精講多練MATLAB

前言

MATLAB是一個(gè)集數(shù)學(xué)運(yùn)算、圖形處理、程序設(shè)計(jì)和系統(tǒng)建模為一體的著名的語言軟件，具有功能強(qiáng)大、使用簡單等優(yōu)點(diǎn)，是進(jìn)行科學(xué)研究和工程實(shí)踐的有力工具。本書作為MATLAB的入門教科書，適用于高等學(xué)校理、工、管等各類學(xué)生解決實(shí)際工程計(jì)算問題能力的培養(yǎng)。其目的是使學(xué)生能夠使用MATLAB進(jìn)行一般的工程計(jì)算，掌握使用MATLAB這類工程計(jì)算軟件工具的基本技術(shù)，包括基本計(jì)算、矩陣處理、符號運(yùn)算和計(jì)算結(jié)果的可視化等。本教程共分6章，分別對應(yīng)6個(gè)教學(xué)重點(diǎn)。課程起點(diǎn)設(shè)計(jì)為“從零開始”，不要求學(xué)生有程序設(shè)計(jì)方面的先修課程。但在學(xué)習(xí)本課程時(shí)，學(xué)生最好對計(jì)算機(jī)的使用有一定了解（如會使用Windows系統(tǒng)，具有鍵盤操作和文件處理等基礎(chǔ)知識）。為了使基礎(chǔ)不高的初學(xué)者也能很快地掌握學(xué)習(xí)MATLAB，我們秉承本中心馮博琴教授的曾榮獲國家級教學(xué)成果一等獎的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的改革成果，特別是其中的“精講多練”的教學(xué)模式，并結(jié)合以現(xiàn)代教育理論為指導(dǎo)，以多媒體教學(xué)手段為輔助，在確定教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計(jì)教學(xué)模式、編寫教程內(nèi)容等方面進(jìn)行了一系列改革。實(shí)踐證明，采用“精講多練”模式進(jìn)行計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言的教學(xué)組織，可以取得很好的教學(xué)效果。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地講述了MATLAB的基本技術(shù)，內(nèi)容包括基本計(jì)算、矩陣處理、符號運(yùn)算、計(jì)算結(jié)果的可視化、程序設(shè)計(jì)和Simulink仿真等方面。全書結(jié)合實(shí)際問題，講練結(jié)合，注重精講多練，培養(yǎng)學(xué)生利用MATLAB解決實(shí)際工程問題的能力。書中配有豐富的例題和習(xí)題。    本書既可作為理工科院校學(xué)生的教材或參考書，也可供工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

