MATLAB 2010 從入門到精通

《MATLAB 2010 從入門到精通》是電子工業出版社出版的圖書，作者是張琨。

基本介紹

• 中文名：MATLAB 2010 從入門到精通
• 外文名：無
• 作者：張琨
• 出版社：電子工業出版社

基本信息

作者：張琨，高思超，畢靖 編著

出版社：電子工業出版社

ISBN：9787121134135

出版日期：2011 年5月

開本：16開

定價：￥64.00

內容簡介

本書對MATLAB 2010進行了詳細的介紹和講解。前7章為基礎篇，講解有關MATLAB的基礎知識，包括MATLAB的安裝、卸載及系統功能的簡述，MATLAB的數值運算、符號運算和圖形功能，M檔案編程、Simulink框圖仿真以及圖形用戶界面等內容。第8章至第11章為提高篇，第8章和第9章分別介紹了MATLAB 2010的科學計算，S-函式的概念、原理和套用。第10章和第11章分別介紹了物理系統的建模和仿真以及MATLAB外部接口。

圖書目錄

第一篇 基礎篇

第1章 MATLAB概述

1.1 MATLAB簡介與發展歷史

1.1.1 MATLAB的基本功能及特點

1.1.2 MATLAB R2010a的新功能及特點

1.1.3 MATLAB的發展歷史

1.2 MATLAB的安裝、退出與卸載

1.2.1 MATLAB安裝

1.2.2 MATLAB退出

1.2.3 MATLAB卸載

1.3 MATLAB的目錄結構

1.4 MATLAB的工作環境

1.5 MATLAB的通用命令簡介

1.6 MATLAB的工具箱簡介

1.7 MATLAB的幫助查詢功能

第2章 MATLAB數值計算

2.1 數據類型

2.1.1 字元串（String）類型

2.1.2 數值（Numeric）類型

2.1.3 函式句柄（Handle）

2.1.4 邏輯（Logical）類型

2.1.5 結構體（Structure）類型

2.1.6 細胞數組（Cell）類型

2.2 數組及其函式

2.2.1 數組的建立和操作

2.2.2 數組運算

2.2.3 數組函式

2.3 矩陣及其函式

2.3.1 矩陣的建立和操作

2.3.2 矩陣運算

2.3.3 矩陣函式

2.3.4 稀疏矩陣及其運算

2.4 多項式及其函式

2.4.1 多項式的建立和操作

2.4.2 多項式運算

2.4.3 多項式展開

2.4.4 多項式擬合

2.5 關係和邏輯及其運算

2.5.1 關係和邏輯運算符

2.5.2 關係和邏輯函式

2.5.3 NaN和空矩陣

第3章 MATLAB符號運算

3.1 符號運算入門

3.1.1 符號對象的創建函式

3.1.2 符號對象的創建

3.1.3 符號運算中的運算符

3.1.4 符號表達式中自變數的確定

3.2 符號表達式運算

3.2.1 提取分子和分母

3.2.2 標準代數運算

3.2.3 複合符號函式運算

3.2.4 數值轉換

3.2.5 變數替換

3.2.6 化簡與格式化

3.3 符號運算精度

3.4 符號矩陣的計算

3.4.1 基本算術運算

3.4.2 線性代數運算

3.4.3 科學計算

3.5 符號表達式積分變換

3.5.1 Fourier變換及其反變換

3.5.2 Laplace變換及其反變換

3.5.3 Z變換及其反變換

3.6 符號函式的圖形繪製

3.6.1 符號函式曲線的繪製

3.6.2 符號函式等值線的繪製

3.6.3 符號函式曲面圖及表面圖的繪製

3.7 符號方程的求解

3.7.1 代數方程的求解

3.7.2 微分方程的求解

3.7.3 複合方程的求解

3.7.4 反方程的求解

第4章 MATLAB圖形功能

4.1 二維基本圖形

4.1.1 基本繪圖函式

4.1.2 特殊函式

4.2 三維基本圖形

4.2.1 基本繪圖函式

4.2.2 特殊函式

4.3 圖形處理技術

