精通MATLAB R2011a

《精通MATLABR2011a》是2011年北京航空航天大學出版社出版的圖書，作者是張志涌。

基本介紹

• 書名：精通MATLAB R2011a
• 作者：張志涌
• ISBN：9787512406087
• 頁數：712頁
• 出版社：北京航空航天大學出版社
• 出版時間：2011年12月12日
• 裝幀：平裝
• 開本：16

內容簡介

《精通MATLAB R2011a》由紙質媒體和電子媒體有機結合而成。紙質媒體便於讀者進行系統、全面、長時間連續地閱讀，便於隨心翻閱、瀏覽；而電子媒體向讀者提供色彩信息和動態互動的軟體環境，提供讀者實踐本書內容所需的各種檔案。

《精通MATLAB R2011a》包含MATLAB使用和數學知識的豐富層次。編著本書有四個主要目的：（1） 幫助初學者順利跨入MATLAB大門；（2） 全面、多層次、細緻而深入地敘述MATLAB中數值、字元串、胞元、構架、邏輯、函式句柄六種重要數據類型的套用規則、相互配用和編程規範；（3） 由淺入深地闡述MATLAB三種建模、分析、仿真環境——數值計算、符號計算和Simulink環境的特徵和使用要領；（4） 以實例講述MATLAB代表的現代計算能力對傳統算法和思維的影響。《精通MATLAB R2011a》包含276個算例。所有算例的程式都是可靠、完整的。讀者可以完整、準確地重現本書所提供的算例結果，以掌握要領，舉一反三，到達靈活套用的境地。《精通MATLAB R2011a》正文和算例所涉及的指令全部羅列在“附錄C索引”中。該索引與目錄組合，可為讀者提供比較完善的快速查閱環境。隨書光碟中包含：黑白紙質印刷版無法表現的各種彩色圖形；用Mbook模板製作的“活性”的各章DOC文檔；各算例運行所需的M檔案和MAT數據檔案；Simulink塊圖模型的MDL檔案；圖形用戶界面的FIG檔案。《精通MATLAB R2011a》既可作為理工科院校研究生、本科生系統學習的教材，又可以作為廣大科技工作者藉助MATLAB進行科學計算及仿真的自學和參考用書。

編輯推薦

《精通MATLAB R2011a》編輯推薦：這是一本極具生命力的書！從它最早的雛形《掌握和精通MATLAB》1997年問世，到2000年最早版本《精通MATLAB 5.3版》出版，再到《精通MATLAB 6.5版》2003年更新版本，終於在2011年底，又推出了全新改版的《精通MATLAB R2011a》。 都說“十年磨一劍”，我們跟隨本書作者張志涌老師一起，用15年的時間，傾心打造一本【全面】【可靠】【實用】的MATLAB圖書。其間有削枝強幹的不捨，有半途而廢的遺憾，但更多的是對內容編寫的精益求精，對各方鼓勵的不勝感激，對出版形式的不斷改進。

在《精通MATLAB 6.5版》之後，時隔七年，新版《精通》終於在廣大讀者的熱切期盼中終於出版了！我們真誠地感謝張志涌老師對我們的信任和支持，以及對《精通MATLAB R2011a》所傾注的心血！我們還要感謝一路以來，不斷支持和幫助我們的讀者朋友們，你們反饋的每一條意見和建議我們都如獲至寶，並鞭策我們不斷努力改進，以不辜負你們的希望。非常榮幸，進十年來與《精通MATLAB R2011a》共同成長，與各位讀者共同進步！

媒體推薦

《精通Matlab6.5》是我學習Matlab的入門教程，它綜合性強，內容詳細，實例也很有特點，能夠涵蓋住所述知識點，並給出擴展。我曾經閱讀《精通Matlab6.5》八遍左右，每一次都有收穫。

期待《精通MatlabR2011a》的出版，因為隨著科學技術的發展，Matlab也在不斷的退出新版，功能越來越強大。希望《精通MatlabR2011a》再續《精通Matlab6.5》的輝煌，為廣大莘莘學子提供幫助。

