MATLAB基础教程(第五版)(微课版)

1.1　MATLAB简介 1
1.1.1　MATLAB概述 2
1.1.2　MATLAB的基本功能 2
1.1.3　MATLAB的更新 3
1.2　MATLAB R2020b的用户界面 4
1.2.1　启动MATLAB R2020b 4
1.2.2　MATLAB R2020b的主界面 4
1.2.3　MATLAB R2020b的带状工具栏
　　　及功能区介绍 6
1.2.4　MATLAB R2020b的主要窗口 11
1.3　MATLAB R2020b的路径搜索 13
1.3.1　MATLAB R2020b的当前路径 13
1.3.2　MATLAB R2020b的路径搜索
　　　概述 13
1.4　习题 14

2.1　简单的数学运算 15
2.1.1　*简单的计算器使用法 15
2.1.2　MATLAB中的常用数学函数 16
2.1.3　MATLAB的数学运算符 19
2.1.4　标点符号的使用 20
2.2　常用的操作命令和快捷键 21
2.3　MATLAB的数据类型 22
2.3.1　整数 22
2.3.2　浮点数 24
2.3.3　复数 25
2.3.4　逻辑变量 26
2.3.5　各种数据类型之间的转换 29
2.3.6　数据类型操作函数 30
2.3.7　变量 30
2.3.8　系统预定义的特殊变量 32
2.4　MATLAB的运算符 33
2.4.1　关系运算符 33
2.4.2　逻辑运算符 34
2.4.3　运算符的优先级 35
2.5　MATLAB的一些基本函数 35
2.5.1　位操作函数 35
2.5.2　逻辑运算函数 36
2.5.3　集合函数 37
2.5.4　时间与日期函数 38
2.6　MATLAB脚本文件 39
2.6.1　脚本文件的用法 39
2.6.2　块注释 41
2.6.3　代码单元 41
2.7　习题 41

3.1　MATLAB数组 43
3.1.1　创建数组 44
3.1.2　数组操作 45
3.2　MATLAB向量 53
3.2.1　创建向量 53
3.2.2　向量尺寸 54
3.2.3　向量索引 55
3.2.4　缩短向量 56
3.2.5　向量操作 56
3.3　习题 64

4.1　多项式与插值 65
4.1.1　多项式的表示 65
4.1.2　多项式的四则运算 66
4.1.3　多项式的其他运算 67
4.1.4　数据插值 69
4.2　函数运算 72
4.2.1　函数的表示 72
4.2.2　数学函数图像的绘制 73
4.2.3　函数求极值 74
4.2.4　函数求解 77
4.2.5　数值积分 78
4.2.6　含参数函数的使用 81
4.3　微分方程 83
4.3.1　常微分方程初值问题 83
4.3.2　常微分方程边值问题 86
4.4　习题 87

5.1　字符串 88
5.1.1　字符串的生成 88
5.1.2　字符串操作 90
5.1.3　字符串的比较、查找和替换 91
5.1.4　字符串与数值之间的转换 94
5.2　单元数组和结构体 95
5.2.1　单元数组 96
5.2.2　结构体 98
5.3　习题 102

6.1　脚本文件和编辑器 103
6.1.1　创建和使用脚本文件 104
6.1.2　有效使用脚本文件 105
6.1.3　有效使用命令行窗口和编辑器 106
6.1.4　调试脚本文件 106
6.1.5　编程风格 106
6.1.6　记录度量单位 107
6.1.7　使用脚本文件存储数据 108
6.1.8　控制输入和输出 108
6.1.9　用户输入 109
6.1.10　脚本文件示例 110
6.2　程序设计和开发 110
6.2.1　算法和控制结构 111
6.2.2　结构化程序设计 111
6.2.3　自顶向下的设计和程序文档 112
6.2.4　伪代码 113
6.2.5　查找故障 115
6.2.6　开发大型程序 115
6.3　关系运算符和逻辑变量 116
6.3.1　logical类 117
6.3.2　logical函数 117
6.3.3　使用逻辑数组访问数组 118
6.4　逻辑运算符和函数 118
6.4.1　NOT运算 119
6.4.2　&和|运算符 119
6.4.3　异或函数 120
6.4.4　短路逻辑运算符 121
6.4.5　逻辑运算符和find函数 122
6.5　条件语句 124
6.5.1　if语句 124
6.5.2　else语句与else if语句 126
6.5.3　字符串和条件语句 129
6.6　循环 130
6.6.1　for循环 131
6.6.2　break和continue语句 132
6.6.3　使用数组作为循环索引 133
6.6.4　隐含循环 134
6.6.5　使用逻辑数组作为掩码 135
6.6.6　while循环 136
6.7　switch结构 137
6.8　调试MATLAB程序 139
6.8.1　“编辑”功能区 139
6.8.2　“断点”功能区 140
6.8.3　“运行”功能区 141
6.8.4　设置首选项 142
6.8.5　查找故障 142
6.8.6　调试一个循环 143
6.9　习题 144

