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MATLAB教程
作者：张志涌，杨祖樱
出版社：北京航空航天大学出版社
出版时间：2015-01-01
ISBN：9787512416659
定价：¥45.00
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内容简介
本书以MATLAB R2014a中、英文版为编写基础，系统讲解MATLAB基本环境和操作要旨；分章阐述符号计算、数值计算、计算结果可视化及编程精要；选例展现MATLAB精华工具Simulink的功能级和元器件级仿真能力；范例剖析MATLAB版面编辑器的用法和图形用户界面（GUI）的制作要领；简扼勾画MATLAB和Word集成一体的Notebook环境。全书包含153个多年凝炼的计算范例和83个开拓思路的习题。所有算例程序可靠、完整，读者可以完全准确地重现本书所提供的算例结果。习题另附包含彩色图形的电子答案。书后编有索引，本书所用全部命令及配套的标点符号一览无余。利用索引，读者很容易查阅演示各命令和标点使用方法的节次。全书由印刷版和电子文档结合而成。印刷版便于读者进行系统、全面、长时间连续阅读，便于随心的翻阅、浏览；而电子文档则可方便教师制作电子讲稿，方便学生完成电子作业，向读者提供实践本书内容所需的全部可靠程序、色彩信息和动态交互环境，还将随MATLAB版本升级而及时地向读者提供新内容。本书内容充实、篇幅紧凑，是专为理工科院校本科生系统学习MATLAB而撰写的，也可供部分研究生使用；既可用做教材、课程设计和毕业设计参考用书，也可作为自学用书。
作者简介
张志涌 籍贯无锡，教授，享受国务院专项津贴；先后受教育于清华大学、上海交通大学、荷兰王国Eindhoven技术大学；先后从事系统辨识、故障诊断、系统仿真、智能计算和控制、无线信道盲辨识及盲均衡、仿真机器人足球和多智能体、科学计算及软件等方面的研究和教学。对科学计算及软件尤感兴趣，曾先后使用过Maple、Mathematica、Mathcad、SCILAB、MuPAD等计算软件。1989年接触使用MATLAB；1992年对MATLAB 3.0实施汉化，编写应用讲义；1997年出版《掌握和精通 MATLAB》；2000年出版《精通MATLAB 5.3版》；2001年出版《MATLAB 教程》；2003年出版《精通MATLAB 6.5版》；2006年起出版不断更新修订的《MATLAB 教程》；2011年出版《精通MATLAB R2011a》；2014年编译具有MATLAB之父、数值分析和科学计算之父双重身份的Cleve B. Moler经典著作《Numerrical Computing with MATLAB》的中文版《MATLAB数值计算》。
目录
第1章 基础准备及入门 1
1.1 MATLAB的安装和工具包选择 1
1.2 MATLAB桌面 2
1.2.1 MATLAB桌面的启动 2
1.2.2 MATLAB桌面的布局 3
1.3 命令窗运行入门 3
1.3.1 命令窗简介 3
1.3.2 最简单的计算器使用法 3
1.3.3 数值、变量和表达式 5
1.4 命令窗操作要旨 15
1.4.1 命令窗的显示方式 15
1.4.2 命令行中的标点符号 17
1.4.3 命令窗的常用控制命令 19
1.4.4 命令窗中命令行的编辑 19
1.5 当前文件夹和路径设置器 20
1.5.1 当前文件夹及其使用 20
1.5.2 搜索路径和路径设置 22
1.6 工作内存区和历史命令窗 23
1.6.1 工作内存区、交互绘图和变量编辑器 23
1.6.2 历史命令窗和M文件编辑器 24
1.7 帮助系统及其使用 27
1.7.1 浏览器帮助系统 27
1.7.2 命令窗帮助系统 30
习题1 31
第2章 符号计算 33
2.1 符号对象和符号表达式 33
2.1.1 基本符号对象和运算算符 33
2.1.2 符号计算中的函数命令 37
2.1.3 符号表达式和符号函数 37
2.1.4 符号对象的识别 41
2.1.5 符号运算机理和变量假设 42
2.2 符号数字及表达式的操作 45
2.2.1 符号数字转换成双精度数字 45
2.2.2 符号数字的任意精度表达形式 45
2.2.3 符号表达式的基本操作 47
2.2.4 表达式中的置换操作 47
2.3 符号微积分 51
2.3.1 极限和导数的符号计算 51
2.3.2 序列/级数的符号求和 56
2.3.3 符号积分 57
2.4 微分方程的符号解法 60