4.3.1 坐標軸的調整

4.3.2 文字標示

4.3.3 圖例註解及添加顏色條

4.3.4 圖形的保持

4.3.5 格線控制及坐標軸封閉

4.3.6 圖形視窗的分割

4.4 圖形視窗

4.4.1 圖形視窗的創建與控制

4.4.2 圖形視窗的選單操作

第5章 M檔案編程

5.1 編程概述

5.1.1 M檔案的創建

5.1.2 M檔案的打開

5.1.3 M檔案內容的顯示

5.1.4 M檔案的分類

5.2 與外部數據的交換

5.2.1 數據檔案保存

5.2.2 數據檔案調用

5.3 流程控制

5.3.1 順序結構

5.3.2 分支結構

5.3.3 循環結構

5.3.4 其他流程控制結構

5.4 腳本檔案

5.5 函式檔案

5.5.1 基本結構

5.5.2 輸入/輸出參數

5.5.3 子函式

5.5.4 私有函式

5.5.5 嵌套函式

5.5.6 重載函式

5.6 P碼檔案和變數使用範圍

5.6.1 P碼檔案

5.6.2 局部變數和全局變數

5.7 M檔案調試

5.7.1 M檔案出錯信息

5.7.2 M檔案調試方法

5.8 M檔案性能分析

5.9 編程技巧

第6章 Simulink仿真

6.1 Simulink介紹

6.1.1 Simulink概述

6.1.2 Simulink視窗介紹

6.1.3 Simulink運行原理

6.2 Simulink常用模組

6.3 Simulink其他模組

6.4 Simulink模型創建

6.4.1 模組操作

6.4.2 基本步驟

6.5 子系統及其封裝

6.5.1 子系統的創建

6.5.2 子系統的條件執行

6.5.3 子系統的封裝

6.6 運行仿真

6.6.1 過零檢測和代數環

6.6.2 仿真參數的設定

6.6.3 仿真的運行

6.7 模型調試

第7章 圖形用戶界面

7.1 界面設計

7.1.1 圖形用戶界面（GUI）概述

7.1.2 GUIDE的控制項

7.1.3 GUIDE開發環境

7.2 程式設計

7.2.1 對象的回調函式

7.2.2 程式的一般結構

7.2.3 對象屬性的訪問

7.2.4 對象間數據傳遞

7.2.5 GUI與M檔案的數據互動

7.2.6 GUI與Simulink仿真的數據互動

7.2.7 中斷執行

7.2.8 多界面實例

7.3 GUI套用

7.3.1 GUI設計的一般步驟

7.3.2 GUI設計實例

第二篇 提高篇

第8章 MATLAB科學計算

8.1 方程求解

8.1.1 線性方程組

8.1.2 非線性方程

8.1.3 常微分方程

8.2 數據統計處理

8.2.1 最大值和最小值

8.2.2 求和和求積

8.2.3 平均值和中值

8.2.4 標準方差

8.2.5 相關係數

8.2.6 排序

8.3 數據插值

8.3.1 一維插值

8.3.2 二維插值

8.3.3 三維插值

8.4 數值積分

8.4.1 一元函式積分

8.4.2 矢量積分

8.4.3 二元函式積分

8.4.4 三元函式積分

8.5 最最佳化問題求解

8.5.1 無約束非線性極小化

8.5.2 有約束極小化

8.5.3 二次規劃和線性規劃

8.5.4 線性最小二乘

8.5.5 非線性最小二乘

8.5.6 多目標尋優方法

第9章 S-函式

9.1 基本概念

9.2 工作原理

9.3 Level-1 M檔案型

9.3.1 概述

9.3.2 編寫方法

9.3.3 實例

9.4 Level-2M檔案型

9.4.1 概述

9.4.2 編寫方法

9.4.3 實例

9.5 C MEX檔案型

9.5.1 概述

9.5.2 編寫方法

9.5.3 實例

9.6 使用S-函式創建器編寫C MEX檔案型

第10章 物理系統的建模和仿真

10.1 物理元件庫

10.2 機械系統