書籍目錄

第1章  MATLAB語言的基本使用方法  數(shù)學(xué)目標(biāo)  學(xué)習(xí)要求  授課內(nèi)容  1．1  基本運(yùn)算  1．2  變量  1．3  常用函數(shù)  自學(xué)內(nèi)容  1．4  MATLAB語言的歷史、用途和特點(diǎn)  1．5  MATLAB產(chǎn)品家族  1．6  MATLAB系統(tǒng)構(gòu)成  1．7  工具箱  調(diào)試技術(shù)  1．8  MATLAB的安裝  1．9  MATLAB的視窗環(huán)境  1．10  在線幫助  1．11  結(jié)束MATLAB  應(yīng)用舉例  上機(jī)練習(xí)題第2章  MATLAB的數(shù)值運(yùn)算  數(shù)學(xué)目標(biāo)  學(xué)習(xí)要求  授課內(nèi)容  2．1  矩陣  2．2  多項(xiàng)式  自學(xué)內(nèi)容  2．3  其它構(gòu)造矩陣的方法  2．4  矩陣函數(shù)  2．5  稀疏矩陣  2．6  矩陳和數(shù)組  調(diào)試技術(shù)  2．7  MATLAB的工作空間  2．8  數(shù)據(jù)的讀寫  應(yīng)用舉例  上機(jī)練習(xí)題第3章  MATLAB的符號計(jì)算  教學(xué)目標(biāo)  學(xué)習(xí)要求  授課內(nèi)容  3．1  符號變量和符號表達(dá)式  3．2  微積分  3．3  方程求解  自學(xué)內(nèi)容  3．4  符號表示式的運(yùn)算  3．5  sym函數(shù)  3．6  求反函數(shù)和復(fù)合函數(shù)  3．7  表達(dá)式替換  3．8  任意精度計(jì)算  3．9  符號積分變換  3．10  Maple接口  應(yīng)用舉例  上機(jī)練習(xí)題第4章  計(jì)算結(jié)果的可視化  教學(xué)目標(biāo)  學(xué)習(xí)要求  授課內(nèi)容  4．1  二維平面圖形  4．2  三維立體圖形  自學(xué)內(nèi)容  4．3  圖形窗口  4．4  其他圖形函數(shù)  4．5  動畫  4．6  符號表達(dá)式繪圖  4．7  plot函數(shù)  4．8  交互式圖形指令  應(yīng)用舉例  上機(jī)練習(xí)題第5章  MATLAB的程序設(shè)計(jì)  教學(xué)目標(biāo)  學(xué)習(xí)要求  授課內(nèi)容  5．1  M文件  5．2  M命令文件  5．3  控制語句  自學(xué)內(nèi)容  5．4  M函數(shù)文件  5．5  面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法  調(diào)試技術(shù)  5．6  MATLAB調(diào)試器  5．7  M文件性能剖析  應(yīng)用舉例  上機(jī)練習(xí)題第6章  Simulink仿真  教學(xué)目標(biāo)  學(xué)習(xí)要求  授課內(nèi)容  6．1  概述  6．2  Simulink的使用  6．3  Simulink的模塊庫  6．4  功能模塊的基本操作  6．5  仿真參數(shù)設(shè)置  6．6  仿真結(jié)果分析  自學(xué)內(nèi)容  6．7  Simulink演示實(shí)例  應(yīng)用舉例  上機(jī)練習(xí)題附錄A  MATLAB工具箱附錄B  圖形用戶界面設(shè)計(jì)GUI  B．1  可視化界面環(huán)境  B．2  界面設(shè)計(jì)工具集  B．3  應(yīng)用舉例附錄C  MATLAB主要函數(shù)命令一覽附錄D  線性代數(shù)基本原理  D．1  行列式  D．2  矩陣  D．3  向量和矩陣的秩  D．4  線性方程組  D．5  相似矩陣及二次型附錄E  MATLAB技術(shù)支持參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：每個(gè)變量都有一定的有效作用范圍，稱之為變量的作用域，變量只能在其作用域中可見的，或者說在該區(qū)域內(nèi)是可以使用的，而在作用域以外是不能訪問的。根據(jù)作用域的不同，可以將MATLAB程序中的變量分為局部變量和全局變量。局部變量是在某一函數(shù)中說明的變量，它只能在本函數(shù)的范圍內(nèi)使用。而全局變量的說明放在所有函數(shù)之外，在整個(gè)工作空間定義和使用。在默認(rèn)情況下，M函數(shù)文件中定義及使用的變量都是局部變量，只在本函數(shù)的工作區(qū)內(nèi)有效，一旦退出該函數(shù)，即為無效變量。因此，這些變量是不能直接被另一個(gè)函數(shù)文件調(diào)用的。與之不同的是，在M命令文件中定義或使用的變量都是全局變量，在退出命令文件后仍為有效變量。通常，在使用M函數(shù)文件進(jìn)行編程時(shí)，人們大多使用輸入輸出參數(shù)表在函數(shù)之間傳遞數(shù)據(jù)，這樣做的好處是數(shù)據(jù)流向清晰自然，易于控制，數(shù)據(jù)也較為安全。但有時(shí)會遇到這種情況，某個(gè)數(shù)據(jù)為許多函數(shù)所共用，為了簡化函數(shù)的參數(shù)表，可以將其說明為全局變量。定義全局變量要用到global關(guān)鍵字，其語句格式為：global全局變量表一旦將某一變量定義為全局變量，其作用域?qū)U(kuò)展至整個(gè)MATLAB工作空間。所有的函數(shù)都可以對它進(jìn)行存取和修改。全局變量可以為所有的函數(shù)所共用，能夠在各個(gè)函數(shù)之間建立一條簡單方便的數(shù)據(jù)傳輸通道，因此頗受一些初學(xué)者喜愛。但實(shí)際上，濫用全局變量會破壞函數(shù)對變量的封裝性，使程序難于理解和調(diào)試，因此建議要盡量少用或不用全局變量。5.5面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法是一種新的編程方法，它不僅繼承和發(fā)展了傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)方法，更充分考慮現(xiàn)實(shí)世界與計(jì)算機(jī)解空間的關(guān)系。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法將客觀事物看作是具有屬性和方法的對象，通過抽象找出同一類對象的共同屬性和行為，形成類。例如，學(xué)生張三、李四是一個(gè)個(gè)對象，而抽象出來的學(xué)生類就是一個(gè)類。通過類的繼承與多態(tài)可以方便地實(shí)現(xiàn)代碼重用，大大縮短了軟件開發(fā)周期，并使得軟件風(fēng)格統(tǒng)一。

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《精講多練MATLAB(第2版)》：西安交通大學(xué)“十一五”規(guī)劃教材

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