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第1章 绪论1

1．1 MATLAB概述1

1．1．1 引例：认识MATLAB1

1．1．2 MATLAB的特点与功能2

1．2 MATLAB运行环境与安装4

1．2．1 运行环境4

1．2．2 MATLAB的安装4

1．3 MATLAB集成环境5

1．3．1 MATLAB的启动和退出5

1．3．2 MATLAB命令窗口6

1．4 MATLAB帮助系统10

1．4．1帮助命令10

1．4．3帮助桌面11

1．4．2帮助窗口11

1．4．4在线帮助页12

习题一12

第2章MATLAB运算基础13

2．1变量与赋值语句13

2．2 MATLAB矩阵14

2．2．1矩阵的建立14

2．2．2矩阵元素17

2．2．3数据的输入输出格式18

2．2．4字符串与字符串变量18

2．2．5who、whos和永久变量20

2．3 MATLAB表达式20

2．3．1算术表达式20

2．3．2关系表达式21

2．3．3逻辑表达式22

2．4．1冒号表达式23

2．4冒号表达式与矩阵拆分23

2．4．2 拆分矩阵24

2．5 MATLAB常用数学函数25

2．6矩阵的基本运算26

2．7数组运算30

习题二31

第3章MATLAB程序设计33

3．1M文件33

3．1．1iM文件的建立与编辑33

3．1．2命令文件34

3．2数据的输入输出35

3．3选择结构36

3．3．1If语句37

3．3．2switch语句39

3．4．1 for语句40

3．4循环结构40

3．4．2 while语句42

3．4．3循环的嵌套43

3．5函数文件44

3．5．1函数文件格式45

3．5．2函数调用46

3．5．3函数所传递参数的可调性47

3．6全局变量与局部变量48

习题三49

第4章MATLAB文件操作52

4．1文件管理52

4．2文件的打开与关闭52

4．2．1打开文件53

4．2．2关闭文件53

4．3文件读写操作54

4．3．1二进制数据文件54

4．3．2文本文件56

4．4数据文件定位57

习题四58

第5章MATLAB图形功能59

5．1二维图形59

5．1．1 plot函数59

5．1．2 subplot函数64

5．1．3函数f（x）曲线67

5．2特殊坐标图形68

5．2．1对数坐标图形68

5．2．2极坐标图70

5．3其他图形函数70

5．3．1阶梯图形70

5．3．2条形图形71

5．4三维图形72

5．3．4二维绘图函数小结72

5．3．3填充图形72

5．4．1 plot3函数73

5．4．2 mesh函数73

5．4．3 surf函数74

5．4．4视点75

5．4．5等高线图76

5．5图形句柄77

5．5．1句柄77

5．5．2对象属性78

5．5．3句柄应用79

5．6动画设计80

习题五81

第6章 线性代数中的数值计算问题83

6．1特殊矩阵的实现83

6．1．1 通用的特殊矩阵83

6．1．2 用于专门学科的特殊矩阵89

6．2 矩阵的特征值与特征向量92

6．3 矩阵分析94

6．3．1 矩阵或向量的范数94

6．3．2 矩阵条件数与逆条件数95

6．3．3 矩阵的秩与迹96

6．3．4 行列式的值97

6．4 矩阵的相似交换与分解97

6．4．1 矩阵的相似交换98

6．4．2 矩阵分解99

6．5矩阵求逆及线性代数方程组求解102

6．5．1 矩阵求逆103

6．5．2 矩阵求逆解法103

6．5．3 直接解法104

6．6 解线性代数方程组的三角分解法105

6．6．1 LU分解法106

6．6．2 平方根法110

6．6．3 LDLT分解法113

6．7 矩阵的超越函数116

6．8稀疏矩阵的处理118

6．8．1 稀疏矩阵的存储模式119

6．8．2 稀疏矩阵的产生方法120

6．8．3 稀疏矩阵的转换与非零元素操作124

6．8．4 稀疏矩阵的运算及应用举例125

习题六128

第7章 数据处理方法与多项式131

7．1 基本统计处理131

7．1．1 查取最大值与最小值131

7．1．2 求中值、和、平均值与积134

7．1．3 求累计和、累积积、标准方差与升序排序137

7．2 多项式运算及其求根141

7．2．2 多项式的建立142

7．2．1 多项式求根142

7．2．3 求多项式的值143

7．2．4 多项式的四则运算144

7．3 数据插值146

7．3．1 一维数据插值146

7．3．2 三次样条插值150

7．3．3 二维数据插值151

7．4 曲线拟合153

7．4．1 最小二乘原理及其曲线拟合算法153

7．4．2 曲线拟合的实现154

