MATLAB教程及實訓（第2版）

前言
第1篇  MATLAB教程
第1章  MATLAB R2010a概述
1.1  MATLAB R2010a簡介
1.1.1  MATLAB的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1.1.2  MATLAB的特點
1.1.3  MATLAB的工具箱
1.2  MATLAB R2010a的開發(fā)環(huán)境
1.2.1  MATLAB R2010a的環(huán)境設(shè)置
1.2.2  菜單和工具欄
1.2.3  通用窗口
1.3  MATLAB R2010a的其他管理
1.3.1  MATLAB的文件格式
1.3.2  設(shè)置搜索路徑
1.4  一個簡單的實例
1.5  MATLAB的文字處理工具Notebook
1.5.1  Notebook的安裝和啟動
1.5.2  Notebook的使用
1.6  MATLAB R2010a的幫助系統(tǒng)
1.6.1  使用幫助瀏覽器
1.6.2  使用幫助命令
1.6.3  其他幫助
習題
第2章  MATLAB的基本運算
2.1  數(shù)據(jù)類型
2.1.1  常數(shù)和變量
2.1.2  整數(shù)和浮點數(shù)
2.1.3  復數(shù)
2.2  矩陣和數(shù)組的算術(shù)運算
2.2.1  數(shù)組的創(chuàng)建
2.2.2  數(shù)組的操作
2.2.3  矩陣和數(shù)組函數(shù)
2.2.4  矩陣和數(shù)組的算術(shù)運算
2.2.5  稀疏矩陣
2.3  字符串
2.3.1  創(chuàng)建字符串
2.3.2  字符串函數(shù)
2.4  日期和時間
2.4.1  日期和時間的表示格式
2.4.2  日期時間函數(shù)
2.5  結(jié)構(gòu)體和元胞數(shù)組
2.5.1  元胞數(shù)組
2.5.2  結(jié)構(gòu)體
2.6  多維數(shù)組
2.7  關(guān)系運算和邏輯運算
2.7.1  邏輯變量
2.7.2  關(guān)系運算
2.7.3  邏輯運算
2.7.4  運算符優(yōu)先級
2.8  數(shù)組的信息獲取
2.9   多項式
2.9.1  多項式求根和求值
2.9.2  多項式的算術(shù)運算
2.9.3  多項式的擬合與插值
習題
第3章  數(shù)據(jù)的可視化
3.1  二維繪圖
3.1.1  繪圖的一般步驟
3.1.2  基本繪圖函數(shù)
3.1.3  多個圖形的繪制
3.1.4  設(shè)置曲線繪制方式、坐標軸和圖形注釋
3.2  特殊圖形和坐標的繪制
3.2.1  特殊圖形繪制
3.2.2  特殊坐標軸圖形繪制
3.3  MATLAB的圖形窗口
3.3.1  圖形窗口界面
3.3.2  圖形的打印和輸出
3.4  基本三維繪圖命令
3.4.1  三維曲線圖
3.4.2  三維曲面圖
3.4.3  設(shè)置視角和色彩
習題
第4章  符號運算
4.1  符號對象的創(chuàng)建和使用
4.1.1  創(chuàng)建符號對象
4.1.2  符號常量和符號變量
4.1.3  符號表達式
4.1.4  符號矩陣
4.2  符號對象的運算
4.2.1  符號對象的基本運算
4.2.2  任意精度的算術(shù)運算
4.3  符號表達式的變換
4.3.1  符號表達式中的自由符號變量
4.3.2  符號表達式的化簡
4.3.3  符號表達式的替換
4.3.4  計算反函數(shù)和復合函數(shù)
4.3.5  多項式符號表達式
4.4  符號微積分、極限和級數(shù)
4.4.1  符號表達式的微積分
4.4.2  符號表達式的極限
4.4.3  符號表達式的級數(shù)
4.5  符號積分變換
4.5.1  Fourier變換
4.5.2  Laplace變換
4.5.3  Z變換
4.6  符號方程的求解
4.6.1  代數(shù)方程的求解
4.6.2  微分方程的求解
4.7  符號函數(shù)的可視化
4.7.1  符號函數(shù)計算器
4.7.2  泰勒級數(shù)計算器
4.8  綜合舉例
習題
第5章  程序設(shè)計和M文件
5.1  程序控制
5.1.1  分支控制語句
5.1.2  循環(huán)控制語句
5.1.3  錯誤控制語句
5.1.4  流程控制命令
5.2  M文件結(jié)構(gòu)
