《MATLAB教程及實訓（第3版）》是2020年3月機械工業出版社出版的圖書，作者是曹弋。
基本介紹
- 中文名：MATLAB教程及實訓（第3版）
- 作者：曹弋
- ISBN：9787111591320
- 定價：55元
- 出版社：機械工業出版社
- 出版時間：2020年3月
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書是基於MATLABR2015b產品族，以教程和實訓緊密結合的形式，深入淺出地介紹了MATLAB的套用。教程部分比較系統地介紹了MATLAB的運行環境、MATLAB的基本運算、數據的可視化、MATLAB符號運算、MATLAB程式設計、MATLAB高級圖形設計、Simulink仿真套用和線性控制系統的分析等內容，以先講解後實例的方式，圖文並茂，突出套用。實訓部分與教程內容相互配合，先提出知識要點，然後按部就班指導操作，在操作中提出修改，後給出自我練習，方便學生循序漸進地上機操作，並對學生的掌握程度進行檢驗。本書可作為大學本科和專科有關課程的教材或教學參考書，也可作為MATLAB用戶學習和參考書，在目前的MATLAB教材市場上具有明顯特色。
圖書目錄
前 言
第1 篇 MATLAB 教程 1
第1 章 MATLAB 概述 2
1. 1 MATLAB R2015b 簡介 3
1. 1. 1 MATLAB 的系統結構 3
1. 1. 2 MATLAB 的特點 3
1. 1. 3 MATLAB 的工具箱 4
1. 2 MATLAB R2015b 的開發
環境 4
1. 2. 1 MATLAB R2015b 的環境
設定 5
1. 2. 2 工具列 5
1. 2. 3 通用視窗 8
1. 3 MATLAB R2015b 的其他
管理 18
1. 3. 1 MATLAB 的檔案格式 18
1. 3. 2 設定搜尋路徑 20
1. 4 一個簡單的實例 22
1. 5 MATLAB 的發布功能 25
1. 6 MATLAB R2015b 的幫助
系統 28
1. 6. 1 使用幫助文檔 29
1. 6. 2 使用幫助命令 30
習題 31
第2 章 MATLAB 的基本運算 33
2. 1 數據類型 33
2. 1. 1 常數和變數 34
2. 1. 2 整數和浮點數 35
2. 1. 3 複數 36
2. 2 矩陣和數組的算術運算 37
2. 2. 1 數組的創建 37
2. 2. 2 數組的操作 39
2. 2. 3 矩陣和數組函式 43
2. 2. 4 矩陣和數組的算術運算 46
2. 3 字元串 51
2. 3. 1 創建字元串 51
2. 3. 2 字元串函式 52
2. 4 日期和時間 56
2. 4. 1 日期和時間的表示格式 56
2. 4. 2 日期時間函式 56
2. 5 結構體和元胞數組 58
2. 5. 1 元胞數組 58
2. 5. 2 結構體 61
2. 6 表格型和分類型 64
2. 6. 1 表格型 64
2. 6. 2 分類型 65
2. 7 關係運算和邏輯運算 66
2. 7. 1 邏輯變數 66
2. 7. 2 關係運算 67
2. 7. 3 邏輯運算 67
2. 7. 4 運算符優先權 69
2. 8 數組的信息獲取 69
2. 9 多項式 71
2. 9. 1 多項式求根和求值 71
2. 9. 2 多項式的算術運算 72
2. 9. 3 多項式的擬合與插值 74
習題 77
第3 章 數據的可視化 80
3. 1 二維繪圖 80
3. 1. 1 繪圖的一般步驟 80
3. 1. 2 基本繪圖函式 81
3. 1. 3 多個圖形的繪製 85
3. 1. 4 設定曲線繪製方式、坐標軸
和圖形注釋 87
3. 2 特殊圖形和坐標的繪製 93
3. 2. 1 特殊圖形繪製 93
3. 2. 2 特殊坐標軸圖形繪製 99
目 錄Ⅴ
3. 3 MATLAB 的圖形視窗 100
3. 3. 1 圖形視窗界面 100
3. 3. 2 圖形的列印和輸出 103
3. 4 基本三維繪圖命令 105
3. 4. 1 三維曲線圖 105
3. 4. 2 三維曲面圖 105
3. 4. 3 設定視角和色彩 107
習題 109
第4 章 符號運算 111
4. 1 符號對象的創建和使用 111
4. 1. 1 創建符號對象 112
4. 1. 2 符號常量和符號變數 113
4. 1. 3 符號表達式 114
4. 1. 4 符號矩陣 114
4. 2 符號對象的運算 115
4. 2. 1 符號對象的基本運算 115
4. 2. 2 任意精度的算術運算 116
4. 3 符號表達式的變換 118
4. 3. 1 符號表達式中的自由符號
變數 118
4. 3. 2 符號表達式的化簡 119