——lyqmath

第一次接觸《精通MATLAB 6.5》還是在大學本科時，《精通MATLAB 6.5》是我大學選修課的一本推薦教程。那時候的主流的MATLAB版本還是6.5版。由於是理學專業，對科學計算的要求比較高。所以很多課程上都會用到MATLAB。同時在大學期間，參加了大學生科技創新項目以及數學建模，所以MATLAB成為了我必備的一個編程工具，與此同時《精通MATLAB 6.5》也就成了經常放在手邊的一個得力的工具書。這本書陪伴我順利完成了科技創新項目、數學建模，以及課堂上的各種編程實踐作業，通過這個過程也積累了很多MATLAB的經驗和技巧。

由於MATLAB語言的特殊性，例如矩陣處理，它的一些語言規則與其他語言不同，所以很多細小的技巧和語法會經常忘掉，但是《精通MATLAB 6.5》解決了這個難題，它裡面有豐富的實例，同時也有系統的講解，我們隨時都可以翻閱和查詢，能夠快速得出解決方案。所以，我個人認為這還是一本MATLAB領域中文版難的的一本系統工具書。

時間飛逝，轉眼間，碩士畢業，博士也已開始，又重新返回到了崇尚科學計算的科研大軍中。而MATLAB這個工具又一次進入我的視野。如今，MATLAB版本已經升級到了matlab2011a版本。上半年在ILOVEMATLAB論壇中，參加了關於matlab2011a中C語言與MATLAB語言無縫轉換的工具包，聽了之後，非常震撼。個人認為，這個是MATLAB向主流語言進軍邁出的一大步，因為這個工具包已經是很多人期待很久的東西了。

作為MATLAB以及《精通MATLAB 6.5》的忠實冬粉，非常希望《精通matlab2011a》能夠有更多和更新的信息提供給用戶，能夠在中國為MATLAB的普及和發展做出重要的貢獻，同時希望為更多的科研人員提供給幫助，成為一筆隱形的財富。

——cheewii

作者簡介

張志涌，籍貫無錫，教授，博士生導師，享受國務院專項津貼；IEEE高級會員、中國智慧型自動化專委會委員、中國機器人競賽工作委員會委員、江蘇省自動化學會常務理事；先後受教育於清華大學、上海交通大學、荷蘭王國Eindhoven技術大學。

1989年至今，先後用MATLAB 3.0及以後各版本，從事系統辨識、故障診斷、系統仿真、智慧型計算和控制、無線信道盲辨識及盲均衡、仿真機器人足球和多智慧型體等方面的研究，先後主持和完成國家自然科學基金、省部基金資助的科研項目10多項，以第一作者身份發表論文80餘篇。

1993年起，先後為研究生、本科生講授模式識別、系統辨識、故障診斷、自控原理、盲系統辨識和盲信號處理、MATLAB與仿真等課程。其中MATLAB與仿真課程，至今已有十多年的持續講授經驗。

2003年起，利用MATLAB作為研究基礎和仿真平台，從事SCILAB科學計算開放軟體和RoboCup 2D/3D仿真足球機器人研究，指導學生在國內外大賽中持續取得包括全國冠軍、世界冠軍在內的優異成績。

1992年對MATLAB 3.0實現漢化，並編寫相應講義。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——基於6.x版本》。2003年出版《精通MATLAB 6.5版》；2006年出版《MATLAB教程》的第一版，該書每年都作更新，以及時適應MATLAB的最新變化，最新版已升級至R2011a；2011年出版本書《精通MATLAB R2011a》。

