《MATLAB實用教程第5版》是2021年電子工業出版社出版的圖書。
基本介紹
- 書名：MATLAB實用教程第5版
- 作者：[美]Holly Moore
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2021年
- 開本：16 開
- ISBN：9787121416576
內容簡介,作者簡介,目 錄,
內容簡介
本書分三個部分介紹了MATLAB 原理及其套用，共16 章。部分為MATLAB 技術基礎簡介，主要介紹MATLAB 環境、基本運算、內置函式、矩陣運算和繪圖功能。第二部分為MATLAB 編程方法介紹，主要包括自定義函式、接口函式、邏輯函式和程式控制結構等內容。第三部分為高級MATLAB套用，重點介紹矩陣代數求解、數據變數類型、符號運算、數值分析、數據可視化、圖形用戶接口功能和Simulink 仿真等內容。第三部分的各章內容相互獨立，讀者可根據自身情況進行選擇。每一章結束均附有習題，供練習鞏固之用。書中提供的大量實例來自於非常基礎的學科領域，內容豐富，可以邊閱讀邊錄入示例程式進行調試運行，具有很強的實用性。
作者簡介
霍莉·摩爾，美國鹽湖城社區學院工程系教授，畢業於猶他大學，連續多年教授MALTAB計算課程與其他計算機語言課程，具有豐富的教學經驗。
目 錄
第1章 MATLAB簡介 1
1.1 MATLAB概述 1
1.2 學生版MATLAB 2
1.3 MATLAB在工業中的套用 2
1.3.1 電氣工程 3
1.3.2 生物醫學工程 3
1.3.3 流體動力學 4
1.4 解決工程和科學中的問題 4
第2章 MATLAB環境 7
2.1 啟動 7
2.2 MATLAB視窗 9
2.2.1 命令視窗 9
2.2.2 命令歷史 9
2.2.3 工作區視窗 10
2.2.4 當前資料夾視窗 12
2.2.5 文檔視窗 13
2.2.6 圖形視窗 14
2.2.7 編輯視窗 14
2.3 用MATLAB解決問題 14
2.3.1 使用變數 15
2.3.2 MATLAB中的矩陣 17
2.3.3 數值顯示 32
2.4 保存工作成果 36
2.4.1 日誌 36
2.4.2 保存變數 37
2.4.3 腳本 39
2.4.4 分節模式 44
小結 45
MATLAB小結 46
習題 47
第3章 MATLAB內置函式 54
引言 54
3.1 內置函式的使用 54
3.2 幫助功能的使用 56
3.3 初等數學函式 58
3.3.1 常見的計算 58
3.3.2 捨入函式 62
3.3.3 離散數學 63
3.4 三角函式 65
3.5 數據分析函式 69
3.5.1 值和小值 69
3.5.2 均值和中值 71
3.5.3 和與積 72
3.5.4 數值的排序 73
3.5.5 求矩陣的規格 75
3.5.6 方差和標準差 81
3.6 隨機數 85
3.6.1 均勻隨機數 86
3.6.2 高斯隨機數 86
3.7 複數 89
3.8 計算的局限性 93
3.9 特殊值和其他函式 94
小結 95
MATLAB小結 96
習題 98
第4章 MATLAB矩陣運算 104
4.1 矩陣運算 104
4.1.1 定義矩陣 104
4.1.2 冒號運算符的使用 106
4.2 利用meshgrid求解雙變數
問題 110
4.3 特殊矩陣 117
4.3.1 全零矩陣 118
4.3.2 全1矩陣 118
4.3.3 對角矩陣 119
4.3.4 魔方矩陣 120
小結 122
MATLAB小結 122
習題 123
第5章 繪圖 130
引言 130
5.1 二維圖 130
5.1.1 基本繪圖 130
5.1.2 線條、顏色和標記樣式 137
5.1.3 坐標軸的縮放和圖形標註 139
5.2 子圖 146
5.3 其他類型的二維圖 147
5.3.1 極坐標圖 147
5.3.2 對數圖 149
5.3.3 條形圖和餅圖 155
5.3.4 直方圖 156
5.3.5 雙y軸圖 159
5.3.6 畫函式的波形 162
5.4 三維圖 163
5.4.1 三維線圖 163
5.4.2 曲面圖 164
5.5 用選單欄工具編輯圖形 169
5.6 由工作區視窗創建圖形 171
5.7 保存圖形 171
小結 172
MATLAB小結 172
習題 174
第6章 自定義函式 183
引言 183
6.1 創建函式檔案 183
6.1.1 語法 183
6.1.2 注釋 189
6.1.3 多輸入多輸出函式 189
6.1.4 無輸入參數或輸出參數的
函式 194
6.1.5 確定輸入參數/輸出參數的
數量 195
6.1.6 局部變數 197
6.1.7 全局變數 198
6.1.8 查看函式檔案代碼 198