4. 3. 3 符號表達式的替換 120
4. 3. 4 計算反函式和複合函式 121
4. 3. 5 多項式符號表達式 122
4. 4 符號微積分、極限和級數 123
4. 4. 1 符號表達式的微積分 123
4. 4. 2 符號表達式的極限 125
4. 4. 3 符號表達式的級數 126
4. 5 符號積分變換 127
4. 5. 1 Fourier 變換 127
4. 5. 2 Laplace 變換 128
4. 5. 3 Z 變換 129
4. 6 符號方程的求解 130
4. 6. 1 代數方程的求解 130
4. 6. 2 微分方程的求解 131
4. 7 符號函式的可視化 132
4. 7. 1 符號函式計算器 132
4. 7. 2 泰勒級數計算器 132
4. 8 綜合舉例 133
4. 9 MuPAD Notebook 134
4. 9. 1 MuPAD Notebook 視窗 134
4. 9. 2 MuPAD 函式的使用 136
習題 137
第5 章 程式設計和M 檔案 139
5. 1 程式控制 139
5. 1. 1 分支控制語句 139
5. 1. 2 循環控制語句 141
5. 1. 3 錯誤控制語句 144
5. 1. 4 流程控制命令 145
5. 2 M 檔案結構 147
5. 2. 1 M 檔案的一般結構 147
5. 2. 2 M 檔案編輯/ 調試器
視窗 148
5. 2. 3 M 腳本檔案和M 函式
檔案 149
5. 3 函式的使用 151
5. 3. 1 主函式和子函式 151
5. 3. 2 函式的輸入/輸出參數 153
5. 3. 3 局部變數、全局變數和
靜態變數 155
5. 3. 4 函式的工作過程和P 碼
檔案 156
5. 4 函式句柄和inline 對象 158
5. 4. 1 函式句柄 158
5. 4. 2 inline 對象 160
5. 5 函式繪圖 161
5. 5. 1 fplot 命令 161
5. 5. 2 函式繪圖命令 161
5. 6 數值分析 163
5. 6. 1 求最小值和過零點 163
5. 6. 2 數值積分 164
5. 6. 3 微分方程組數值求解 165
習題 166
第6 章 MATLAB 高級圖形設計 169
6. 1 句柄圖形對象 169
6. 1. 1 句柄圖形對象體系 169
6. 1. 2 句柄圖形對象的操作 170
6. 2 圖形用戶界面 174
Ⅵ MATLAB 教程及實訓 第3 版
6. 2. 1 圖形用戶界面概述 175
6. 2. 2 設計一個簡單的GUI
界面 175
6. 2. 3 回調函式和GUI 程式
檔案 179
6. 2. 4 按鈕、滾動條和文本框
控制項 181
6. 2. 5 單選按鈕、複選框和
面板 184
6. 2. 6 下拉選單、列表框、坐標軸
和ActiveX 控制項 186
6. 2. 7 選單的設計 188
6. 3 對話框 190
6. 3. 1 輸入框 190
6. 3. 2 輸出框 191
6. 3. 3 檔案管理框 192
6. 4 圖像和聲音 193
6. 4. 1 圖像 193
6. 4. 2 聲音 197
6. 5 視頻與動畫設計 197
6. 5. 1 視頻 197
6. 5. 2 以電影方式創建動畫 199
6. 5. 3 以對象方式創建動畫 200
6. 5. 4 以變形方式創建動畫 200
6. 6 綜合套用舉例 202
習題 204
第7 章 Simulink 仿真套用 207
7. 1 Simulink 的概述 207
7. 2 Simulink 的工作環境 208
7. 2. 1 一個簡單的Simulink
實例 209
7. 2. 2 Simulink 的模型視窗 210
7. 2. 3 Simulink 的工作原理 210
7. 3 建立模型 211
7. 3. 1 創建模型 211
7. 3. 2 仿真參數的設定 212
7. 3. 3 常用模組的設定 214
7. 3. 4 仿真結構參數化 220
7. 3. 5 使用命令運行
Simulink 模型 220
7. 4 Simulink 的套用實例 221
7. 4. 1 Simulink 在電路原理中的
套用實例 221
7. 4. 2 Simulink 在數字電路中的
套用實例 223
7. 4. 3 Simulink 在電機拖動中的
套用實例 224
7. 5 子系統與封裝 226
7. 5. 1 創建子系統 226
7. 5. 2 封裝子系統 228
7. 5. 3 定義自己的模組庫 230
7. 6 S 函式的設計與套用 230
7. 6. 1 S 函式簡介 230
7. 6. 2 S 函式的工作原理 231