目錄

第1章 基礎準備及入門1

1.1MATLAB的安裝和工具包選擇1

1.2Desktop操作桌面的啟動2

1.2.1MATLAB的啟動2

1.2.2Desktop操作桌面簡介2

1.3Command Window運行入門3

1.3.1Command Window指令窗簡介3

1.3.2最簡單的計算器使用法3

1.3.3數值、變數和表達式5

1. 數值的記述5

2. 變數命名規則5

3. MATLAB默認的數學常數5

4. 運算符和表達式7

5. 面向複數設計的運算--MATLAB特點之一8

6. 面向數組設計的運算--MATLAB特點之二11

1.4Command Window操作要旨14

1.4.1指令窗的顯示方式14

1. 默認的輸入顯示方式14

2. 運算結果顯示14

3. 顯示方式的永久設定15

1.4.2指令行中的標點符號15

1.4.3常用控制指令17

1.4.4指令窗中指令行的編輯17

1.5歷史指令窗(Command History)18

1.5.1Command History歷史指令窗簡介18

1.5.2歷史指令的再運行19

1.6當前目錄瀏覽器（Current Directory）、路徑設定器和檔案管理19

1.6.1當前目錄瀏覽器簡介20

1.6.2用戶目錄和當前目錄設定21

1.6.3MATLAB的搜尋路徑21

1.6.4MATLAB搜尋路徑的擴展22

1. 何時需要修改搜尋路徑22

2. 利用設定路徑對話框修改搜尋路徑22

3. 利用指令path設定路徑22

1.7工作空間瀏覽器和變數編輯器23

1.7.1工作空間瀏覽器和變數可視化23

1.7.2工作空間的管理指令25

1. 查詢指令who及whos25

2. 從工作空間中刪除變數和函式的指令clear25

3. 整理工作空間記憶體碎片的指令pack25

1.7.3Variable Editor變數編輯器26

1.7.4數據檔案和變數的存取26

1. 藉助工作空間瀏覽器產生保存變數的MAT檔案26

2. 藉助輸入嚮導Import Wizard向工作空間裝載變數26

3. 存取數據的操作指令save和load27

1.8Editor/Debugger和腳本編寫初步28

1.8.1Editor/Debugger M檔案編輯器簡介28

1.8.2M腳本檔案編寫初步29

1.9幫助系統及其使用30

1.9.1幫助體系的三大系統30

1.9.2常用幫助指令30

1. 函式搜尋指令30

2. 詞條搜尋指令31

1.9.3Help 幫助瀏覽器32

1. 幫助瀏覽器的導出32

2. 幫助瀏覽器界面簡介32

3. 幫助瀏覽器默認顯示的利用34

第2章數值數組及向量化運算39

2.1數值數組的創建和尋訪39

2.1.1一維數組的創建39

1. 遞增/減型一維數組的創建39

2. 其他類型一維數組的創建40

2.1.2二維數組的創建41

1. 小規模數組的直接輸入法41

2. 中規模數組的數組編輯器創建法41

3. 中規模的M檔案創建法42

4. 利用MATLAB函式創建數組43

2.1.3二維數組元素的標識和尋訪45

1. 數組的維數和大小45

2. 數組的標識和尋訪46

2.1.4數組的擴縮和特殊操作47

1. 數組的擴充和收縮47

2. 數組的特殊操作49

3. 數組操作函式51

2.2數組運算52

2.2.1數組運算的由來和規則52

1. 函式關係數值計算模型的分類52

2. 提高程式執行性能的三大措施52

3. 數組運算規則52

4. 數組運算符及數組運算函式53

2.2.2數組運算和向量化編程54

2.2.3數組特殊運算指令匯總57

2.3高維數組59

2.3.1高維數組的創建59

2.3.2高維數組的孤維刪除61

2.3.3高維數組的維度重排62

2.4“非數”和“空”數組64

2.4.1非數NaN64

2.4.2“空”數組66

2.5關係操作和邏輯操作67

2.5.1關係操作67

2.5.2邏輯操作69

2.5.3常用邏輯函式71

第3章字元串、胞元和構架數組72

3.1MATLAB的數據類型72

3.2字元串數組73

3.2.1串數組的屬性和標識73

3.2.2複雜串數組的創建75

1. 多行字元串數組的創建75

2. 利用胞元數組創建複雜字元串77

3.2.3串轉換函式78

3.2.4串操作函式82

3.3胞元數組82

3.3.1胞元數組的創建和顯示83

1. 胞元標識尋訪和內容編址尋訪的不同83

2. 胞元數組的創建和顯示83

3.3.2胞元數組的擴充、收縮和重組84

3.3.3胞元數組內容的獲取和配置85

3.3.4胞元與數值數組之間的轉換87

3.3.5對胞元數組運算的cellfun指令88

3.3.6胞元數組的操作函式匯總90

3.4構架數組90