6.2 創建自己的函式工具箱 199
6.3 匿名函式和函式句柄 201
6.4 複合函式 203
6.5 子函式 203
6.5.1 在其他函式中使用子
函式 204
6.5.2 MATLAB程式中的子
函式 208
小結 209
MATLAB小結 210
習題 210
第7章 輸入/輸出控制 216
引言 216
7.1 自定義輸入 216
7.2 輸出選項 220
7.2.1 顯示函式 220
7.2.2 格式化輸出—fprintf
函式 222
7.2.3 格式化輸出—sprintf
函式 227
7.2.4 table函式 229
7.3 圖形輸入 230
7.4 分節符的更多套用 231
7.4.1 發布 231
7.4.2 實時腳本 233
7.5 從檔案中讀寫數據 234
7.5.1 導入數據 234
7.5.2 導出數據 236
7.6 調試代碼 236
7.6.1 代碼分析器 237
7.6.2 調試工具列 237
小結 240
MATLAB小結 240
習題 241
第8章 邏輯函式和選擇結構 246
概述 246
8.1 關係運算與邏輯運算 246
8.2 流程圖和偽代碼 248
8.3 邏輯函式 250
8.3.1 find命令 250
8.3.2 find命令的流程圖和
偽代碼 253
8.4 選擇結構 257
8.4.1 簡單的if語句 257
8.4.2 if/else結構 257
8.4.3 elseif結構 258
8.4.4 switch/case語句 263
8.4.5 menu函式 268
8.5 調試 272
小結 272
MATLAB小結 273
習題 274
第9章 循環結構 285
9.1 for循環 285
9.2 while循環 292
9.3 break和continue 300
9.4 中斷循環 301
9.5 嵌套循環 304
9.6 提高循環效率 305
小結 308
習題 309
第10章 矩陣代數 314
引言 314
10.1 矩陣運算和函式 314
10.1.1 轉置 314
10.1.2 點積 315
10.1.3 矩陣乘法 321
10.1.4 矩陣的冪 324
10.1.5 逆矩陣 325
10.1.6 行列式 327
10.1.7 叉積 328
10.2 求解線性方程組 332
10.2.1 用逆矩陣解方程 332
10.2.2 用矩陣左除方法求解
方程 335
10.2.3 利用行階梯矩陣的逆運算
函式求解方程組 338
10.3 特殊矩陣 345
10.3.1 ones和zeros函式 345
10.3.2 單位矩陣 345
10.3.3 其他矩陣 347
小結 347
MATLAB小結 349
習題 350
第11章 其他類型的數組 357
引言 357
11.1 數據類型 358
11.2 數值型數據 359
11.2.1 雙精度浮點數 359
11.2.2 單精度浮點數 359
11.2.3 整數 362
11.2.4 複數 362
11.3 字元和字元串數據 363
11.3.1 創建字元和字元串數組 363
11.3.2 字元編碼方案 364
11.3.3 字元和字元串數組的
使用 366
11.4 符號數據 371
11.5 邏輯數據 372
11.6 稀疏數組 372
11.7 分類數組 373
11.8 時間數組 373
11.9 多維數組 377
11.10 元胞數組 379
11.11 結構數組 380
11.12 表格數組 387
小結 388
MATLAB小結 388
習題 390
第12章 符號數學運算 397
引言 397
12.1 符號代數 398
12.1.1 創建符號變數 399
12.1.2 符號表達式和符號方程
的處理 401
12.2 求解表達式和方程 403
12.2.1 solve函式 403
12.2.2 求解方程組 406
12.2.3 替換和符號函式 409
12.3 符號繪圖 413
12.3.1 fplot函式 413
12.3.2 其他的符號繪圖函式 416
12.4 微積分運算 420
12.4.1 微分 420
12.4.2 積分 425
12.5 微分方程 433
12.5.1 輸入字元串時dsolve
函式的用法 434
12.5.2 輸入符號函式時dsolve
函式的用法 436
12.6 將符號表達式轉換為匿名
函式 437
小結 438
MATLAB小結 439
習題 440
第13章 數值計算方法 448
13.1 插值 448
13.1.1 線性插值 448
13.1.2 三次樣條插值 450
13.1.3 外插法 455
13.1.4 多維插值 455
13.2 曲線擬合 457
13.2.1 線性回歸 457