2.4.1 符号解法和数值解法的互补作用 60
2.4.2 求微分方程符号解的一般命令 60
2.4.3 微分方程符号解示例 61
2.5 符号变换和符号卷积 63
2.5.1 Fourier变换及其反变换 64
2.5.2 Laplace变换及其反变换 68
2.5.3 Z变换及其反变换 70
2.5.4 符号卷积 72
2.6 符号矩阵分析和代数方程解 73
2.6.1 符号矩阵分析 73
2.6.2 线性方程组的符号解 76
2.6.3 一般代数方程组的解 77
2.7 代数状态方程求符号传递函数 79
2.7.1 结构框图的代数状态方程解法 80
2.7.2 信号流图的代数状态方程解法 81
2.8 符号计算结果的可视化 83
2.8.1 直接可视化符号表达式 83
2.8.2 使用数值及符号混合数据绘图 87
2.8.3 可视化与数据探索 90
习题2 91
第3章 数组运算及数组化编程 95
3.1 数组、结构和创建 95
3.1.1 数组及其结构 95
3.1.2 行（列）数组的创建 97
3.1.3 二维通用数组的创建 99
3.1.4 数组构作技法综合 103
3.2 数组元素编址及寻访 105
3.2.1 数组元素的编址 105
3.2.2 二维数组元素的寻访 106
3.3 数组运算 109
3.3.1 实施数组运算的算符 109
3.3.2 实施数组运算的函数 113
3.3.3 数组运算中的溢出及非数处理 114
3.3.4 数组化编程 115
3.4 矩阵及其运算 117
3.4.1 矩阵和数组的异同 117
3.4.2 矩阵运算符和矩阵函数 118
3.4.3 矩阵化编程 121
习题3 123
第4章 数值计算 125
4.1 数值微积分 125
4.1.1 近似数值极限及导数 125
4.1.2 数值求和与近似数值积分 129
4.1.3 计算精度可控的数值积分 131
4.1.4 函数极值的数值求解 135
4.1.5 常微分方程的数值解 138
4.2 矩阵和代数方程 140
4.2.1 矩阵的标量特征参数 140
4.2.2 矩阵的变换和特征值分解 142
4.2.3 线性方程的解 145
4.2.4 一般代数方程的解 147
4.3 概率分布和统计分析 150
4.3.1 概率函数、分布函数、逆分布函数和随机数的发生 150
4.3.2 全局随机流、随机数组和统计分析 155
4.4 多项式运算和卷积 162
4.4.1 多项式的运算函数 162
4.4.2 多项式拟合和最小二乘法 167
4.4.3 两个有限长序列的卷积 169
习题4 172
第5章 数据和函数的可视化 174
5.1 引 导 174
5.1.1 离散数据和离散函数的可视化 174
5.1.2 连续函数的可视化 175
5.2 二维曲线和图形 177
5.2.1 二维曲线绘制的基本命令plot 178
5.2.2 坐标控制和图形标识 182
5.2.3 多次叠绘、双纵坐标和多子图 187
5.2.4 获取二维图形数据的命令ginput 190
5.3 三维曲线和曲面 193
5.3.1 三维线图命令plot3 193
5.3.2 三维曲面/网线图 194
5.3.3 曲面/网线图的精细修饰 195
5.3.4 透视、镂空和裁切 200
5.4 高维可视化 202
5.4.1 二维半图命令pcolor, contour, contourf 202
5.4.2 四维表现 203
5.4.3 动态图形 204
5.5 图形窗功能简介 209
习题5 212
第6章 M文件和函数句柄 218
6.1 MATLAB控制流 218
6.1.1 if-else-end条件控制 218
6.1.2 switch-case控制结构 220
6.1.3 for循环和while循环 222
6.1.4 控制程序流的其他常用命令 226
6.2 脚本文件和函数文件 226
6.2.1 M脚本文件 226
6.2.2 M函数文件 227
6.2.3 局部变量和全局变量 227
6.2.4 M函数文件的一般结构 228
6.3 MATLAB的函数类别 230
6.3.1 主函数（Primary function） 230
6.3.2 子函数（Subfunction） 230
6.3.3 匿名函数（Anonymous function） 232
6.4 函数句柄 232
6.4.1 函数句柄的创建和观察 232
6.4.2 函数句柄的基本用法 233
习题6 236
第7章 Simulink交互式仿真集成环境 237
7.1 连续时间系统的建模与仿真 237
7.1.1 基于微分方程的Simulink建模 238
