MATLAB原理與套用（第5版）——工程問題求解與科學計算

基本介紹

• 中文名：MATLAB原理與套用（第5版）——工程問題求解與科學計算
• 出版時間：2014.08.01
• ISBN：9787302375012

簡介

作者：Brian H. Hahn，Daniel T. Valentine 著 龍偉 譯
定價：58元
印次：1-2
ISBN：9787302375012
出版日期：2014.08.01
印刷日期：2017.08.23

內容

本書對MATLAB的功能進行了簡潔而全面的概述，學生可以利用本書自主地學習基礎知識和實踐套用。該書通過大量示例來闡述MATLAB的基礎知識，這些示例來自大家都比較熟悉的科學和工程領域，以及日常生活。本書是MATLAB入門課程或MATLAB工程套用課程的理想教材，還可以供希望學習和套用MATLAB的專業人士和學生作為自學指南使用。

目錄

第Ⅰ部分 基礎知識

第1章 引言 3

1.1 使用MATLAB 4

1.1.1 算術 5

1.1.2 變數 6

1.1.3 數學函式 7

1.1.4 函式和命令 7

1.1.5 向量 7

1.1.6 線性方程組 9

1.1.7 教程和演示 10

1.2 Desktop 11

1.2.1 使用Editor和運行腳本 12

1.2.2 幫助、發布和視圖 14

1.2.3 符號與MuPAD Notebook APP(記事本應用程式) 17

1.2.4 其他APP 20

1.2.5 附加特性 20

1.3 示例程式 22

1.3.1 剪下和貼上 22

1.3.2 保存程式：腳本檔案 23

1.3.3 程式實戰 25

1.4 本章小結 26

1.5 本章練習 26

第2章 MATLAB基礎 27

2.1 變數 27

2.2 工作空間 28

2.3 陣列：向量與矩陣 29

2.3.1 初始化向量：顯式列表 29

2.3.2 初始化向量：冒號運算符 31

2.3.3 linspace和logspace函式 31

2.3.4 轉置向量 32

2.3.5 下標 32

2.3.6 矩陣 32

2.3.7 捕獲輸出 33

2.3.8 結構規劃 34

2.4 重力作用下的垂直運動 35

2.5 運算符、表達式和語句 36

2.5.1 數字 37

2.5.2 數據類型 37

2.5.3 算術運算符 37

2.5.4 運算符的優先權 38

2.5....

