡的應(yīng)用示例	2408.4 控制系統(tǒng)的頻域分析	2438.4.1 幅相頻率特性	2438.4.2 對數(shù)頻率特性	2458.4.3 對數(shù)幅相特性	2488.5 系統(tǒng)校正	2488.5.1 串聯(lián)超前校正	2488.5.2 串聯(lián)滯后校正	2518.5.3 串聯(lián)滯后-超前校正	2528.6 極點配置設(shè)計方法	2558.6.1 Gura-Bass算法	2558.6.2 Ackermann配置算法	256 第9章 MATLAB在數(shù)字信號中的應(yīng)用	2599.1 數(shù)字信號知識	2599.1.1 信號產(chǎn)生	2599.1.2 信號的運算	2659.1.3 信號的抽取與插值	2679.2 離散時間傅里葉變換	2699.2.1 離散時間傅里葉變換定義及計算	2699.2.2 離散時間傅里葉變換的特性	2719.3 數(shù)字濾波器的分析與實現(xiàn)	2739.3.1 數(shù)字濾波器知識	2739.3.2 數(shù)字濾波器的分析與實現(xiàn)	2749.4 IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計法	2789.4.1 沖激響應(yīng)不變法	2789.4.2 雙線性變換法	2799.4.3 IIR數(shù)字濾波器的頻率變換設(shè)計法	2799.5 FIR數(shù)字濾波器設(shè)計法	2839.5.1 窗函數(shù)設(shè)計法	2839.5.2 頻率抽樣法	2869.5.3 MATLAB的其他相關(guān)函數(shù)	2899.6 MATLAB實現(xiàn)功率譜估計	292第10章 MATLAB外部程序接口應(yīng)用	29510.1 MATLAB數(shù)據(jù)接口	29510.1.1 通用文件I/O操作	29510.1.2 低級文件I/O操作	29610.1.3 MAT文件及其應(yīng)用	30010.2 MATLAB編譯器的配置	30410.2.1 MATLAB編譯器的配置	30410.2.2 編譯指令	30510.3 MATLAB引擎	30610.3.1 MATLAB DDE服務(wù)器與引擎庫	30610.3.2 C語言MATLAB引擎	30710.3.3 Fortran語言MATLAB引擎	31010.4 Visual C++與MATLAB接口	31110.4.1 Visual C++調(diào)用MATLAB引擎	31210.4.2 Visual C++使用數(shù)學(xué)函數(shù)庫	31210.4.3 Visual C++創(chuàng)建MAT文件	31410.4.4 應(yīng)用COM實現(xiàn)Visual C++與MATLAB的接口	316第11章 MATLAB在其他領(lǐng)域的應(yīng)用	32311.1 MATLAB在電路中的應(yīng)用	32311.1.1 概述	32311.1.2 MATLAB在電路中的應(yīng)用示例	32311.2 MATLAB在圖像處理中的應(yīng)用	32611.2.1 圖像變換	32711.2.2 MATLAB實現(xiàn)圖像的邊緣檢測	32811.2.3 MATLAB在遙感中實現(xiàn)圖像直方圖的匹配	33011.3 MATLAB在力學(xué)及工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用	33311.3.1 概述	33311.3.2 MATLAB在力學(xué)及工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用示例	33311.4 MATLAB在優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用	33811.4.1 概述	33811.4.2 MATLAB在優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用示例	339參考文獻	342 序言/前言

章節(jié)摘錄

插圖：MATLAB提供了將磁盤文件或剪貼板中的數(shù)據(jù)加載到工作空間的多種方法，稱之為導(dǎo)入數(shù)據(jù)（ImportingData），同時也提供了多種將工作空間的變量保存到磁盤的方法，稱之為導(dǎo)出數(shù)據(jù)（ExportingData）。選擇不同的導(dǎo)入機制或?qū)С鰴C制取決于要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的格式，比如，文本文件、二進制文件和JPEG文件。MATLAB內(nèi)嵌入了以下導(dǎo)入與導(dǎo)出文件?！穸M制文件?！裎谋疚募??！駡D形文件?！褚纛l或視頻文件?！耠娮訑?shù)據(jù)表（Spreadsheets）。●剪貼板的數(shù)據(jù)?！馡nternet的信息。除了MATLAB的導(dǎo)入函數(shù)外，還可以用工具箱來導(dǎo)入具有特定特點的數(shù)據(jù)，比如，可以使用DatabaseToolbox來導(dǎo)入關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)。1.使用導(dǎo)入向?qū)?dǎo)入向?qū)荕ATLAB提供的一個圖形交互界面，大大方便了數(shù)據(jù)的導(dǎo)入。若從文件導(dǎo)入數(shù)據(jù)，則單擊【File】菜單下的【ImportData】命令或在命令行打開導(dǎo)入數(shù)據(jù)向?qū)В?/pre>




編輯推薦
《MATLAB程序設(shè)計與典型應(yīng)用》是由電子工業(yè)出版社出版的。





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