7.1.2 基于传递函数的Simulink建模 247
7.2 离散时间系统的建模与仿真 251
7.3 Simulink实现的元件级电路仿真 255
习题7 264
第8章 图形用户界面(GUI) 266
8.1 GUI入门示例 266
8.2 控件创建及应用示例 273
8.3 菜单及工具图标的设计示例 285
8.3.1 为界面配置标准菜单条和工具条 286
8.3.2 菜单定制和标准图标选用 287
习题8 291
附录A 字符串、胞元及构架数组
293 A.1 字符串数组 293
A.2 胞元数组 296
A.3 构架数组 297
附录B Notebook 299
B.1 Notebook的配置和启动 299
B.2 M-book的特征 300
B.3 Notebook的基本操作 301
B.4 输出细胞的格式控制 303
附录C 电子文档使用说明 306
C.1 电子文档的结构 306
C.2 电子文档的操作准备 307
C.3 mbook文件夹上DOCX文件的使用 307
C.4 mfile文件夹上的M、SLX文件的使用 308
C.5 其 他 309
附录D MATLAB命令索引 310
D.1 标点及特殊符号命令 310
D.2 主要函数命令 311
D.3 Simulink模块 323
参考文献 324
1.1 MATLAB的安装和工具包选择 1
1.2 MATLAB桌面 2
1.2.1 MATLAB桌面的启动 2
1.2.2 MATLAB桌面的布局 3
1.3 命令窗运行入门 3
1.3.1 命令窗简介 3
1.3.2 最简单的计算器使用法 3
1.3.3 数值、变量和表达式 5
1.4 命令窗操作要旨 15
1.4.1 命令窗的显示方式 15
1.4.2 命令行中的标点符号 17
1.4.3 命令窗的常用控制命令 19
1.4.4 命令窗中命令行的编辑 19
1.5 当前文件夹和路径设置器 20
1.5.1 当前文件夹及其使用 20
1.5.2 搜索路径和路径设置 22
1.6 工作内存区和历史命令窗 23
1.6.1 工作内存区、交互绘图和变量编辑器 23
1.6.2 历史命令窗和M文件编辑器 24
1.7 帮助系统及其使用 27
1.7.1 浏览器帮助系统 27
1.7.2 命令窗帮助系统 30
习题1 31
第2章 符号计算 33
2.1 符号对象和符号表达式 33
2.1.1 基本符号对象和运算算符 33
2.1.2 符号计算中的函数命令 37
2.1.3 符号表达式和符号函数 37
2.1.4 符号对象的识别 41
2.1.5 符号运算机理和变量假设 42
2.2 符号数字及表达式的操作 45
2.2.1 符号数字转换成双精度数字 45
2.2.2 符号数字的任意精度表达形式 45
2.2.3 符号表达式的基本操作 47
2.2.4 表达式中的置换操作 47
2.3 符号微积分 51
2.3.1 极限和导数的符号计算 51
2.3.2 序列/级数的符号求和 56
2.3.3 符号积分 57
2.4 微分方程的符号解法 60
2.4.1 符号解法和数值解法的互补作用 60
2.4.2 求微分方程符号解的一般命令 60
2.4.3 微分方程符号解示例 61
2.5 符号变换和符号卷积 63
2.5.1 Fourier变换及其反变换 64
2.5.2 Laplace变换及其反变换 68
2.5.3 Z变换及其反变换 70
2.5.4 符号卷积 72
2.6 符号矩阵分析和代数方程解 73
2.6.1 符号矩阵分析 73
2.6.2 线性方程组的符号解 76
2.6.3 一般代数方程组的解 77
2.7 代数状态方程求符号传递函数 79
2.7.1 结构框图的代数状态方程解法 80
2.7.2 信号流图的代数状态方程解法 81
2.8 符号计算结果的可视化 83
2.8.1 直接可视化符号表达式 83
2.8.2 使用数值及符号混合数据绘图 87
2.8.3 可视化与数据探索 90
习题2 91
第3章 数组运算及数组化编程 95
3.1 数组、结构和创建 95
3.1.1 数组及其结构 95
3.1.2 行（列）数组的创建 97
3.1.3 二维通用数组的创建 99
3.1.4 数组构作技法综合 103
3.2 数组元素编址及寻访 105
3.2.1 数组元素的编址 105
3.2.2 二维数组元素的寻访 106
3.3 数组运算 109
3.3.1 实施数组运算的算符 109
3.3.2 实施数组运算的函数 113
3.3.3 数组运算中的溢出及非数处理 114
3.3.4 数组化编程 115
