數(shù)值計算方法與MATLAB應(yīng)用

前言

隨著計算機技術(shù)的普及，科學(xué)計算的應(yīng)用日益廣泛。電氣控制類專業(yè)教學(xué)內(nèi)容近年來發(fā)生了較大變化，在這些專業(yè)的課程教學(xué)中，數(shù)值計算成為必不可少的教學(xué)內(nèi)容。很多課程習(xí)題都借助計算機來完成。目前采用的“數(shù)值計算方法”教材為工科通用教材，內(nèi)容龐雜，實際講授很不方便，由于缺乏針對性以及教學(xué)時數(shù)的限制，學(xué)生感到內(nèi)容太多，抓不住重點，無所適從，教學(xué)效果差。顯然，由于該課程課時較少，現(xiàn)有通用教材難以滿足教學(xué)要求?？紤]到專業(yè)需要和有限學(xué)時安排，作者實際課堂講授內(nèi)容與現(xiàn)有各種教材從內(nèi)容和課時要求上都有很大不同。本教材根據(jù)電氣控制類專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容要求和學(xué)校對學(xué)時的安排編寫。作者在多年講授該課程的基礎(chǔ)上，通過多種教材使用情況比較，結(jié)合自己的備課方案、講授經(jīng)驗，不斷完善教學(xué)內(nèi)容和模式，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的反饋、評價以及與其他專業(yè)課程的銜接情況，形成了不同于其他教材的、針對本專業(yè)特點的教學(xué)內(nèi)容。本教材內(nèi)容具有以下特點：（1）本教材結(jié)合電氣控制類學(xué)科的需要對教學(xué)內(nèi)容進行整合，根據(jù)學(xué)科內(nèi)容和學(xué)時需要，對教學(xué)內(nèi)容進行精選，以求在較短的學(xué)時內(nèi)使學(xué)生掌握后續(xù)課程中必須的“數(shù)值算方法”基本內(nèi)容以及其他關(guān)聯(lián)性較強的內(nèi)容。（2）對部分內(nèi)容結(jié)合實際進行實用性處理，使內(nèi)容既抓住重點。又深入淺出、易學(xué)易懂，能夠解決專業(yè)問題。（3）結(jié)合MATLAB工具，提高學(xué)生研究性學(xué)習(xí)興趣和能力。

內(nèi)容概要

在電氣工程專業(yè)和自動化專業(yè)的工程實際以及科學(xué)研究中，數(shù)值計算方法的使用越來越廣泛。本書試圖在有限的學(xué)時內(nèi)使學(xué)生掌握數(shù)值計算的基本概念，熟悉數(shù)值計算的基本方法以及MATLAB工具的使用。    本書第1篇介紹了數(shù)值計算的基本方法和基本概念，包括算法與誤差、非線性方程的求解以及線性方程組的直接解法和迭代解法、插值多項式的基本概念、曲線擬合方法、定積分的數(shù)值計算以及常微分方程的數(shù)值解法。    第2篇結(jié)合第1篇數(shù)值計算方法的主要內(nèi)容，介紹了MATLAB在科學(xué)計算方面的主要功能及其應(yīng)用，使學(xué)生對MATLAB有初步的了解，并學(xué)會使用其基本功能，解決數(shù)值計算問題。    本書可作為電氣工程、自動化兩個專業(yè)或其他理工科專業(yè)本科生的教材使用。

書籍目錄

第1篇  數(shù)值計算的基本方法和概念第1章  算法與誤差  1.1  算法  1.2  誤差第2章  方程求解  2.1  引言  2.2  二分法  2.3  迭代法  2.4  牛頓法  2.5  弦截法  2.6  解非線性方程組的牛頓法  2.7  解非線性方程組的牛頓-拉夫遜法  習(xí)題第3章  線性方程組的解法  3.1  迭代法  3.2  消去法  3.3  矩陣分解法  習(xí)題第4章  函數(shù)插值與曲線擬合  4.1  引言  4.2  線性插值  4.3  拉格朗日插值公式  4.4  插值余項  4.5  逐步插值法  4.6  分段插值法  4.7  數(shù)值微分  4.8  曲線擬合問題  習(xí)題第5章  數(shù)值積分  5.1  插值求積公式  5.2  求積公式的誤差  習(xí)題第6章  常微分方程的數(shù)值解法  6.1  引言  6.2  歐拉方法  6.3  改進的歐拉方法  6.4  龍格-庫塔方法  6.5  阿當姆斯方法  6.6  一階方程組  6.7  微分方程數(shù)值計算的穩(wěn)定性問題  習(xí)題第2篇  MATLAB的應(yīng)用第7章  MATLAB的特點  7.1  MATLAB簡介  7.2  MATLAB語言的主要特點第8章  矩陣分解和多項式計算  8.1  矩陣分解  8.2  多項式及其運算第9章  插值與擬合  9.1  Lagrange插值  9.2  Runge現(xiàn)象的產(chǎn)生和分段線性插值  9.3  最小二乘法擬合第10章  積分與微分  10.1  Newton-Cotes系列數(shù)值求積公式  10.2  微分與差分第11章  線性方程組求解  11.1  直接法  11.2  迭代解法的幾種形式  11.3  線性方程組的解析解法  11.4  稀疏矩陣技術(shù)第12章  非線性方程組求解  12.1  非線性方程的解法  12.2  方程組解法  12.3  非線性方程(組)的解析解法第13章  常微分方程的解法  13.1  歐拉方法  13.2  Runge-Kutta方法  13.3  常微分方程的解析解參考文獻

章節(jié)摘錄

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《數(shù)值計算方法與MATLAB應(yīng)用》是普通高等教育電氣工程專業(yè)“十二五”規(guī)劃教材。

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