3.4.1構架數組的創建和顯示91

1. 直接創建法及顯示91

2. 利用構造函式創建構架數組92

3.4.2構架數組域中內容的調取和設定93

3.4.3構架數組的擴縮、域的增刪和域名重排96

3.4.4構架數組和胞元數組之間的轉換97

3.4.5對構架域運算的structfun和arrayfun指令100

3.4.6構架數組的操作函式匯總102

第4章數值計算103

4.1MATLAB的浮點數體系103

4.2數值微積分104

4.2.1數值極限104

4.2.2數值差分106

4.2.3數值積分（Numerical Integration）108

1. 一元函式積分（Quadrature）108

2. 樣條法求一元數值積分112

3. 用SIMULINK求一元數值積分112

4.2.4多重數值積分113

1. 常限重積分113

2. 變限重積分114

4.3矩陣分析117

4.3.1矩陣運算和特徵參數117

1. 矩陣運算117

2. 矩陣的標量特徵參數118

4.3.2奇異值分解和矩陣結構119

1. 奇異值分解119

2. 與奇異值相關的矩陣結構119

4.4特徵值分解和矩陣函式123

4.4.1特徵值分解問題123

4.4.2矩陣的譜分解和矩陣函式125

4.5解線性方程126

4.5.1求解線性方程的相關指令127

4.5.2線性方程矩陣除解法127

4.5.3線性二乘問題的解129

4.5.4一般代數方程的解130

4.6隨機數的產生及其特徵描述133

4.6.1隨機數的產生及重現控制133

1. 默認全局隨機流的簡明管理指令133

2. 三種基本隨機數發生指令134

3. 用戶隨機流的創建和使用136

4. 隨機流的重現控制140

5. 獨立隨機數序列和隨機流的產生143

6. 隨機數重現控制舊版指令的使用建議148

4.6.2數據樣本分布可視化描述149

4.6.3隨機分布的數字特徵及其統計量150

1. 隨機分布的中心位置統計量150

2. 隨機分布的聚散度統計量151

3. 斜度和峭度高階統計量152

4.7多項式運算和卷積157

4.7.1多項式的運算函式157

1. 多項式表達方式的約定157

2. 多項式運算函式157

4.7.2卷積161

1. 兩有限長序列的卷積161

2. 有限長序列與無限長序列的卷積164

4.8多項式擬合和非線性最小二乘165

4.8.1線性擬合和最小二乘165

4.8.2多項式擬合166

4.8.3非線性最小二乘擬合172

1. 偽線性化處理172

2. 非線性最小二乘擬合172

4.9插值和樣條176

4.9.1一維插值176

4.9.2高維函式的插值179

4.9.3樣條插值181

4.9.4樣條函式的套用183

1. 樣條函式的微積分183

2. 樣條函式的零點和最小值186

4.10 Fourier分析191

4.10.1快速Fourier變換和逆變換指令191

4.10.2連續時間函式的Fourier級數展開192

1. 展開係數的積分求取法192

2. Fourier級數與DFT之間的數學聯繫193

3. MATLAB算法實現193

4.10.3利用DFT計算連續函式Fourier變換CFT201

1. CFT與DFT之間的數學聯繫201

2. MATLAB算法實現202

4.11常微分方程205

4.11.1常微分方程初值問題的解算205

1. 求解初值問題的思路205

2. 解算指令的調用格式206

3. 解算指令的屬性及其設定207

4. 嵌套函式法傳遞解算參數209

5. 匿名函式法傳遞解算參數213

6. 帶事件設定的微分方程解算215

4.11.2常微分方程的邊值問題解218

1. bvp4c求解邊值問題的思路219

2. 求解邊值問題的配套指令220

3. 求解含未知參數的邊值問題222

4.12最小值最佳化問題227

4.12.1MATLAB最小值最佳化指令概述227

4.12.2單變數局域最佳化指令fminbnd228

4.12.3多變數無約束局域最佳化指令fminsearch232

4.12.4多變數約束局域最佳化指令fmincon236

4.12.5GlobalSearch實施的全域最佳化242

第5章符號計算250

5.1符號對象的產生和識別250

5.1.1基本符號對象的創建250

1. 定義符號數字和符號常數

2. 定義基本符號變數251

3. 定義元符號表達式251

5.1.2符號計算中的算符和函式指令252

1. 符號計算中的算符252

2. 符號計算中的函式指令252

5.1.3符號對象、變數、自由變數的識別253

1. 符號對象的識別253

2. 符號變數及自由變數的認定254

5.1.4符號運算機理和變數假設259

1. 符號運算的工作機理259