13.2.2 過零點線性回歸 459
13.2.3 多項式回歸 460
13.2.4 polyval函式 462
13.3 互動式擬合工具 468
13.3.1 基本擬合工具 468
13.3.2 曲線擬合工具箱 470
13.4 差分與數值微分 470
13.4.1 diff函式 470
13.4.2 前向、後向和中心
差分法 474
13.5 數值積分 479
13.6 求微分方程的數值解 484
13.6.1 函式句柄輸入 485
13.6.2 求解過程中要注意的
問題 485
13.6.3 求解高階微分方程 487
13.6.4 邊值問題 488
13.6.5 偏微分方程 490
小結 490
MATLAB小結 492
習題 493
第14章 高級繪圖 500
引言 500
14.1 圖像 500
14.1.1 圖像類型 502
14.1.2 讀寫圖像檔案 511
14.2 圖形對象 513
14.2.1 曲線句柄 514
14.2.2 圖形視窗句柄 515
14.2.3 坐標軸句柄 516
14.2.4 坐標軸注釋 518
14.2.5 屬性編輯器 518
14.3 動畫 519
14.3.1 重繪和擦除 519
14.3.2 電影 521
14.4 其他可視化方法 525
14.4.1 透明度 525
14.4.2 隱藏線 526
14.4.3 光源 527
14.5 三維體可視化簡介 527
14.5.1 標量數據的三維體
可視化 527
14.5.2 矢量數據的三維體
可視化 528
小結 530
MATLAB小結 531
習題 532
第15章 圖形用戶接口設計 534
引言 534
15.1 單用戶GUI 534
15.1.1 創建布局 534
15.1.2 向程式添加代碼 539
15.2 多用戶互動GUI—
ready_aim_fire 542
15.3 改進的ready_aim_fire
程式 545
15.4 更好的ready_aim_fire
程式 546
15.5 內置GUI模板 550
15.5.1 GUI with UIcontrols 550
15.5.2 GUI with Axes and
Menu 552
15.5.3 Modal Question Box 552
15.5.4 其他示例 552
小結 553
習題 553
第16章 Simulink簡介 555
引言 555
16.1 套用 555
16.2 入門 555
16.3 Simulink求解微分方程 563
小結 568
習題 568
附錄A 特殊字元、命令和函式 572
附錄B 坐標軸展縮技術 584
附錄C ready_aim_fire GUI
代碼 586
附錄D 北卡羅來納州阿什維爾市天氣
數據 590
選擇。每一章結束均附有習題，供練習鞏固之用。書中提供的大量實例來自於非常基礎的學科領域，內容豐富，可以邊閱讀邊錄入示例程式進行調試運行，具有很強的實用性。
作者簡介
霍莉·摩爾，美國鹽湖城社區學院工程系教授，畢業於猶他大學，連續多年教授MALTAB計算課程與其他計算機語言課程，具有豐富的教學經驗。
霍莉·摩爾，美國鹽湖城社區學院工程系教授，畢業於猶他大學，連續多年教授MALTAB計算課程與其他計算機語言課程，具有豐富的教學經驗。
目 錄
目 錄
第1章 MATLAB簡介 1
1.1 MATLAB概述 1
1.2 學生版MATLAB 2
1.3 MATLAB在工業中的套用 2
1.3.1 電氣工程 3
1.3.2 生物醫學工程 3
1.3.3 流體動力學 4
1.4 解決工程和科學中的問題 4
第2章 MATLAB環境 7
2.1 啟動 7
2.2 MATLAB視窗 9
2.2.1 命令視窗 9
2.2.2 命令歷史 9
2.2.3 工作區視窗 10
2.2.4 當前資料夾視窗 12
2.2.5 文檔視窗 13
2.2.6 圖形視窗 14
2.2.7 編輯視窗 14
2.3 用MATLAB解決問題 14
2.3.1 使用變數 15
2.3.2 MATLAB中的矩陣 17
2.3.3 數值顯示 32
2.4 保存工作成果 36
2.4.1 日誌 36
2.4.2 保存變數 37
2.4.3 腳本 39
2.4.4 分節模式 44
小結 45
MATLAB小結 46
習題 47
第3章 MATLAB內置函式 54
引言 54
3.1 內置函式的使用 54
3.2 幫助功能的使用 56
3.3 初等數學函式 58
3.3.1 常見的計算 58
3.3.2 捨入函式 62
3.3.3 離散數學 63
3.4 三角函式 65
3.5 數據分析函式 69
3.5.1 值和小值 69
3.5.2 均值和中值 71
3.5.3 和與積 72
3.5.4 數值的排序 73