2.5.5冒號運算符 39

2.5.6轉置運算符 39

2.5.7陣列算術運算 39

2.5.8表達式 40

2.5.9語句 41

2.5.10語句、命令和函式 42

2.5.11公式向量化 42

2.6輸出 45

2.6.1disp語句 45

2.6.2format命令 46

2.6.3比例因子 47

2.7for循環 48

2.7.1用牛頓法計算平方根 48

2.7.2階乘! 49

2.7.3數列的極限 49

2.7.4基本for結構 50

2.7.5單行中的for語句 51

2.7.6更加一般化的for語句 51

2.7.7通過向量化來避免使用for循環 52

2.8判斷 54

2.8.1單行if語句 54

2.8.2if-else結構 56

2.8.3單行if-else語句 57

2.8.4elseif 57

2.8.5邏輯運算符 58

2.8.6多個if與elseif的對比 59

2.8.7嵌套if 60

2.8.8將if向量化？ 60

2.8.9switch語句 60

2.9複數 61

2.10本章小結 63

2.11本章練習 64

第3章程式設計與算法開發 71

3.1程式設計流程 72

3.2MATLAB函式編程 79

3.2.1內聯對象：諧振子 79

3.2.2MATLAB函式：y=f(x) 81

3.3本章小結 82

3.4本章練習 83

第4章MATLAB函式與數據導入導出工具 85

4.1常用函式 85

4.2導入和導出數據 90

4.2.1load和save命令 90

4.2.2導出文本(ASCII)數據 90

4.2.3導出文本(ASCII)數據 91

4.2.4導出二進制數據 91

4.3本章練習 92

第5章邏輯向量 95

5.1示例 96

5.1.1不連續圖 96

5.1.2避免除零 97

5.1.3避免無窮 97

5.1.4對隨機數進行計數 98

5.1.5擲骰子 99

5.2邏輯運算符 100

5.2.1運算符的優先權 101

5.2.2危險 101

5.2.3邏輯運算符和向量 102

5.3將邏輯向量作為下標 102

5.4邏輯函式 104

5.5用邏輯向量代替elseif階梯 105

5.6本章小結 107

5.7本章練習 107

第6章矩陣和陣列 111

6.1矩陣 111

6.1.1具體示例 111

6.1.2創建矩陣 113

6.1.3下標 113

6.1.4轉置 113

6.1.5冒號運算符 114

6.1.6複製行和列 116

6.1.7刪除行和列 117

6.1.8初等矩陣 118

6.1.9特殊矩陣 119

6.1.10對矩陣使用MATLAB函式 119

6.1.11操縱矩陣 120

6.1.12對矩陣進行陣列(元素對元素)運算 120

6.1.13矩陣和for循環 121

6.1.14矩陣的可視化 121

6.1.15將嵌套for循環向量化：貸款償還表格 121

6.1.16多維陣列 124

6.2矩陣運算 124

6.2.1矩陣乘法 124

6.2.2矩陣求冪運算 126

6.3其他矩陣函式 126

6.4種群增長：萊斯利矩陣 126

6.5馬爾可夫過程 129

6.6線性方程 131

6.6.1MATLAB中的解法 132

6.6.2殘量 133

6.6.3超定方程組 133

6.6.4欠定方程組 134

6.6.5病態 134

6.6.6矩陣除法 135

6.7稀疏矩陣 136

6.8本章小結 138

6.9本章練習 138

第7章函式M-檔案 141

7.1示例：再看牛頓法 141

7.2基本規則 143

7.2.1子函式 147

7.2.2私有函式 147

7.2.3P-code檔案 147

7.2.4使用分析工具提高M-檔案的性能 147

7.3函式句柄 148

7.4命令/函式對偶性 149

7.5函式名解析 150

7.6調試M-檔案 150

7.6.1調試腳本檔案 150

7.6.2調試函式 152

7.7遞歸 152

7.8本章小結 153

7.9本章練習 154

第8章循環 157

8.1使用連續for語句的確定循環 157

8.1.1二項式係數 157

8.1.2更新過程 158

8.1.3嵌套for語句 159

8.2使用連續while語句的不確定循環 160

8.2.1猜謎遊戲 160

8.2.2while語句 161

8.2.3投資翻倍的時間 161

8.2.4質數 162

8.2.5拋射體軌跡 163

8.2.6break和continue語句 165

8.2.7目錄 165

8.3本章小結 166

8.4本章練習 166

第9章MATLAB圖形 171

9.1基本二維圖形 171

9.1.1標籤 172

9.1.2在相同的坐標軸上繪製多個圖形 173

9.1.3線型、標記和顏色 173

9.1.4坐標軸限制 174

9.1.5在一幅圖中繪製多個圖形：subplot 175