2. 對符號變數的限定性假設259

3. 清除變數和撤銷假設260

5.1.5符號幫助及其他常用指令263

1. 符號運作的幫助體系263

2. 服務於符號運算的其他指令267

5.2數字類型轉換及符號表達式操作268

5.2.1數字類型及轉換268

1. 三種數字類型及轉換指令268

2. 雙精度數字向符號數字轉換269

3. 符號數字向雙精度數字轉換274

4. 符號數字的任意精度表達形式275

5.2.2符號表達式的簡化操作277

5.2.3表達式中的置換操作280

1. 公因子法簡化表達280

2. 通用置換指令282

5.3符號微積分285

5.3.1極限和導數的符號計算285

5.3.2序列/級數的符號求和290

5.3.3符號積分291

5.4微分方程的符號解法295

5.4.1符號解法和數值解法的互補作用295

5.4.2求微分方程符號解的一般指令295

5.4.3微分方程符號解示例296

5.5符號變換和符號卷積299

5.5.1Fourier變換及其反變換299

5.5.2Laplace變換及其反變換303

5.5.3Z變換及其反變換305

5.5.4符號卷積308

5.6符號矩陣分析和代數方程解309

5.6.1符號矩陣分析309

5.6.2線性方程組的符號解310

5.6.3一般代數方程組的解311

5.7符號算法的綜合套用313

5.7.1三維根軌跡和數據探索313

5.7.2代數狀態方程求符號傳遞函式319

1. 結構框圖的代數狀態方程解法320

2. 信號流圖的代數狀態方程解法322

3. 多輸入、多輸出系統傳遞矩陣的求取324

5.8符號計算結果的可視化326

5.8.1直接可視化符號表達式326

1. 單獨立變數符號函式的可視化327

2. 雙獨立變數符號函式的可視化329

5.8.2符號計算結果的數值化繪圖330

5.8.3可視化與數據探索332

5.9符號計算資源的數值環境套用335

5.9.1符號表達式、串操作及數值計算M碼間的轉換335

5.9.2符號工具包資源表達式轉換成M碼函式337

1. 轉換指令matlabFunction337

2. 把符號包資源轉換成M碼函式的示例338

3. 把MuPAD資源轉換為M碼函式的示例344

5.9.3用符號表達式創建Simulink用戶模組345

1. 轉換指令emlBlock345

2. 把符號包資源轉換為Simulink模組的示例346

5.10MuPAD資源的深層利用349

5.10.1藉助mfun調用MuPAD特殊函式349

5.10.2直接調用MuPAD的函式352

1. 非mfunlist列表MuPAD函式的調用步驟353

2. 藉助evalin運行MuPAD函式353

3. 藉助feval運行MuPAD函式356

第6章數據可視及探索359

6.1引導359

6.1.1離散數據和離散函式的可視化359

6.1.2連續函式的可視化360

6.1.3可視化的一般步驟362

1. 繪製二維圖形的一般步驟362

2. 繪製三維圖形的一般步驟363

6.2二維線圖及修飾操作364

6.2.1基本指令plot的調用格式365

1. 基本調用格式365

2. 衍生調用格式366

3. 帶屬性設定的調用格式367

6.2.2坐標控制和圖形標識369

1. 坐標軸的控制369

2. 分格線和坐標框371

3. 圖形標識指令371

4. 標識字元的精細控制372

6.2.3多次疊繪、雙縱坐標和多子圖375

1. 多次疊繪375

2. 雙縱坐標圖376

3. 多子圖377

6.3三維繪圖及修飾操作378

6.3.1三維線圖指令plot3378

6.3.2三維曲面/網線圖指令379

1. 基本調用格式379

2. 衍生調用格式380

3. 色圖colormap381

4. 濃淡處理shading381

6.3.3視點控制和圖形的旋動382

1. 視點控制view382

2. 圖形旋動rotate383

6.3.4光照、材質和透視384

1. 光照light384

2. 材質處理material384

3. 透明處理386

6.3.5消隱、鏤空和裁切390

1. 網線的消隱390

2. 圖形的鏤空390

3. 圖形的裁切391

6.4高維可視化392

6.4.1二維半圖線392

6.4.2準四維表現393

6.4.3四維切片及等位線394

6.5動態圖形396

6.5.1高層指令生成動態圖形396

1. 彗星狀軌跡圖396

2. 色圖的變幻397

3. 影片動畫397

6.5.2低層指令生成實時動畫398

6.6特殊圖形指令401

6.6.1彩色份額圖401

1. 面域圖area401

2. 直方圖bar， barh， bar3， bar3h402

3. 餅圖pie， pie3402