3.5.5 求矩陣的規格 75
3.5.6 方差和標準差 81
3.6 隨機數 85
3.6.1 均勻隨機數 86
3.6.2 高斯隨機數 86
3.7 複數 89
3.8 計算的局限性 93
3.9 特殊值和其他函式 94
小結 95
MATLAB小結 96
習題 98
第4章 MATLAB矩陣運算 104
4.1 矩陣運算 104
4.1.1 定義矩陣 104
4.1.2 冒號運算符的使用 106
4.2 利用meshgrid求解雙變數
問題 110
4.3 特殊矩陣 117
4.3.1 全零矩陣 118
4.3.2 全1矩陣 118
4.3.3 對角矩陣 119
4.3.4 魔方矩陣 120
小結 122
MATLAB小結 122
習題 123
第5章 繪圖 130
引言 130
5.1 二維圖 130
5.1.1 基本繪圖 130
5.1.2 線條、顏色和標記樣式 137
5.1.3 坐標軸的縮放和圖形標註 139
5.2 子圖 146
5.3 其他類型的二維圖 147
5.3.1 極坐標圖 147
5.3.2 對數圖 149
5.3.3 條形圖和餅圖 155
5.3.4 直方圖 156
5.3.5 雙y軸圖 159
5.3.6 畫函式的波形 162
5.4 三維圖 163
5.4.1 三維線圖 163
5.4.2 曲面圖 164
5.5 用選單欄工具編輯圖形 169
5.6 由工作區視窗創建圖形 171
5.7 保存圖形 171
小結 172
MATLAB小結 172
習題 174
第6章 自定義函式 183
引言 183
6.1 創建函式檔案 183
6.1.1 語法 183
6.1.2 注釋 189
6.1.3 多輸入多輸出函式 189
6.1.4 無輸入參數或輸出參數的
函式 194
6.1.5 確定輸入參數/輸出參數的
數量 195
6.1.6 局部變數 197
6.1.7 全局變數 198
6.1.8 查看函式檔案代碼 198
6.2 創建自己的函式工具箱 199
6.3 匿名函式和函式句柄 201
6.4 複合函式 203
6.5 子函式 203
6.5.1 在其他函式中使用子
函式 204
6.5.2 MATLAB程式中的子
函式 208
小結 209
MATLAB小結 210
習題 210
第7章 輸入/輸出控制 216
引言 216
7.1 自定義輸入 216
7.2 輸出選項 220
7.2.1 顯示函式 220
7.2.2 格式化輸出—fprintf
函式 222
7.2.3 格式化輸出—sprintf
函式 227
7.2.4 table函式 229
7.3 圖形輸入 230
7.4 分節符的更多套用 231
7.4.1 發布 231
7.4.2 實時腳本 233
7.5 從檔案中讀寫數據 234
7.5.1 導入數據 234
7.5.2 導出數據 236
7.6 調試代碼 236
7.6.1 代碼分析器 237
7.6.2 調試工具列 237
小結 240
MATLAB小結 240
習題 241
第8章 邏輯函式和選擇結構 246
概述 246
8.1 關係運算與邏輯運算 246
8.2 流程圖和偽代碼 248
8.3 邏輯函式 250
8.3.1 find命令 250
8.3.2 find命令的流程圖和
偽代碼 253
8.4 選擇結構 257
8.4.1 簡單的if語句 257
8.4.2 if/else結構 257
8.4.3 elseif結構 258
8.4.4 switch/case語句 263
8.4.5 menu函式 268
8.5 調試 272
小結 272
MATLAB小結 273
習題 274
第9章 循環結構 285
9.1 for循環 285
9.2 while循環 292
9.3 break和continue 300
9.4 中斷循環 301
9.5 嵌套循環 304
9.6 提高循環效率 305
小結 308
習題 309
第10章 矩陣代數 314
引言 314
10.1 矩陣運算和函式 314
10.1.1 轉置 314
10.1.2 點積 315
10.1.3 矩陣乘法 321
10.1.4 矩陣的冪 324
10.1.5 逆矩陣 325
10.1.6 行列式 327
10.1.7 叉積 328
10.2 求解線性方程組 332
10.2.1 用逆矩陣解方程 332
10.2.2 用矩陣左除方法求解
方程 335
10.2.3 利用行階梯矩陣的逆運算
函式求解方程組 338
10.3 特殊矩陣 345
10.3.1 ones和zeros函式 345
10.3.2 單位矩陣 345
10.3.3 其他矩陣 347
小結 347
MATLAB小結 349
習題 350
第11章 其他類型的數組 357