9.1.6figure、clf和cla函式 176

9.1.7圖形輸入 176

9.1.8對數作圖 176

9.1.9極坐標作圖 177

9.1.10繪製快速變化的數學函式：

fplot 178

9.1.11屬性編輯器 179

9.2三維作圖 179

9.2.1plot3 179

9.2.2使用comet3繪製三維動畫 180

9.2.3網面 180

9.2.4等高線圖 182

9.2.5使用NaN剪下曲面 183

9.2.6可視化向量場 183

9.2.7矩陣的可視化 184

9.2.8三維圖形的旋轉 185

9.3句柄圖形 186

9.3.1獲得句柄 186

9.3.2圖形對象的屬性和修改方法 187

9.3.3句柄向量 188

9.3.4圖形對象創建函式 189

9.3.5指定父對象 189

9.3.6定點陣圖形 190

9.4編輯繪圖 191

9.4.1繪圖編輯模式 191

9.4.2屬性編輯器 191

9.5動畫 192

9.6顏色等屬性 195

9.6.1色圖 195

9.6.2曲面繪圖的顏色 196

9.6.3Truecolor(真彩) 197

9.7光照和鏡頭 198

9.8保存、列印和導出圖形 198

9.8.1保存和打開圖像檔案 198

9.8.2列印圖形 199

9.8.3導出圖形 199

9.9本章小結 199

9.10本章練習 200

第10章作為陣列的向量以及其他數據結構 203

10.1更新過程 203

10.1.1單位時間步長 204

10.1.2非單位時間步長 206

10.1.3使用函式 207

10.1.4精確解 208

10.2頻率、柱狀圖和直方圖 209

10.2.1隨機漫步 209

10.2.2直方圖 210

10.3排序 211

10.3.1冒泡排序 211

10.3.2MATLAB中的sort函式 212

10.4結構體 213

10.5元胞陣列 215

10.5.1將數據賦給元胞陣列 215

10.5.2訪問元胞陣列中的數據 216

10.5.3使用元胞陣列 217

10.5.4顯示和可視化元胞陣列 218

10.6類和對象 218

10.7本章小結 218

第11章錯誤和陷阱 221

11.1語法錯誤 221

11.1.1向量的大小不匹配 222

11.1.2名稱禁止 222

11.2邏輯錯誤 222

11.3捨入誤差 223

11.4本章小結 224

11.5本章練習 224

第Ⅱ部分實踐套用

第12章動力系統 227

12.1懸臂樑 228

12.2電流 230

12.3自由落體 232

12.4摩擦力作用下的投射體問題 239

12.5本章小結 241

12.6本章練習 242

第13章仿真 243

13.1隨機數的生成 243

13.2旋轉硬幣 244

13.3投擲骰子 245

13.4細菌分裂 245

13.5隨機遊走 246

13.6交通流量 247

13.7正態(高斯)隨機數 250

13.8總結 250

13.9本章練習 250

第14章數值方法入門 253

14.1方程組 253

14.1.1牛頓法 253

14.1.2二分法 255

14.1.3fzero函式 257

14.1.4roots函式 257

14.2積分 257

14.2.1梯形法則 257

14.2.2辛普森法則 258

14.2.3quad函式 259

14.3數值微分 259

14.4一階微分方程 260

14.4.1歐拉方法 261

14.4.2示例：細菌生長 261

14.4.3另一種下標表示法 263

14.4.4預估-校正法 264

14.5線性常微分方程(LODE) 264

14.6龍格-庫塔法 264

14.6.1單獨的微分方程 265

14.6.2差分方程組：混沌 265

14.6.3將額外參數傳遞給ODE求解程式 268

14.7偏微分方程 269

14.8其他數值方法 271

14.9本章小結 273

14.10本章練習 273

第15章信號處理 277

15.1諧波分析 278

15.2快速傅立葉變換(FFT) 281

第16章Simulink工具箱 285

16.1彈簧-質塊-阻尼器動力系統 290

16.2彈跳球動力系統 291

16.3范德波爾振子 293

16.4杜芬振子 294

16.5本章練習 295

第17章Symbolic工具箱 297

17.1代數 298

17.1.1多項式 298

17.1.2向量 300

17.1.3矩陣 301

17.2微積分 304

17.3拉普拉斯變換和Z變換 305

17.4廣義函式* 307

17.5微分方程 308

17.6funtool、MuPAD和幫助文檔的使用 309

17.6.1funtool 309

17.6.2MuPAD記事本和幫助文檔 309

17.7本章練習 311

附錄A語法快速參考 313

附錄B命令與函式快速參考 317

附錄CASCII字元編碼表 327

附錄D部分練習的答案 329