6.6.2有向線圖402

6.6.3多面體異形圖403

1. 德洛奈三角剖分和Voronoi圖403

2. 填色圖fill，fill3404

3. 不規則數據的網線圖和曲面圖405

4. 彩帶圖ribbon406

6.6.4散點圖scatter和plotmatrix407

6.6.5泛函繪圖指令fplot408

6.7圖像409

6.7.1圖像的類別和顯示410

6.7.2圖像的讀寫411

6.8圖形窗的編輯探索功能414

6.8.1圖形窗的結構414

1. 圖形窗的功能分區414

2. 圖形窗工具條415

3. 主要構件與對應選單416

6.8.2指令滑鼠混合操作生成繪圖檔案418

6.8.3數據探針422

6.8.4數據刷424

6.8.5數據鏈和數據聯動427

第7章M檔案和函式句柄432

7.1M碼編程的基本構件432

7.2MATLAB的數據流控制434

7.2.1for循環和while循環控制434

1. 循環結構的基本形式434

2. 輔助控制指令continue和break438

7.2.2if?elseif?else條件分支控制440

7.2.3switch?case切換多分支控制442

7.2.4try?catch容錯控制443

7.2.5編程用的其他指令446

1. return返回和pause暫定446

2. error出錯信息和warning警告447

3. 與鍵盤互動指令input和keyboard447

7.3M檔案和P檔案448

7.3.1M檔案448

1. M腳本檔案448

2. M函式檔案449

7.3.2P碼檔案的創建、查詢和清除452

7.4MATLAB的函式類別453

7.4.1主函式和子函式454

7.4.2匿名函式456

7.4.3嵌套函式456

7.5函式句柄458

7.5.1函式作用域和優先等級458

7.5.2函式句柄的創建459

1. 直接函式句柄的創建法459

2. 匿名函式句柄的創建法459

7.5.3函式句柄的調用格式460

1. 直接函式句柄調用格式460

2. 匿名函式句柄調用格式460

7.5.4觀察函式句柄的內涵461

7.6泛函演算指令462

7.6.1eval462

7.6.2feval464

7.6.3內聯對象465

7.7變數的使用域和跨記憶體交換466

7.7.1輸入輸出檢測指令466

7.7.2“變長度”輸入輸出量467

7.7.3局域變數、全域變數和持存變數471

7.7.4跨記憶體計算及賦值472

1. 跨記憶體計算串表達式472

2. 跨記憶體賦值474

7.8編輯調試器的套用深入475

7.8.1詞串彩化和定界符匹配提示475

1. 詞串彩化475

2. 定界符匹配提示475

7.8.2M?Lint代碼分析器477

1. 檢測信息的界面靜態標識477

2. 詳細檢測信息的滑鼠動態獲取478

7.8.3M檔案調試器479

1. 直接調試法480

2. 互動式調試器的界面480

3. 調試器套用示例482

第8章Simulink互動式仿真486

8.1引導486

8.1.1Simulink模型本質和一般結構486

8.1.2創建塊圖模型的方法和基本環境487

8.2連續系統建模490

8.2.1微分方程建模和積分模組490

1. 微分方程塊圖模型的創建和操作細節490

2. 創建微分方程的向量化塊圖模型498

3. 積分模組501

8.2.2狀態空間建模503

1. 狀態空間模組及其建模套用503

2. 模型記憶體和模型瀏覽器506

8.2.3傳遞函式建模及模型記憶體的操控510

1. 單位脈衝信號的近似實現510

2. 傳遞函式模組和非零初始系統建模510

8.3子系統和分層模型513

8.3.1創建簡裝子系統的套裝法514

8.3.2創建簡裝子系統的容器法521

8.3.3精裝子系統和裝幀編輯器523

8.4使能觸發子系統531

8.4.1使能子系統531

1. 子系統結構和工作原理531

2. 子系統非狀態輸出的兩種形態533

3. 子系統狀態輸出的四種形態537

8.4.2觸發子系統539

1. 子系統的結構和工作原理539

2. 子系統的三種觸發方式541

8.5Simulink的控制流544

8.5.1For環544

8.5.2While環548

8.5.3If?else條件轉向和信號合成551

8.6離散時間系統和混合系統554

8.6.1單位延遲模組和差分方程建模555

1. 單位延遲模組555

2. 差分方程的標量法建模555

3. 差分方程組的向量建模法558

8.6.2離散積分模組和混合系統559

1. 離散時間積分模組559

2. 混合系統的s變數替換法560

8.6.3多速率系統的色彩標識562

8.7Simulink的分析工具563