引言 357
11.1 數據類型 358
11.2 數值型數據 359
11.2.1 雙精度浮點數 359
11.2.2 單精度浮點數 359
11.2.3 整數 362
11.2.4 複數 362
11.3 字元和字元串數據 363
11.3.1 創建字元和字元串數組 363
11.3.2 字元編碼方案 364
11.3.3 字元和字元串數組的
使用 366
11.4 符號數據 371
11.5 邏輯數據 372
11.6 稀疏數組 372
11.7 分類數組 373
11.8 時間數組 373
11.9 多維數組 377
11.10 元胞數組 379
11.11 結構數組 380
11.12 表格數組 387
小結 388
MATLAB小結 388
習題 390
第12章 符號數學運算 397
引言 397
12.1 符號代數 398
12.1.1 創建符號變數 399
12.1.2 符號表達式和符號方程
的處理 401
12.2 求解表達式和方程 403
12.2.1 solve函式 403
12.2.2 求解方程組 406
12.2.3 替換和符號函式 409
12.3 符號繪圖 413
12.3.1 fplot函式 413
12.3.2 其他的符號繪圖函式 416
12.4 微積分運算 420
12.4.1 微分 420
12.4.2 積分 425
12.5 微分方程 433
12.5.1 輸入字元串時dsolve
函式的用法 434
12.5.2 輸入符號函式時dsolve
函式的用法 436
12.6 將符號表達式轉換為匿名
函式 437
小結 438
MATLAB小結 439
習題 440
第13章 數值計算方法 448
13.1 插值 448
13.1.1 線性插值 448
13.1.2 三次樣條插值 450
13.1.3 外插法 455
13.1.4 多維插值 455
13.2 曲線擬合 457
13.2.1 線性回歸 457
13.2.2 過零點線性回歸 459
13.2.3 多項式回歸 460
13.2.4 polyval函式 462
13.3 互動式擬合工具 468
13.3.1 基本擬合工具 468
13.3.2 曲線擬合工具箱 470
13.4 差分與數值微分 470
13.4.1 diff函式 470
13.4.2 前向、後向和中心
差分法 474
13.5 數值積分 479
13.6 求微分方程的數值解 484
13.6.1 函式句柄輸入 485
13.6.2 求解過程中要注意的
問題 485
13.6.3 求解高階微分方程 487
13.6.4 邊值問題 488
13.6.5 偏微分方程 490
小結 490
MATLAB小結 492
習題 493
第14章 高級繪圖 500
引言 500
14.1 圖像 500
14.1.1 圖像類型 502
14.1.2 讀寫圖像檔案 511
14.2 圖形對象 513
14.2.1 曲線句柄 514
14.2.2 圖形視窗句柄 515
14.2.3 坐標軸句柄 516
14.2.4 坐標軸注釋 518
14.2.5 屬性編輯器 518
14.3 動畫 519
14.3.1 重繪和擦除 519
14.3.2 電影 521
14.4 其他可視化方法 525
14.4.1 透明度 525
14.4.2 隱藏線 526
14.4.3 光源 527
14.5 三維體可視化簡介 527
14.5.1 標量數據的三維體
可視化 527
14.5.2 矢量數據的三維體
可視化 528
小結 530
MATLAB小結 531
習題 532
第15章 圖形用戶接口設計 534
引言 534
15.1 單用戶GUI 534
15.1.1 創建布局 534
15.1.2 向程式添加代碼 539
15.2 多用戶互動GUI—
ready_aim_fire 542
15.3 改進的ready_aim_fire
程式 545
15.4 更好的ready_aim_fire
程式 546
15.5 內置GUI模板 550
15.5.1 GUI with UIcontrols 550
15.5.2 GUI with Axes and
Menu 552
15.5.3 Modal Question Box 552
15.5.4 其他示例 552
小結 553
習題 553
第16章 Simulink簡介 555
引言 555
16.1 套用 555
16.2 入門 555
16.3 Simulink求解微分方程 563
小結 568
習題 568
附錄A 特殊字元、命令和函式 572
附錄B 坐標軸展縮技術 584
附錄C ready_aim_fire GUI
代碼 586
附錄D 北卡羅來納州阿什維爾市天氣
數據 590