3.4 矩阵及其运算 117
3.4.1 矩阵和数组的异同 117
3.4.2 矩阵运算符和矩阵函数 118
3.4.3 矩阵化编程 121
习题3 123
第4章 数值计算 125
4.1 数值微积分 125
4.1.1 近似数值极限及导数 125
4.1.2 数值求和与近似数值积分 129
4.1.3 计算精度可控的数值积分 131
4.1.4 函数极值的数值求解 135
4.1.5 常微分方程的数值解 138
4.2 矩阵和代数方程 140
4.2.1 矩阵的标量特征参数 140
4.2.2 矩阵的变换和特征值分解 142
4.2.3 线性方程的解 145
4.2.4 一般代数方程的解 147
4.3 概率分布和统计分析 150
4.3.1 概率函数、分布函数、逆分布函数和随机数的发生 150
4.3.2 全局随机流、随机数组和统计分析 155
4.4 多项式运算和卷积 162
4.4.1 多项式的运算函数 162
4.4.2 多项式拟合和最小二乘法 167
4.4.3 两个有限长序列的卷积 169
习题4 172
第5章 数据和函数的可视化 174
5.1 引 导 174
5.1.1 离散数据和离散函数的可视化 174
5.1.2 连续函数的可视化 175
5.2 二维曲线和图形 177
5.2.1 二维曲线绘制的基本命令plot 178
5.2.2 坐标控制和图形标识 182
5.2.3 多次叠绘、双纵坐标和多子图 187
5.2.4 获取二维图形数据的命令ginput 190
5.3 三维曲线和曲面 193
5.3.1 三维线图命令plot3 193
5.3.2 三维曲面/网线图 194
5.3.3 曲面/网线图的精细修饰 195
5.3.4 透视、镂空和裁切 200
5.4 高维可视化 202
5.4.1 二维半图命令pcolor, contour, contourf 202
5.4.2 四维表现 203
5.4.3 动态图形 204
5.5 图形窗功能简介 209
习题5 212
第6章 M文件和函数句柄 218
6.1 MATLAB控制流 218
6.1.1 if-else-end条件控制 218
6.1.2 switch-case控制结构 220
6.1.3 for循环和while循环 222
6.1.4 控制程序流的其他常用命令 226
6.2 脚本文件和函数文件 226
6.2.1 M脚本文件 226
6.2.2 M函数文件 227
6.2.3 局部变量和全局变量 227
6.2.4 M函数文件的一般结构 228
6.3 MATLAB的函数类别 230
6.3.1 主函数（Primary function） 230
6.3.2 子函数（Subfunction） 230
6.3.3 匿名函数（Anonymous function） 232
6.4 函数句柄 232
6.4.1 函数句柄的创建和观察 232
6.4.2 函数句柄的基本用法 233
习题6 236
第7章 Simulink交互式仿真集成环境 237
7.1 连续时间系统的建模与仿真 237
7.1.1 基于微分方程的Simulink建模 238
7.1.2 基于传递函数的Simulink建模 247
7.2 离散时间系统的建模与仿真 251
7.3 Simulink实现的元件级电路仿真 255
习题7 264
第8章 图形用户界面(GUI) 266
8.1 GUI入门示例 266
8.2 控件创建及应用示例 273
8.3 菜单及工具图标的设计示例 285
8.3.1 为界面配置标准菜单条和工具条 286
8.3.2 菜单定制和标准图标选用 287
习题8 291
附录A 字符串、胞元及构架数组
293 A.1 字符串数组 293
A.2 胞元数组 296
A.3 构架数组 297
附录B Notebook 299
B.1 Notebook的配置和启动 299
B.2 M-book的特征 300
B.3 Notebook的基本操作 301
B.4 输出细胞的格式控制 303
附录C 电子文档使用说明 306
C.1 电子文档的结构 306
C.2 电子文档的操作准备 307
C.3 mbook文件夹上DOCX文件的使用 307
C.4 mfile文件夹上的M、SLX文件的使用 308
C.5 其 他 309
附录D MATLAB命令索引 310
D.1 标点及特殊符号命令 310
D.2 主要函数命令 311
D.3 Simulink模块 323
参考文献 324
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