7.1　符号运算简介 146
7.1.1　符号对象 147
7.1.2　符号变量和符号表达式的
　　　生成 148
7.1.3　symvar函数和subs函数 150
7.1.4　符号和数值之间的转换 151
7.1.5　任意精度的计算 152
7.1.6　创建符号方程 153
7.2　符号表达式的化简与替换 154
7.2.1　符号表达式的化简 154
7.2.2　符号表达式的替换 157
7.3　符号函数的图形绘制 159
7.3.1　符号函数曲线的绘制 159
7.3.2　符号函数曲面网格图及
　　　表面图的绘制 161
7.3.3　等值线的绘制 162
7.4　符号微积分 163
7.4.1　符号表达式求极限 163
7.4.2　符号微分 164
7.4.3　符号积分 165
7.4.4　级数求和 165
7.4.5　泰勒级数 166
7.5　符号方程的求解 167
7.5.1　代数方程的求解 167
7.5.2　代数方程组的求解 167
7.5.3　微分方程的求解 168
7.5.4　微分方程组的求解 170
7.5.5　复合方程 170
7.5.6　反方程 171
7.6　符号积分变换 172
7.6.1　符号傅里叶变换 172
7.6.2　符号拉普拉斯变换 173
7.6.3　符号Z变换 174
7.7　mfun函数的使用 175
7.8　符号函数计算器 176
7.8.1　单变量符号函数计算器 176
7.8.2　泰勒逼近计算器 179
7.9　习题 179

8.1　MATLAB图形窗口 181
8.1.1　图形窗口的创建与控制 182
8.1.2　图形窗口的菜单栏 185
8.1.3　图形窗口的工具栏 189
8.2　基本图形的绘制 189
8.2.1　二维图形的绘制 190
8.2.2　三维图形的绘制 194
8.2.3　图形的其他操作 195
8.3　特殊图形的绘制 197
8.3.1　条形图和面积图 198
8.3.2　饼状图 200
8.3.3　直方图 201
8.3.4　离散型数据图 202
8.3.5　方向矢量图和速度矢量图 203
8.3.6　等值线的绘制 204
8.4　图形注释 205
8.4.1　添加基本注释 206
8.4.2　添加其他注释 207
8.5　三维图形的高级控制 214
8.5.1　查看图形 214
8.5.2　图形的色彩控制 219
8.5.3　光照控制 221
8.6　习题 222

9.1　MATLAB的图形对象 223
9.1.1　Root对象 224
9.1.2　Figure对象 224
9.1.3　Core对象 225
9.1.4　Plot对象 226
9.1.5　Annotation对象 227
9.1.6　Group对象 228
9.2　图形对象的属性 228
9.3　图形对象属性值的设置和查询 229
9.3.1　属性值的设置 230
9.3.2　对象的默认属性值 230
9.3.3　属性值的查询 231
9.4　习题 232

10.1　GUI简介 233
10.1.1　GUI概述 233
10.1.2　GUI的可选控件 234
10.1.3　创建简单的GUI 235
10.2　通过向导创建GUI 240
10.2.1　启动GUIDE 240
10.2.2　向GUI中添加控件 241
10.2.3　创建菜单 242
10.3　编写GUI代码 245
10.3.1　GUI文件 245
10.3.2　响应函数 245
10.3.3　控件编程 249
10.3.4　通过GUIDE创建GUI的
示例 249
10.4　通过程序创建GUI 251
10.4.1　用于创建GUI的函数 251
10.4.2　通过程序创建GUI的示例 254
10.5　通过App Designer创建GUI 262
10.5.1　启动App Designer 262
10.5.2　创建一个简单的GUI 263
10.6　习题 269

11.1　Simulink简介 270
11.2　Simulink模块库 272
11.2.1　连续模块 273
11.2.2　控制板模块 273
11.2.3　非连续模块 274
11.2.4　离散模块 275
11.2.5　逻辑和位操作模块 276
11.2.6　查表模块 277
11.2.7　数学操作模块 277
11.2.8　模型检测模块 279
11.2.9　模型扩充模块 280
11.2.10　端口和子系统模块 280
11.2.11　信号属性模块 281
11.2.12　信号线路模块 282
11.2.13　接收模块 283
11.2.14　输入模块 284
11.2.15　字符串模块 285
11.2.16　用户自定义函数模块 286
11.3　Simulink基本仿真建模 286
11.3.1　仿真框图 286
11.3.2　基本建模方法 288
11.3.3　Simulink基本仿真建模示例 291
11.4　常见的Simulink模型 293
11.4.1　线性状态-变量模型 293
11.4.2　分段线性模型 295
11.4.3　传递-函数模型 301
11.4.4　非线性状态-变量模型 304
11.4.5　子系统 306
11.5　S函数的设计与应用 311
11.5.1　S函数介绍 311
11.5.2　S函数的调用 312
11.5.3　S函数的设计 312
11.6　习题 315

12.1　数据的基本操作 316
12.1.1　文件的存储 316
12.1.2　数据的导入 317
12.1.3　文件的打开 318
12.2　文本文件的读写 319
12.3　低级文件I/O 322
12.4　利用界面工具导入数据 325
12.5　习题 325