5.2.1  M文件的一般結(jié)構(gòu)
5.2.2  M文件編輯/調(diào)試器窗口
5.2.3  M腳本文件和M函數(shù)文件
5.3  函數(shù)的使用
5.3.1  主函數(shù)和子函數(shù)
5.3.2  函數(shù)的輸入/輸出參數(shù)
5.3.3  局部變量、全局變量和靜態(tài)變量
5.3.4  嵌套函數(shù)、私有函數(shù)和重載函數(shù)
5.3.5  函數(shù)的工作過程和P碼文件
5.4  函數(shù)句柄和inline對象
5.4.1  函數(shù)句柄
5.4.2  inline對象
5.5  函數(shù)繪圖
5.5.1  fplot命令
5.5.2  函數(shù)繪圖命令
5.6  數(shù)值分析
5.6.1  求最小值和過零點
5.6.2  數(shù)值積分
5.6.3  微分方程組數(shù)值求解
習題
第6章  MATLAB高級圖形設(shè)計
6.1  句柄圖形對象
6.1.1  句柄圖形對象體系
6.1.2  句柄圖形對象的操作
6.2  圖形用戶界面
6.2.1  圖形用戶界面概述
6.2.2  設(shè)計一個簡單的GUI界面
6.2.3  回調(diào)函數(shù)和GUI程序文件
6.2.4  按鈕、滾動條和文本框控件
6.2.5  單選按鈕、復選框和面板
6.2.6  下拉菜單、列表框、坐標軸和ActiveX控件
6.2.7  菜單的設(shè)計
6.3  對話框
6.3.1  輸入框
6.3.2  輸出框
6.3.3  文件管理框
6.4  圖像和聲音
6.4.1  圖像
6.4.2  聲音
6.5  視頻與動畫設(shè)計
6.5.1  視頻
6.5.2  以電影方式創(chuàng)建動畫
6.5.3  以對象方式創(chuàng)建動畫
6.6  綜合應(yīng)用舉例
習題
第7章  Simulink仿真環(huán)境
7.1  Simulink的概述
7.2  Simulink的工作環(huán)境
7.2.1  一個簡單的Simulink實例
7.2.2  Simulink的模型窗口
7.2.3  Simulink的工作原理
7.2.4  Simulink的模塊庫
7.3  建立模型
7.3.1  創(chuàng)建模型
7.3.2  仿真參數(shù)的設(shè)置
7.3.3  常用模塊的設(shè)置
7.3.4  仿真結(jié)構(gòu)參數(shù)化
7.3.5  使用命令創(chuàng)建和運行Simulink模型
7.4  Simulink的應(yīng)用實例
7.4.1  Simulink在電工基礎(chǔ)中的應(yīng)用實例
7.4.2  Simulink在數(shù)字電路中的應(yīng)用實例
7.4.3  Simulink在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用實例
7.5  模型的調(diào)試
7.5.1  Simulink調(diào)試器
7.5.2  在調(diào)試器窗口中調(diào)試模型
7.6  子系統(tǒng)與封裝
7.6.1  創(chuàng)建子系統(tǒng)
7.6.2  封裝子系統(tǒng)
7.6.3  定義自己的模塊庫
7.7  S函數(shù)的設(shè)計與應(yīng)用
7.7.1  S函數(shù)簡介
7.7.2  S函數(shù)的工作原理
7.7.3  M文件S函數(shù)的模板格式
7.7.4  創(chuàng)建S函數(shù)
7.8  綜合實例介紹
習題
第8章  線性控制系統(tǒng)的分析
8.1  控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
8.1.1  創(chuàng)建系統(tǒng)的模型并相互轉(zhuǎn)換
8.1.2  系統(tǒng)的模型參數(shù)
8.1.3  系統(tǒng)模型的連接和簡化
8.1.4  將Simulink模型結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)模型
8.2  時域分析的MATLAB實現(xiàn)
8.2.1  使用拉普拉斯變換和逆變換計算時域響應(yīng)
8.2.2  線性系統(tǒng)的時域分析
8.2.3  線性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)與時域性能指標
