《MATLAB編程及套用》是2023年電子工業出版社出版的圖書，作者是李輝、張安莉。
基本介紹
- 中文名：MATLAB編程及套用
- 作者：李輝、張安莉
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2023年2月
- 頁數：296 頁
- 定價：69.8 元
- 開本：16 開
- ISBN：9787121449376
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書系統地講解MATLAB R2021a的基本環境和操作要旨；分章闡述MATLAB數值計算、MATLAB符號計算、數據與函式的可視化、數據擬合與插值、MATLAB程式設計；用實例講解和剖析MATLAB App的設計和製作方法；通過大量的例子展現MATLAB精華工具Simulink的功能級和元器件級的仿真能力；簡要介紹BP神經網路進行數據預測的步驟和方法；以實例拓展性地介紹MATLAB在自動駕駛中的套用，通過搭建聯合仿真平台對自動駕駛軌跡預測進行仿真設計。全書包含多個多年凝練的計算範例和用於鞏固知識、拓展思路的習題。所有算例程式可靠、完整，讀者可以通過掃描書中對應的二維碼獲取源程式，完全準確地重現本書所提供的算例結果。本書內容充實、篇幅緊湊，是專為理工院校本科生系統學習MATLAB而編寫的，也可供部分研究生使用；既可作為課堂教學教材及課程設計、畢業設計的參考用書，又可作為MATLAB編程愛好者的自學用書。
圖書目錄
第1章 初識MATLAB 1
1.1 MATLAB簡介 1
1.2 MATLAB的產生與發展 2
1.3 MATLAB用戶界面 3
1.3.1 命令的執行 4
1.3.2 游標與命令行的操作 5
1.3.3 工作窗與命令行的操作 6
1.4 MATLAB幫助系統 6
本章小結 8
習題一 8
第2章 MATLAB基本計算和基礎知識 9
2.1 基本計算入門實例 9
2.2 變數 10
2.2.1 用戶自定義變數 10
2.2.2 系統預定義變數 10
2.3 數據類型 11
2.3.1 數值類型 11
2.3.2 邏輯類型 12
2.3.3 字元串類型 12
2.3.4 單元類型 13
2.3.5 結構類型 13
2.4 MATLAB的基本運算類型 14
2.4.1 算術運算 14
2.4.2 關係運算 15
2.4.3 邏輯運算 15
2.5 MATLAB的標點符號和特殊字元 15
2.6 常用數學函式 16
2.7 函式語句 17
本章小結 17
習題二 17
第3章 MATLAB數值計算 19
3.1 矩陣 19
3.1.1 利用直接輸入法創建矩陣 19
3.1.2 利用函式創建矩陣 20
3.1.3 利用M檔案創建矩陣 21
3.1.4 矩陣元素與矩陣元素變數 21
3.1.5 串聯矩陣 23
3.1.6 擴展矩陣 24
3.1.7 矩陣運算 24
3.1.8 矩陣的運算函式 28
3.2 向量 32
3.3 數組 33
3.3.1 數組的創建與索引 33
3.3.2 數組的基本算術運算 36
3.4 多項式 40
3.4.1 多項式的構造 41
3.4.2 多項式加減運算 41
3.4.3 多項式乘法運算 41
3.4.4 多項式除法運算 42
3.4.5 常用的多項式函式 42
3.5 數據的導入與導出 45
3.5.1 數據的導出 45
3.5.2 數據的導入 47
3.6 輸入與輸出語句 50
本章小結 51
習題三 51
第4章 MATLAB符號計算 53
4.1 符號常量/變數和符號表達式 53
4.1.1 創建符號常量和符號變數 53
4.1.2 創建符號表達式 55
4.1.3 創建和定義符號函式 56
4.2 常見符號計算 56
4.2.1 極限 56
4.2.2 微分 57
4.2.3 積分 58
4.2.4 求解代數方程 59
4.2.5 求解常微分方程 60
4.2.6 級數求和 62
4.2.7 傅立葉變換 63
4.2.8 拉普拉斯變換 63
4.2.9 Z變換 64
本章小結 64
習題四 65
第5章 數據與函式的可視化 66
5.1 離散數據、離散函式和連續函式的可視化 66
5.1.1 離散數據和離散函式的可視化 66
5.1.2 連續函式的可視化 67
5.1.3 可視化的一般步驟 68
5.2 二維繪圖 69
5.2.1 二維繪圖基本命令 69
5.2.2 圖形控制命令 73
5.2.3 圖軸控制命令 74
5.2.4 圖形標識和圖形修飾 75
5.2.5 多次疊繪、雙縱坐標和多子圖 79
5.3 三維繪圖 81
5.3.1 三維繪圖基本命令 82
5.3.2 視點控制 85
5.3.3 函式colormap 86
5.3.4 透視、鏤空和裁切 88
5.4 其他繪圖 90
5.4.1 直方圖命令bar 90
5.4.2 極坐標圖polar 91
5.4.3 彩色份額圖 92
5.4.4 三維多邊形 94
5.4.5 等高線圖 94
5.4.6 球面圖 95
5.4.7 三維向量圖 96
本章小結 97
習題五 97
第6章 數據擬合與插值 98
6.1 數據擬合 98
6.1.1 多項式擬合函式 98
6.1.2 非線性擬合函式 100
6.2 曲線擬合工具箱 102
