MATLAB实用教程(第五版) (本科教材)

目 录

第1章 MATLAB简介 1
1．1 MATLAB概述 1
1．2 学生版MATLAB 2
1．3 MATLAB在工业中的应用 2
1．3．1 电气工程 3
1．3．2 生物医学工程 3
1．3．3 流体动力学 4
1．4 解决工程和科学中的问题 4
第2章 MATLAB环境 7
2．1 启动 7
2．2 MATLAB窗口 9
2．2．1 命令窗口 9
2．2．2 命令历史 9
2．2．3 工作区窗口 10
2．2．4 当前文件夹窗口 12
2．2．5 文档窗口 13
2．2．6 图形窗口 14
2．2．7 编辑窗口 14
2．3 用MATLAB解决问题 14
2．3．1 使用变量 15
2．3．2 MATLAB中的矩阵 17
2．3．3 数值显示 32
2．4 保存工作成果 36
2．4．1 日志 36
2．4．2 保存变量 37
2．4．3 脚本 39
2．4．4 分节模式 44
小结 45
MATLAB小结 46
习题 47
第3章 MATLAB内置函数 54
引言 54
3．1 内置函数的使用 54
3．2 帮助功能的使用 56
3．3 初等数学函数 58
3．3．1 常见的计算 58
3．3．2 舍入函数 62
3．3．3 离散数学 63
3．4 三角函数 65
3．5 数据分析函数 69
3．5．1 *大值和*小值 69
3．5．2 均值和中值 71
3．5．3 和与积 72
3．5．4 数值的排序 73
3．5．5 求矩阵的规格 75
3．5．6 方差和标准差 81
3．6 随机数 85
3．6．1 均匀随机数 86
3．6．2 高斯随机数 86
3．7 复数 89
3．8 计算的局限性 93
3．9 特殊值和其他函数 94
小结 95
MATLAB小结 96
习题 98
第4章 MATLAB矩阵运算 104
4．1 矩阵运算 104
4．1．1 定义矩阵 104
4．1．2 冒号运算符的使用 106
4．2 利用meshgrid求解双变量
问题 110
4．3 特殊矩阵 117
4．3．1 全零矩阵 118
4．3．2 全1矩阵 118
4．3．3 对角矩阵 119
4．3．4 魔方矩阵 120
小结 122
MATLAB小结 122
习题 123
第5章 绘图 130
引言 130
5．1 二维图 130
5．1．1 基本绘图 130
5．1．2 线条、颜色和标记样式 137
5．1．3 坐标轴的缩放和图形标注 139
5．2 子图 146
5．3 其他类型的二维图 147
5．3．1 极坐标图 147
5．3．2 对数图 149
5．3．3 条形图和饼图 155
5．3．4 直方图 156
5．3．5 双y轴图 159
5．3．6 画函数的波形 162
5．4 三维图 163
5．4．1 三维线图 163
5．4．2 曲面图 164
5．5 用菜单栏工具编辑图形 169
5．6 由工作区窗口创建图形 171
5．7 保存图形 171
小结 172
MATLAB小结 172
习题 174
第6章 自定义函数 183
引言 183
6．1 创建函数文件 183
6．1．1 语法 183
6．1．2 注释 189
6．1．3 多输入多输出函数 189
6．1．4 无输入参数或输出参数的
函数 194
6．1．5 确定输入参数/输出参数的
数量 195
6．1．6 局部变量 197
6．1．7 全局变量 198
6．1．8 查看函数文件代码 198
6．2 创建自己的函数工具箱 199
6．3 匿名函数和函数句柄 201
6．4 复合函数 203
6．5 子函数 203
6．5．1 在其他函数中使用子
函数 204
6．5．2 MATLAB程序中的子
函数 208
小结 209
MATLAB小结 210
习题 210
第7章 输入/输出控制 216
引言 216
7．1 自定义输入 216
7．2 输出选项 220
7．2．1 显示函数 220
7．2．2 格式化输出―fprintf
函数 222
7．2．3 格式化输出―sprintf
函数 227
7．2．4 table函数 229
7．3 图形输入 230
7．4 分节符的更多应用 231
7．4．1 发布 231
7．4．2 实时脚本 233
7．5 从文件中读写数据 234
7．5．1 导入数据 234
7．5．2 导出数据 236
7．6 调试代码 236
7．6．1 代码分析器 237
7．6．2 调试工具栏 237
小结 240
MATLAB小结 240
习题 241
第8章 逻辑函数和选择结构 246
概述 246
8．1 关系运算与逻辑运算 246
8．2 流程图和伪代码 248
8．3 逻辑函数 250
8．3．1 find命令 250
8．3．2 find命令的流程图和
伪代码 253
8．4 选择结构 257
8．4．1 简单的if语句 257
8．4．2 if/else结构 257
8．4．3 elseif结构 258
8．4．4 switch/case语句 263
8．4．5 menu函数 268
8．5 调试 272
小结 272
MATLAB小结 273
习题 274
第9章 循环结构 285
9．1 for循环 285
9．2 while循环 292
9．3 break和continue 300
9．4 中断循环 301
9．5 嵌套循环 304
9．6 提高循环效率 305
小结 308
习题 309
第10章 矩阵代数 314
引言 314