8.7.1模型和模組信息的獲取563

1. 模型狀態及輸入輸出特徵的獲取563

2. 模型/模組參數的指令獲知和設定566

8.7.2用Sim指令運行Simulink模型568

1. 運行塊圖模型的sim指令568

2. sim指令的參數名/值設定法569

3. sim指令的參數構架設定法 570

8.7.3模型的線性化問題572

1. 線性化的數學描述572

2. 模型線性化573

8.7.4系統平衡點和普通狀態軌線圖577

8.7.5M碼和Simulink模型的綜合運用580

1. 單步仿真和精良狀態軌線圖580

2. 仿真模型和最佳化指令的協調583

8.8數值計算方面的考慮586

8.8.1微分方程解算器Solver586

1. ode45和ode23運作機理簡要586

2. ode113運作機理簡要587

3. ode15s和ode23s運作機理簡要587

4. 不同解算器解Stiff方程的表現587

8.8.2積分步長和容差589

1. 積分步長的選擇589

1. 計算容差的選擇590

8.8.3代數環問題590

8.9S函式模組的創建和套用594

8.9.1S函式概述594

8.9.2S函式模組及其運作機理595

8.9.3M碼S函式596

1. 兩個級別的M碼S函式596

2. 對二級M碼S函式模版的注釋596

3. 二級M碼S函式模組設計示例599

第9章圖形用戶界面(GUI)605

9.1設計原則和一般步驟605

9.1.1設計原則605

9.1.2一般製作步驟606

9.2藉助GUIDE創建GUI606

9.2.1GUIDE607

1. GUIDE的啟動607

2. Preferences設定對版面編輯器的影響607

3. GUIDE的功能分區608

4. 待設計用戶界面的性狀預設609

5. 設計區的坐標參照和位置編排器610

6. 控制項組件屬性值的初始設定612

7. 創建界面的檔案保存和重命名614

9.2.2控制項的運作機理及創建615

1. 各控制項的運作機理615

2. 常需設定的控制項通用屬性622

9.2.3GUI的創建示例623

1. 二階系統階躍回響演示界面623

2. 多指令輸入的演示界面634

9.2.4界面選單和工具圖示的創建639

1. 標準選單條和工具條的配置639

2. 定製選單的創建和變數handles的觀察642

3. 現場選單創建和Tag屬性套用646

9.3全手工編程創建GUI650

9.3.1採用M腳本檔案創建用戶界面651

9.3.2採用嵌套函式創建用戶界面655

附錄ANotebook658

A.1Notebook的配置和啟動658

A.1.1Notebook的配置658

A.1.2Notebook的啟動658

1. 創建新的Mbook檔案658

2. 打開已有的Mbook檔案660

A.2Mbook模板的使用660

A.2.1輸入細胞（群）的創建和運行660

1. 細胞（群）660

2. 基本操作661

3. 輸入細胞（群）操作示例661

A.2.2Notebook選單的其他選項663

2. 整個Mbook檔案的運行663

3. 刪去Mbook 檔案所有輸出細胞664

A.2.3輸出細胞的格式控制664

1. 數據輸出的表示形式控制664

2. 圖形的嵌入控制665

3. 嵌入圖形大小的控制665

4. 嵌入圖形的背景色問題665

A.3使用Mbook模板的若干注意事項666

附錄B光碟使用說明667

B.1光碟檔案的結構667

B.2關於光碟第一級目錄和檔案的說明667

B.3光碟對軟體環境的要求668

B.4光碟檔案的操作準備668

B.5mbook目錄上DOC檔案的使用668

B.6mfile目錄上的M、MDL檔案的使用669

附錄C索引670

C.1MATLAB的標點及符號670

1. 算術運算符Arithmetic operators670

2. 關係運算符 Relational operators670

3. 邏輯運算符 Logical operators670

4. 特殊符號Special characters 671

C.2MATLAB的函式及指令Functions and Commands671

A a671

B b672

C c673

D d674

E e675

F f676

G g677

H h678

I i678

J j 680

K k 680

L l 680

M m 681

N n 681

O o 682

P p 682

Q q 683

R r683

S s684

T t687

U u687

V v688

W w688

X x688

Y y688

Z z689

C.3 Simulink的庫模組689

參考文獻691