10.2.1 主要的機械元件

10.2.2 建模的基本要點及步驟

10.2.3 常用的機械系統

10.3 電氣系統

10.3.1 主要的電氣元件

10.3.2 建模的基本步驟

10.3.3 常用的電氣系統

10.4 多域物理系統實例

第11章 MATLAB外部接口

11.1 文本檔案

11.1.1 打開/關閉檔案

11.1.2 二進制形式訪問

11.1.3 普通形式訪問

11.1.4 檔案內的位置控制

序言/前言

MATLAB是Matrix Laboratory（矩陣實驗室）的縮寫，它是以著名的線性代數軟體包LINPACK和特徵值計算軟體包EISPACK為基礎發展而來的，於1984年由MathWorks公司推出，2010年3月發布了MATLAB 7.10（MATLAB R2010a）。MATLAB是一種開放型程式設計語言，擁有集計算、可視化、編程和仿真於一體的開發環境。同時它具有功能強、學習易、效率高等特點，可以方便地套用到科學計算、算法研究、數據採集和處理、系統建模和仿真、數據分析和可視化、科學和工程繪圖、圖形用戶界面建立等方面，是目前世界上最流行的仿真計算軟體之一，廣泛套用於各個領域。

目前的MATLAB可以說是科技工作者必不可少的工具之一，掌握了這一重要工具將使日常的學習和工作事半功倍。MATLAB已經逐步發展成具有通用性和可擴展性的操作平台，並為主要套用領域提供專用工具箱。本書主要從實際套用角度和快速入門角度對MATLAB 2010進行通用性介紹，沒有局限於某些具體領域介紹某個或某幾個工具箱，而著重於講清和講透通用內容，為具體套用打下堅實的基礎。

全書分為入門篇和提高篇。入門篇包括前7章，通過入門篇使讀者對MATLAB最基本的內容有較深刻的理解，能夠初步套用MATLAB；提高篇包括後4章，在入門篇的基礎上有針對性地拓展了MATLAB的功能，通過提高篇讀者能夠對MATLAB的通用內容熟練掌握，從而充分利用MATLAB的功能。

入門篇的第1章主要是MATLAB的概述，包括歷史沿革、安裝、工作環境、通用命令和幫助查詢系統等內容；第2章主要介紹MATLAB的數值運算，包括MATLAB數據類型、數組運算、矩陣運算、多項式運算、關係和邏輯運算等內容；第3章主要介紹MATLAB的符號運算，包括符號表達式表示、符號表達式運算、符號表達式微積分、符號表達式積分變換、符號矩陣運算等內容；第4章主要介紹MATLAB的圖形功能，包括二維繪圖、三維繪圖、繪圖處理、圖形視窗控制等內容；第5章主要介紹MATLAB的M檔案編程，包括與外部數據的交換、流程控制、腳本、函式、子函式、程式調試、性能分析等內容；第6章主要介紹MATLAB的Simulink仿真環境，包括模型建立、封裝子系統、回調函式、仿真運行等內容；第7章主要介紹MATLAB的圖形用戶界面。

提高篇針對入門篇進行功能拓展，第8章可以看做第2、3章的拓展，主要介紹MATLAB的科學計算，包括方程求解、數據統計、多項式操作、插值、數值積分、最佳化計算等內容；第9章可以看做第6章的拓展，主要介紹S-函式以拓展Simulink的套用，包括工作原理以及各種不同檔案型的編寫方法等內容；第10章主要介紹物理系統的建模和仿真，包括物理元件庫、機械系統、電氣系統以及多域物理系統實例等內容。第11章可以看做MATLAB平台的拓展，這是因為入門篇的所有內容都是MATLAB平台內的套用，包括與其他應用程式的互動；同時提高篇可以使讀者靈活套用第4章介紹的編程內容，以及加深理解第1章介紹的MATLAB功能。

本書條理清晰、深入淺出，提供了大量的實用例子，適合作為學習或使用MATLAB這一重要工具的本科生、研究生、教師以及廣大科技工作者的參考書。

全書由張琨、高思超和畢靖編著，劉抒和王曉芳審校。本書在編著過程中，儘管編者竭盡全力，但由於自身水平有限和時間倉促，書中不盡如人意的地方和錯誤在所難免，敬請指正，不勝感激！

註：考慮到計算機編程與系統界面的上下文內容，為求一致一些符號排成正體，以便對應。