7. 6. 3 M 檔案S 函式的模板
格式 232
7. 6. 4 創建S 函式 234
7. 7 綜合實例介紹 237
習題 238
第8 章 線性控制系統的分析 239
8. 1 控制系統的數學模型 239
8. 1. 1 創建系統的模型並相互
轉換 239
8. 1. 2 系統的模型參數 244
8. 1. 3 系統模型的連線和簡化 247
8. 1. 4 將Simulink 模型結構圖
轉化為系統模型 251
8. 2 時域分析的MATLAB 實現 252
8. 2. 1 使用拉普拉斯變換和逆
變換計算時域回響 252
8. 2. 2 線性系統的時域分析 252
8. 2. 3 線性系統的結構參數與時域
性能指標 255
8. 3 頻域分析的MATLAB 實現 258
8. 3. 1 線性系統的頻域分析 258
8. 3. 2 頻域分析性能指標 260
8. 4 根軌跡分析的MATLAB
目 錄Ⅶ
實現 262
8. 4. 1 線性系統的根軌跡分析 262
8. 4. 2 根軌跡設計工具 263
8. 5 穩定性分析的MATLAB
實現 264
8. 5. 1 根據閉環特徵方程判定系統
穩定性 264
8. 5. 2 用頻率特性法判定系統
穩定性 265
8. 5. 3 用根軌跡法判定系統
穩定性 266
8. 6 穩態誤差分析的MATLAB
實現 267
8. 7 狀態分析的MATLAB 實現 267
8. 7. 1 狀態空間的線性變換 268
8. 7. 2 狀態轉移矩陣 270
8. 7. 3 線性系統的能控性和能
觀性 271
8. 7. 4 狀態反饋極點配置 272
8. 8 線性定常系統分析與設計的
圖形工具 273
8. 8. 1 線性定常系統仿真圖形
工具LTI Viewer 273
8. 8. 2 SISO 設計工具sisotool 275
8. 8. 3 PID Tuner 276
8. 9 綜合實例介紹 278
習題 279
第2 篇 MATLAB 實訓 281
第1 章 MATLAB R2015b 概述
實訓 282
1. 1 實驗1 熟悉MATLAB R2015b
的開發環境 282
1. 2 實驗2 發布程式檔案 288
1. 3 實驗3 使用MATLAB 的
幫助 291
1. 4 自我練習 293
第2 章 MATLAB 基本運算實訓 294
2. 1 實驗1 向量的運算 294
2. 2 實驗2 矩陣和數組的運算 295
2. 3 實驗3 字元串和日期型數組
的操作 298
2. 4 實驗4 多項式的運算 299
2. 5 實驗5 元胞數組和結構體 301
2. 6 自我練習 303
第3 章 數據的可視化實訓 304
3. 1 實驗1 繪製二維曲線並標註
文字 304
3. 2 實驗2 在同一視窗中繪製多條
曲線 307
3. 3 實驗3 繪製特殊圖形 308
3. 4 實驗4 繪製三維圖形 309
3. 5 自我練習 311
第4 章 符號運算實訓 312
4. 1 實驗1 符號表達式的創建和算術
運算 312
4. 2 實驗2 符號表達式的運算 314
4. 3 實驗3 符號表達式的微積分和
積分變換 316
4. 4 實驗4 符號方程的求解 317
4. 5 自我練習 319
第5 章 程式設計和M 檔案實訓 320
5. 1 實驗1 使用函式調用並調試
程式 320
5. 2 實驗2 使用M 腳本和M 函式
檔案 323
5. 3 實驗3 使用函式句柄進行數值
分析 325
5. 4 自我練習 326
第6 章 MATLAB 高級圖形設計
實訓 327
6. 1 實驗1 創建多控制項的用戶
界面 327
6. 2 實驗2 創建多媒體用戶
界面 333
6. 3 自我練習 336
第7 章 Simulink 仿真環境實訓 337
7. 1 實驗1 連續系統模型的分析
Ⅷ MATLAB 教程及實訓 第3 版
和校正 337
7. 2 實驗2 創建電路Simulink
模型 342
7. 3 自我練習 344
第8 章 線性控制系統的分析實訓 345
8. 1 實驗1 創建控制系統的
數學模型 345
8. 2 實驗2 簡化連線系統的
數學模型 348
8. 3 實驗3 對控制系統性能進行
分析 350
8. 4 實驗4 使用線性系統的圖形
工具分析 354
8. 5 自我練習 357
附錄 358
附錄A 程式的調試 358
A. 1 直接檢測 358
A. 2 出錯提示 359
A. 3 使用M 檔案調試器視窗
調試 359
附錄B M 檔案剖析 363
B. 1 代碼分析 364
B. 2 Profiler 分析工具 364
B. 3 M 檔案性能最佳化 365
例題索引 367
參考文獻 370