6.2.1 打開曲線擬合工具箱 102
6.2.2 擬合類型 103
6.2.3 曲線擬合面板介紹 103
6.2.4 非參數擬合 105
6.3 數據插值 108
6.3.1 一維插值函式 108
6.3.2 二維插值函式 111
本章小結 115
習題六 115
第7章 MATLAB程式設計 118
7.1 M檔案 118
7.1.1 M文本編輯器 119
7.1.2 腳本檔案 119
7.1.3 函式檔案 121
7.1.4 函式的分類 122
7.2 局部變數和全局變數 125
7.3 數學運算符 126
7.4 關係運算與邏輯運算 127
7.4.1 關係運算 127
7.4.2 邏輯運算 127
7.5 運算優先權 127
7.6 程式設計 128
7.6.1 表達式、語句及程式結構 129
7.6.2 if語句 129
7.6.3 switch語句 130
7.6.4 while語句 132
7.6.5 break語句和continue語句 132
7.6.6 for語句 133
7.7 MATLAB編程及調試 135
7.7.1 程式檔案的創建和編輯 135
7.7.2 函式的調用 136
7.7.3 函式句柄 138
7.7.4 程式調試 143
本章小結 147
習題七 147
第8章 MATLAB App設計 148
8.1 App開發工具簡介 148
8.2 App Designer 149
8.2.1 啟動App Designer 149
8.2.2 App Designer開發環境 150
8.3 App Designer組件 152
8.3.1 組件的種類及作用 152
8.3.2 組件的屬性 155
8.4 App Designer代碼結構 156
8.4.1 類的定義 156
8.4.2 代碼結構 158
8.5 回調函式 160
8.6 對象屬性 162
8.7 App設計實例 163
8.7.1 App設計實例1 163
8.7.2 App設計實例2 168
本章小結 176
習題八 176
第9章 Simulink工具箱 178
9.1 MATLAB工具箱分類 178
9.2 Simulink工具箱的套用 179
9.2.1 Simulink的啟動方法 179
9.2.2 Simulink界面與選單 179
9.2.3 Simulink模組庫簡介 182
9.3 Simulink建模與仿真 188
9.3.1 啟動模型編輯視窗進行仿真 188
9.3.2 標準模組的選取 189
9.3.3 模組的移動、複製、刪除和轉向 189
9.3.4 模組的命名 189
9.3.5 模組的連線 190
9.3.6 Simulink連線處理 190
9.3.7 模組屬性的改變 191
9.3.8 仿真輸入源模組庫 192
9.3.9 仿真接收模組庫 194
9.4 Simulink連續時間系統建模 196
9.4.1 線性連續時間系統 196
9.4.2 非線性連續時間系統 198
9.5 子系統及其封裝 199
9.5.1 創建子系統 199
9.5.2 條件執行子系統 202
9.5.3 封裝子系統 204
9.6 離散時間系統和混合系統 206
9.6.1 若干基本模組 206
9.6.2 多速率離散時間系統 211
9.6.3 離散-連續混合系統 212
9.6.4 選單操作方式下仿真算法和參數的選擇 213
9.6.5 使用MATLAB命令運行仿真 214
9.6.6 改善仿真性能和精度 215
9.7 模型的調試 216
9.7.1 Simulink調試器 216
9.7.2 顯示仿真的相關信息 219
9.7.3 顯示模型的信息 219
本章小結 220
習題九 220
第10章 BP神經網路 223
10.1 BP神經網路的構建與性能評價 223
10.1.1 BP神經網路相關函式的操作和使用 223
10.1.2 BP神經網路性能評價指標 226
10.1.3 實現BP神經網路預測的步驟 227
10.2 神經網路工具箱介紹 227
10.2.1 神經網路工具箱 227
10.2.2 神經網路工具箱套用實例 238
10.2.3 神經網路預測套用實例 243
本章小結 249
習題十 249
第11章 MATLAB在自動駕駛中的套用* 252
11.1 二次規劃問題 252
11.1.1 二次規劃及其基本思想 252
11.1.2 二次規劃問題的數學模型 252
11.1.3 quadprog函式 253
11.2 微分方程問題 254
11.3 非線性規劃問題 255
11.3.1 fmincon函式 256
11.3.2 fminbnd函式 257
11.3.3 fminsearch函式 258
11.3.4 工程實例之軌跡跟蹤 259
11.4 線性時變模型預測控制算法 262
11.4.1 非線性系統線性化方法 262
11.4.2 工程實例 263
11.5 CarSim與Simulink聯合仿真 265
11.5.1 CarSim軟體主界面及功能模組 266
11.5.2 搭建CarSim與Simulink聯合仿真平台 267
11.5.3 仿真實例 267
11.6 基於MPC的軌跡跟蹤控制器的設計 279
本章小結 283
習題十一 283