10．1 矩阵运算和函数 314
10．1．1 转置 314
10．1．2 点积 315
10．1．3 矩阵乘法 321
10．1．4 矩阵的幂 324
10．1．5 逆矩阵 325
10．1．6 行列式 327
10．1．7 叉积 328
10．2 求解线性方程组 332
10．2．1 用逆矩阵解方程 332
10．2．2 用矩阵左除方法求解
方程 335
10．2．3 利用行阶梯矩阵的逆运算
函数求解方程组 338
10．3 特殊矩阵 345
10．3．1 ones和zeros函数 345
10．3．2 单位矩阵 345
10．3．3 其他矩阵 347
小结 347
MATLAB小结 349
习题 350
第11章 其他类型的数组 357
引言 357
11．1 数据类型 358
11．2 数值型数据 359
11．2．1 双精度浮点数 359
11．2．2 单精度浮点数 359
11．2．3 整数 362
11．2．4 复数 362
11．3 字符和字符串数据 363
11．3．1 创建字符和字符串数组 363
11．3．2 字符编码方案 364
11．3．3 字符和字符串数组的
使用 366
11．4 符号数据 371
11．5 逻辑数据 372
11．6 稀疏数组 372
11．7 分类数组 373
11．8 时间数组 373
11．9 多维数组 377
11．10 元胞数组 379
11．11 结构数组 380
11．12 表格数组 387
小结 388
MATLAB小结 388
习题 390
第12章 符号数学运算 397
引言 397
12．1 符号代数 398
12．1．1 创建符号变量 399
12．1．2 符号表达式和符号方程
的处理 401
12．2 求解表达式和方程 403
12．2．1 solve函数 403
12．2．2 求解方程组 406
12．2．3 替换和符号函数 409
12．3 符号绘图 413
12．3．1 fplot函数 413
12．3．2 其他的符号绘图函数 416
12．4 微积分运算 420
12．4．1 微分 420
12．4．2 积分 425
12．5 微分方程 433
12．5．1 输入字符串时dsolve
函数的用法 434
12．5．2 输入符号函数时dsolve
函数的用法 436
12．6 将符号表达式转换为匿名
函数 437
小结 438
MATLAB小结 439
习题 440
第13章 数值计算方法 448
13．1 插值 448
13．1．1 线性插值 448
13．1．2 三次样条插值 450
13．1．3 外插法 455
13．1．4 多维插值 455
13．2 曲线拟合 457
13．2．1 线性回归 457
13．2．2 过零点线性回归 459
13．2．3 多项式回归 460
13．2．4 polyval函数 462
13．3 交互式拟合工具 468
13．3．1 基本拟合工具 468
13．3．2 曲线拟合工具箱 470
13．4 差分与数值微分 470
13．4．1 diff函数 470
13．4．2 前向、后向和中心
差分法 474
13．5 数值积分 479
13．6 求微分方程的数值解 484
13．6．1 函数句柄输入 485
13．6．2 求解过程中要注意的
问题 485
13．6．3 求解高阶微分方程 487
13．6．4 边值问题 488
13．6．5 偏微分方程 490
小结 490
MATLAB小结 492
习题 493
第14章 高级绘图 500
引言 500
14．1 图像 500
14．1．1 图像类型 502
14．1．2 读写图像文件 511
14．2 图形对象 513
14．2．1 曲线句柄 514
14．2．2 图形窗口句柄 515
14．2．3 坐标轴句柄 516
14．2．4 坐标轴注释 518
14．2．5 属性编辑器 518
14．3 动画 519
14．3．1 重绘和擦除 519
14．3．2 电影 521
14．4 其他可视化方法 525
14．4．1 透明度 525
14．4．2 隐藏线 526
14．4．3 光源 527
14．5 三维体可视化简介 527
14．5．1 标量数据的三维体
可视化 527
14．5．2 矢量数据的三维体
可视化 528
小结 530
MATLAB小结 531
习题 532
第15章 图形用户接口设计 534
引言 534
15．1 单用户GUI 534
15．1．1 创建布局 534
15．1．2 向程序添加代码 539
15．2 多用户交互GUI―
ready_aim_fire 542
15．3 改进的ready_aim_fire
程序 545
15．4 更好的ready_aim_fire
程序 546
15．5 内置GUI模板 550
15．5．1 GUI with UIcontrols 550
15．5．2 GUI with Axes and
Menu 552
15．5．3 Modal Question Box 552
15．5．4 其他示例 552
小结 553
习题 553
第16章 Simulink简介 555
引言 555
16．1 应用 555
16．2 入门 555
16．3 Simulink求解微分方程 563
小结 568
习题 568
附录A 特殊字符、命令和函数 572
附录B 坐标轴展缩技术 584
附录C ready_aim_fire GUI
代码 586
附录D 北卡罗来纳州阿什维尔市天气
数据 590