8.3  頻域分析的MATLAB實現(xiàn)
8.3.1  線性系統(tǒng)的頻域分析
8.3.2  頻域分析性能指標
8.4  根軌跡分析的MATLAB實現(xiàn)
8.4.1  線性系統(tǒng)的根軌跡分析
8.4.2  根軌跡設(shè)計工具
8.5  穩(wěn)定性分析的MATLAB實現(xiàn)
8.5.1  根據(jù)閉環(huán)特征方程判定系統(tǒng)穩(wěn)定性
8.5.2  用頻率特性法判定系統(tǒng)穩(wěn)定性
8.5.3  用根軌跡法判定系統(tǒng)穩(wěn)定性
8.6  穩(wěn)態(tài)誤差分析的MATLAB實現(xiàn)
8.7  狀態(tài)分析的MATLAB實現(xiàn)
8.7.1  狀態(tài)空間的線性變換
8.7.2  狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣
8.7.3  線性系統(tǒng)的能控性和能觀性
8.7.4  狀態(tài)反饋極點配置
8.8  線性定常系統(tǒng)分析與設(shè)計的圖形工具
8.8.1  線性定常系統(tǒng)仿真圖形工具LTI Viewer
8.8.2  SISO設(shè)計工具sisotool
8.9  綜合實例介紹
習題
第2篇  MATLAB實訓
第1章  MATLAB R2010a概述實訓
1.1  實驗1  熟悉MATLAB R2010a的開發(fā)環(huán)境
1.2  實驗2  使用Notebook
1.3  實驗3  使用MATLAB的“幫助”
1.4  自我練習
第2章  MATLAB基本運算實訓
2.1  實驗1  向量的運算
2.2  實驗2  矩陣和數(shù)組的運算
2.3  實驗3  字符串和日期型數(shù)組的操作
2.4  實驗4  多項式的運算
2.5  實驗5  元胞數(shù)組和結(jié)構(gòu)體
2.6  自我練習
第3章  數(shù)據(jù)的可視化實訓
3.1  實驗1  繪制二維曲線并標注文字
3.2  實驗2  在同一窗口中繪制多條曲線
3.3  實驗3  繪制特殊圖形
3.4  實驗4  繪制三維圖形
3.5  自我練習
第4章  符號運算實訓
4.1  實驗1  符號表達式的創(chuàng)建和算術(shù)運算
4.2  實驗2  符號表達式的運算
4.3  實驗3  符號表達式的微積分和
積分變換
4.4  實驗4  符號方程的求解
4.5  自我練習
第5章  程序設(shè)計和M文件實訓
5.1  實驗1  使用函數(shù)調(diào)用并調(diào)試程序
5.2  實驗2  使用M腳本和M函數(shù)文件
5.3  實驗3  使用函數(shù)句柄進行數(shù)值分析
5.4  自我練習
第6章  MATLAB高級圖形設(shè)計實訓
6.1  實驗1  創(chuàng)建多控件的用戶界面
6.2  實驗2  創(chuàng)建多媒體用界面
6.3  自我練習
第7章  Simulink仿真環(huán)境實訓
7.1  實驗1  連續(xù)系統(tǒng)模型的分析和校正
7.2  實驗2  使用S函數(shù)創(chuàng)建模型并調(diào)試
7.3  自我練習
第8章  線性控制系統(tǒng)的分析實訓
8.1  實驗1  創(chuàng)建控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
8.2  實驗2  簡化連接系統(tǒng)的數(shù)學模型
8.3  實驗3  對控制系統(tǒng)性能進行分析
8.4  實驗4  使用線性系統(tǒng)的圖形工具分析
8.5  自我練習
習題答案
第1章  MATLAB R2010a概述
第2章  MATLAB基本運算
第3章  數(shù)據(jù)的可視化
第4章  符號運算
第5章  程序設(shè)計和M文件
第6章  MATLAB高級圖形設(shè)計
第7章  Simulink仿真環(huán)境
第8章  線性控制系統(tǒng)的分析
附錄
附錄A  程序的調(diào)試
A.1  直接檢測
A.2  出錯提示
A.3  使用M文件調(diào)試器窗口調(diào)試
A.4  專用調(diào)試命令
附錄B  M文件剖析
B.1  代碼分析
B.2  Profiler分析工具
B.3  M文件性能優(yōu)化
例題索引
參考文獻