7．5 离散傅立叶变换155

7．5．1 离散傅立叶变换算法简要155

7．5．2 离散傅立叶变换156

7．5．3 离散傅立叶逆变换158

习题七158

8．1．1 变步长辛普生法161

第8章 涉及双重函数的数值计算问题161

8．1 数值积分161

8．1．2 牛顿-柯特斯法163

8．2 非线性方程求解与函数优化167

8．2．1 非线性方程求解167

8．2．2 函数优化168

8．3 常微分方程初值问题的数值解法170

习题八174

第9章MATLAB的符号计算176

9．1 符号计算基础176

9．1．1 定义符号变量176

9．1．2 默认符号变量178

9．1．3 符号表达式179

9．1．4 生成符号函数180

9．1．5 建立符号矩阵181

9．2．1 微积分函数182

9．2 微积分182

9．2．2 级数185

9．3 线性代数186

9．3．1 线性代数运算186

9．3．2 矩阵函数188

9．3．3 特征值问题193

9．3．4 若当标准形195

9．4 简化方程表达式196

9．5 解方程202

9．5．1 代数方程组202

9．5．2 解微分方程203

习题九204

第10章MATLAB Notebook206

10．1 Notebook的安装及启动206

10．1．1 Notebook的安装206

10．1．3 Notebook的启动207

10．1．2 M-book模板207

10．1．4 Notebook菜单208

10．2 细胞的使用209

10．2．1 输入细胞209

10．2．2 输出细胞209

10．2．3 定义与激活输入细胞的同步实现210

10．2．4 自活细胞212

10．2．5 细胞群212

10．2．6 计算区215

10．2．7 细胞转化为文本215

10．2．8 文档中操作MATLAB的进一步说明215

10．3 输出控制与文档的打印216

10．4 M-book模板样式的修改221

习题十221

11．1 什么是Simulink222

第11章 Simulink动态仿真集成环境222

11．2．1 启动Simulink223

11．2 模型的创建与编辑223

11．2．2 启动模型创建或编辑224

11．2．3 模型建立或编辑用的画图操作224

11．2．4 模块参数的设置227

11．2．5 在模型图中标记信号名称228

11．2．6 在模型图中添加注解228

11．2．7 模型的保存228

11．2．8 操作执行结果的撤销与再现229

11．2．9 Simulink的退出229

11．3 在模型中使用子系统229

11．3．1 用填充子系统模块的方法建立子系统229

11．3．2 用归并已有模块的方法建立子系统230

11．3．3 关于子系统端口的标号230

11．4．1 简单连续系统建模举例231

11．4 建模举例与建模注意事项231

11．4．2 模块的特征232

11．4．3 几种常用模块的用法233

11．4．4 时变连续系统建模举例234

11．4．5 建模策略235

11．5 系统的仿真236

11．5．1 使用菜单启动仿真过程236

11．5．2 仿真参数对话框237

11．5．3 仿真速度的提高和仿真精度的改善245

11．5．4 使用命令启动仿真过程246

11．6 仿真结果分析与仿真模型处理250

11．6．1 观察输出量的变化轨迹250

11．6．2 状态空间模型的提取与非线性模型线性化252

11．6．3 平衡工作点的确定253

11．7．1 概述254

11．7 用S-函数定义新模块254

11．7．2 用M文件编写S-函数256

11．7．3 S-函数的命令调用264

11．8 用封装子系统定做新模块264

11．8．1 概述264

11．8．2 封装编辑器265

11．8．3 初始化页266

11．8．4 图标页269

11．8．5 文档页272

习题十一272

第12章MATLAB图形用户界面设计275

12．1 图形窗口的控制275

12．1．1 建立图形窗口275

12．1．2 图形窗口的常用属性276

12．1．3 图形窗口控制函数279

12．2．1 建立用户菜单281

12．2 菜单设计281

12．2．2 菜单对象常用属性282

12．3 对话框设计285

12．3．1 对话框的组成285

12．3．2 标准对话框的设计287

12．3．3 一般对话框的设计288

12．4 用户界面设计工具296

12．4．1 图形控制面板297

12．4．2 属性编辑器297

12．4．3 事件过程编辑器299

12．4．4 菜单编辑器299

12．4．5 位置调整工具300

习题十二302

附录 MATLAB常用命令与函数分类索引表303

参考文献317