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第1篇 基础知识2

第1章 初涉MATLAB（教学视频：19分钟）2

1.1 MATLAB介绍2

1.1.1 MATLAB的历史进程2

1.1.2 MATLAB的主要功能4

1.1.3 MATLAB的语言特点4

1.2 安装MATLAB5

1.2.1 安装环境5

1.2.2 安装过程6

1.3 MATLAB的用户界面6

1.3.1 启动MATLAB6

1.3.2 命令窗口7

1.3.3 历史命令窗口8

1.3.4 工作空间窗口8

1.4 MATLAB帮助系统8

1.4.1 帮助窗口8

1.4.2 帮助命令8

1.4.3 演示系统11

1.5 MATLAB的基本操作11

1.5.1 数值计算12

1.5.2 使用变量13

1.5.3 输入复数16

1.5.4 显示运算结果18

1.6 习题20

第2篇 矩阵22

第2章 矩阵（教学视频：32分钟）22

2.1 创建矩阵22

2.1.1 创建简单矩阵22

2.1.2 创建特殊矩阵22

2.1.3 创建数列24

2.2 访问矩阵27

2.2.1 访问单元素27

2.2.2 访问单下标28

2.2.3 访问多个元素29

2.3 操作矩阵31

2.3.1 拼接矩阵31

2.3.2 矩阵扩容34

2.3.3 矩阵缩容35

2.3.4 修改矩阵形状36

2.4 操作对角矩阵38

2.5 非矩形矩阵40

2.5.1 空矩阵40

2.5.2 标量和向量41

2.6 访问矩阵信息42

2.6.1 获取尺寸信息42

2.6.2 判断数据类型43

2.6.3 判断矩阵的类型44

2.7 高维矩阵45

2.7.1 创建高维矩阵45

2.7.2 访问高维数组的信息50

2.7.3 高维数组操作函数50

2.8 习题51

第3章 数组（教学视频：63分钟）52

3.1 数值类型52

3.1.1 整型52

3.1.2 单精度浮点型54

3.1.3 复数54

3.1.4 无穷数值56

3.1.5 NaN类型56

3.2 逻辑类型57

3.3 字符和字符串58

3.3.1 创建字符矩阵59

3.3.2 字符串元胞数组61

3.3.3 比较字符串62

3.3.4 查找与替换字符串64

3.3.5 字符串与数值类型的转换65

3.4 元胞数组66

3.4.1 创建元胞数组66

3.4.2 操作元胞数组68

3.4.3 访问元胞数组69

3.5 结构体70

3.5.1 创建结构体70

3.5.2 访问结构体元素72

3.6 习题73

第4章 矩阵分析（教学视频：68分钟）74

4.1 矩阵运算74

4.1.1 矩阵加减运算74

4.1.2 矩阵乘法75

4.1.3 矩阵除法77

4.1.4 矩阵的幂78

4.1.5 矩阵的按位运算79

4.2 线性方程组85

4.2.1 线性方程的形式85

4.2.2 计算矩阵行列式85

4.2.3 计算矩阵的逆86

4.2.4 计算条件数88

4.2.5 计算范数89

4.2.6 计算矩阵的秩91

4.3 特征值和特征向量94

4.4 矩阵分解96

4.5 矩阵函数103

4.6 稀疏矩阵105

4.6.1 稀疏矩阵与全矩阵105

4.6.2 创建与转换稀疏矩阵106

4.6.3 操作稀疏矩阵111

4.7 习题114

第3篇 数据分析116

第5章 数据分析（教学视频：62分钟）116

5.1 初等函数分析116

5.1.1 函数表示方法116

5.1.2 求解函数零点117

5.1.3 求解函数微分120

5.1.4 求解函数积分121

5.1.5 最优化125

5.1.6 绘制函数图形130

5.2 基本数据分析132

5.2.1 居中趋势132

5.2.2 数据排序137

5.2.3 求和及求积140

5.2.4 均值和方差分析143

5.3 数据统计分析145

5.3.1 概率分布145

5.3.2 创建随机数146

5.3.3 绘制直方图151

5.4 习题152

第6章 高级数值分析（教学视频：57分钟）153

6.1 多项式153

6.1.1 表示多项式153

6.1.2 矩阵的特征多项式153

6.1.3 多项式求值154

6.1.4 计算多项式的根155

6.1.5 卷积和反卷积156

6.1.6 计算多项式微分156

6.1.7 分式的部分展开157

6.2 插值159

6.2.1 一维插值159

6.2.2 二维插值161

6.2.3 样条和FFT插值162

6.2.4 各种插值方法163

6.3 常微分方程164

6.3.1 一阶常微分方程164

6.3.2 ODE函数比较166

6.3.3 高阶常微分方程168

6.4 傅里叶分析169

6.4.1 fft和ifft169

6.4.2 fft幅度和相位171

6.4.3 案例172

6.5 习题173

第7章 绘制图形（教学视频：86分钟）175

7.1 绘图步骤175

7.2 绘制与编辑二维图形176

7.2.1 绘制二维图形176

7.2.2 便捷绘图177

7.2.3 设置曲线的属性178

7.2.4 设置坐标轴179

7.2.5 设置网格和坐标框180

7.2.6 图形叠绘181

7.2.7 绘制双Y-坐标图形182

7.2.8 绘制多子图183

7.2.9 图形标识184

7.2.10 绘制交互式图形185

7.3 绘制三维图形186

7.3.1 绘制三维曲线186

7.3.2 绘制三维网格图187

7.3.3 绘制三维曲面图188

7.4 编辑三维图形189

7.4.1 设置视角189

7.4.2 设置色彩191

7.4.3 设置光照194

7.4.4 设置透明196

7.5 绘制特殊图形196

7.5.1 绘制条形图196

7.5.2 绘制区域图197

7.5.3 绘制饼状图198

7.5.4 绘制柱状图199

7.5.5 绘制离散数据杆状图199

7.5.6 绘制方向和速度矢量图200

7.5.7 绘制轮廓线图202

