Matlab计算及其在土木工程专业的应用(魏海霞)

篇 Matlab 计算基础知识
第1章 Matlab 入门知识 002
1.1 Matlab 概述002
1.1.1 关于Matlab 002
1.1.2 Matlab 工作界面简介003
1.2 变量与函数004
1.2.1 变量定义004
1.2.2 变量赋值004
1.2.3 常用数学函数005
1.3 标点符号和操作命令007
1.3.1 标点符号007
1.3.2 操作命令008
1.4 运算符010
1.4.1 算术运算符010
1.4.2 关系运算符011
1.4.3 逻辑运算符012
1.5 Matlab 的基本对象014
1.5.1 数组014
1.5.2 矩阵016
1.5.3 字符串021
1.5.4 元胞数组023
1.5.5 结构数组026

第2章 Matlab 程序设计基础 028
2.1 M 文件028
2.1.1 命令文件028
2.1.2 函数文件030
2.1.3 全局变量和局部变量032
2.2 Matlab 函数类别033
2.2.1 主函数和子函数033
2.2.2 嵌套函数034
2.2.3 匿名函数036
2.2.4 内联函数036
2.3 程序控制结构037
2.3.1 顺序结构037
2.3.2 循环结构038
2.3.3 条件结构040
2.3.4 开关结构042
2.3.5 试探结构044
2.4 常用交互式命令046
2.4.1 input 命令046
2.4.2 disp 命令047
2.4.3 pause 命令047
2.4.4 break 和continue 命令047
2.5 数据的导入与导出048
2.5.1 二进制文件的导入和导出048
2.5.2 txt 文件的导入和导出049
2.5.3 excel 文件的导入和导出050

第3章 Matlab 图形绘制 054
3.1 二维基本图形绘制054
3.2 二维特殊图形绘制058
3.2.1 二维统计图058
3.2.2 二维矢量图059
3.2.3 特殊坐标系下的二维图形061
3.3 常用绘图命令063
3.3.1 图形修饰命令063
3.3.2 图形标注命令065
3.3.3 图形属性设置命令067
3.3.4 图形窗口控制命令067
3.3.5 网格线和边框设置命令071
3.3.6 坐标轴控制命令072
3.4 三维基本图形绘制073
3.4.1 三维曲线图073
3.4.2 三维曲面图075
3.5 三维特殊图形绘制076
3.5.1 三维统计图076
3.5.2 三维箭头图077
3.5.3 柱坐标图078
3.5.4 等高线图079
3.5.5 立体切片图080

第4章 Matlab 符号运算 082
4.1 符号对象082
4.1.1 符号变量082
4.1.2 符号表达式083
4.1.3 符号矩阵085
4.1.4 符号方程086
4.2 极限运算089
4.3 导数运算091
4.3.1 一般函数的导数091
4.3.2 参数方程的导数092
4.3.3 隐函数的导数093
4.4 积分运算093
4.4.1 不定积分093
4.4.2 定积分094
4.5 级数运算095
4.5.1 泰勒级数095
4.5.2 傅里叶级数096
4.5.3 级数求和097
4.6 积分变换098
4.6.1 傅里叶变换098
4.6.2 傅里叶逆变换099
4.6.3 拉普拉斯变换099
4.6.4 拉普拉斯逆变换100

第5章 Matlab 线性代数运算 102
5.1 多项式的表达和运算102
5.1.1 多项式的表达102
5.1.2 多项式的运算103
5.2 矩阵的基本运算105
5.3 线性方程组求解108
5.3.1 求逆法108
5.3.2 初等变换法109
5.4 线性规划和二次规划问题求解111
5.4.1 线性规划问题111
5.4.2 二次规划问题112

第6章 Matlab 数据分析 114
6.1 数据拟合与回归114
6.1.1 多项式拟合114
6.1.2 线性回归115
6.1.3 非线性回归124
6.2 数据插值125
6.2.1 一维数据插值125
6.2.2 二维数据插值126
6.2.3 三维数据插值128
6.3 数据预处理129
6.3.1 数据的平滑处理129
6.3.2 数据的标准化变换130
6.3.3 数据的归一化变换131
6.4 数据预测效果评价132
6.4.1 平均误差和平均百分比误差132
6.4.2 均方误差和均方根误差133
6.4.3 决定系数134

第7章 Matlab 智能算法 135
7.1 人工神经网络算法136
7.1.1 BP 神经网络算法及相关命令136
7.1.2 BP 神经网络算法示例137
7.2 遗传算法139
7.2.1 遗传算法及相关命令139
7.2.2 遗传算法示例141
7.3 粒子群算法143
7.3.1 粒子群算法及相关命令143
7.3.2 粒子群算法示例145
7.4 模糊控制算法146
7.4.1 模糊控制算法及相关命令146
7.4.2 模糊控制算法示例148
7.5 小波分析算法149
7.5.1 小波分析算法及相关命令149
7.5.2 小波分析算法示例150
7.6 极限学习机算法152
7.6.1 极限学习机算法及相关命令152
7.6.2 极限学习机算法示例156


第二篇 Matlab 在土木工程专业中的应用
第8 章 Matlab 在建筑工程中的应用 160

第9 章 Matlab 在道路与桥梁工程中的应用 173

第10 章 Matlab 在岩土与地下工程中的应用 191


参考文献 209