7.5.8 特殊坐标系绘图203

7.6 绘制四维图形205

7.7 在图形窗口中绘制图形206

7.7.1 创建图形窗口206

7.7.2 标题栏和菜单栏210

7.7.3 工具栏和工具组件211

7.8 习题212

第8章 程序设计（教学视频：70分钟）213

8.1 M-文件213

8.1.1 脚本文件213

8.1.2 函数文件216

8.1.3 M-文件的组成结构217

8.1.4 P码文件218

8.2 流程控制语句219

8.2.1 顺序结构219

8.2.2 for循环结构220

8.2.3 while循环结构221

8.2.4 if分支结构222

8.2.5 switch分支结构224

8.3 交互式控制语句226

8.3.1 结束循环语句——continue226

8.3.2 结束循环语句——break227

8.3.3 终止操作语句——return228

8.3.4 错误警告语句——warning229

8.3.5 错误警告终止语句——error230

8.3.6 纠错模块语句——try231

8.3.7 暂停语句——pause233

8.3.8 查询语句——echo234

8.3.9 输入控制语句——input234

8.3.10 键盘控制语句——keyboard235

8.4 关系和逻辑运算符237

8.4.1 关系运算符237

8.4.2 逻辑运算符239

8.4.3 运算符的优先级241

8.5 变量242

8.5.1 变量的分类242

8.5.2 变量检测函数243

8.5.3 “变长度”变量245

8.5.4 跨空间传递函数246

8.6 函数247

8.6.1 主函数与子函数248

8.6.2 嵌套函数249

8.6.3 函数句柄251

8.6.4 匿名函数252

8.6.5 字符串调用函数253

8.7 调试程序253

8.7.1 直接调试法254

8.7.2 工具调试法254

8.8 习题255

第4篇 Simulink257

第9章 Simulink基础知识（教学视频：50分钟）257

9.1 Simulink简介257

9.1.1 安装Simulink257

9.1.2 启动Simulink258

9.1.3 创建简单模型258

9.1.4 模型库浏览器简介260

9.1.5 菜单栏261

9.1.6 工具栏和状态栏263

9.2 模型的基本操作264

9.2.1 注释模型264

9.2.2 打印模型265

9.2.3 创建模型报告265

9.2.4 编辑打印边框266

9.3 常用模型库267

9.3.1 常用模块子库268

9.3.2 信息源子库268

9.3.3 连接子库269

9.4 操作模型269

9.4.1 自动连接模块269

9.4.2 手动连接模块270

9.4.3 调整信号线270

9.4.4 变换模块方向271

9.4.5 操作模块名称271

9.4.6 设置模块参数272

9.4.7 改变模块效果272

9.5 操作信号273

9.5.1 信号简介273

9.5.2 标量扩展274

9.5.3 显示信号属性274

9.5.4 信号标签275

9.5.5 传递信号标签275

9.6 仿真设置275

9.6.1 设置仿真时间276

9.6.2 设置仿真算法276

9.6.3 设置仿真步长278

9.6.4 设置误差容限279

9.6.5 载入数据279

9.6.6 保存输出结果281

9.6.7 设置输出选项282

9.7 习题283

第10章 高级仿真技术（教学视频：49分钟）284

10.1 创建子系统284

10.2 封装子系统287

10.2.1 设置封装系统的参数287

10.2.2 设置初始化选项288

10.2.3 设置图标288

10.2.4 设置帮助文档289

10.2.5 子系统封装举例290

10.3 高级子系统293

10.3.1 使能子系统293

10.3.2 触发子系统295

10.3.3 使能触发子系统297

10.4 调试模型297

10.4.1 启动调试器297

10.4.2 调试窗口297

10.4.3 设置断点299

10.5 仿真分析299

10.5.1 运行模型299

10.5.2 线性化303

10.5.3 平衡点分析304

10.5.4 仿真速度和精度304

10.6 创建和使用S-函数305

10.6.1 概述305

10.6.2 使用S-函数306

10.6.3 工作原理306

10.6.4 常用术语介绍307

10.6.5 模板308

10.7 习题310

第5篇 句柄图形312

第11章 句柄图形（教学视频：23分钟）312

11.1 句柄图形的体系结构312

11.1.1 等级关系312

11.1.2 对象类型313

11.2 对象的属性315

11.3 设置和访问对象的属性316

11.3.1 设置属性值316

11.3.2 查询属性值317

11.3.3 默认属性318

11.4 图形窗口对象320

11.4.1 定位320

11.4.2 设置色彩属性321

11.4.3 绘制方式321

11.5 轴对象322

11.5.1 几何属性323

11.5.2 多轴重叠323

11.5.3 其他属性324

11.5.4 自动模式属性326

11.6 访问句柄327

11.6.1 获取对象的句柄327

11.6.2 查询对象328

11.6.3 操作对象329

11.7 习题329

第12章 图形用户界面（教学视频：27分钟）330

12.1 设计基础330

12.1.1 对象层次结构330

12.1.2 创建原则及基本步骤331

12.1.3 设计方式333

12.2 在GUIDE中创建GUI333

12.2.1 启动GUIDE333

12.2.2 编辑界面335

12.2.3 添加控件337

12.2.4 设计编程337

12.3 创建菜单341

12.3.1 创建标准菜单342

12.3.2 创建自定义菜单343

12.4 习题346