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第1章　MATLAB概述1

1.1　MATLAB的发展历程和特点1

1.1.1　MATLAB的发展历程1

1.1.2　MATLAB的特点2

1.2　MATLAB的安装与启动2

1.2.1　MATLAB的安装2

1.2.2　启动与退出MATLAB系统4

1.3　MATLAB的工作环境5

1.3.1　命令窗口5

1.3.2　M文件编辑／调试窗口5

1.3.3　图形窗口6

1.3.4　工作空间窗口7

1.3.5　历史命令窗口7

1.3.6　MATLAB帮助系统8

1.3.7　MATLAB搜索路径10

习题12

第2章　MATLAB运算基础13

2.1 概述13

2.1.1　数据术语13

2.1.2　数据类型13

2.2　变量14

2.2.1　变量的命名14

2.2.2　变量的赋值14

2.2.3　特殊变量15

2.2.4　内存变量的管理15

2.3　数值数组17

2.3.1　数值数组的建立17

2.3.2　数组元素的标识24

2.3.3　子数组25

2.3.4　数组的赋值27

2.3.5　数组元素的删除28

2.3.6　多维数组28

2.4　稀疏数组31

2.4.1　数组元素的存储31

2.4.2　稀疏数组的建立32

2.5　矩阵和数组的运算34

2.5.1　矩阵和数组的算术运算34

2.5.2　矩阵和数组的乘方运算37

2.5.3　矩阵和数组的数学函数37

2.6　字符串40

2.6.1　字符串的定义40

2.6.2　字符串的连接和替换40

2.6.3　字符串比较函数41

2.6.4　字符串转换函数42

2.7　元胞数组43

2.7.1　元胞数组的建立43

2.7.2　转换函数45

2.7.3　元胞数组的使用46

2.8　构架数组47

2.8.1　构架数组的建立47

2.8.2　域的增加和删除49

2.8.3　构架数组元素的引用50

2.8.4　域值操作函数51

2.8.5　构架数组的嵌套52

习题53

第3章　MATLAB程序设计55

3.1　关系运算55

3.1.1　概述55

3.1.2　关系运算符55

3.1.3　关系运算规则55

3.1.4　关系运算的应用56

3.2　逻辑运算58

3.2.1　逻辑运算符和运算法则58

3.2.2　逻辑函数59

3.2.3　运算符优先级61

3.3　M文件62

3.3.1　M文件概述62

3.3.2　M文件的建立62

3.4　分支语句63

3.4.1　If结构63

3.4.2　switch-case结构64

3.4.3　try-catch结构66

3.5　循环语句67

3.5.1　while循环67

3.5.2　for循环68

3.5.3　循环程序的等价形式71

3.6　函数文件73

3.6.1　函数文件的格式73

3.6.2　全局变量和临时变量75

3.6.3　函数文件的应用76

3.7　MATLAB文件处理77

3.7.1　MATLAB文件处理简介77

3.7.2　数据文件的分类77

3.7.3　文件打开和关闭77

3.7.4　二进制I/O函数78

3.7.5　格式化I/O函数79

3.7.6　文件位置和状态函数80

习题81

第4章　数值计算83

4.1　概述83

4.2　数据分析83

4.2.1　统计分析83

4.2.2　协方差和相关系数90

4.2.3　傅里叶变换91

4.3　矩阵操作91

4.3.1　矩阵的结构变换91

4.3.2　矩阵分析96

4.3.3　矩阵的特征值分析106

4.3.4　矩阵的分解107

4.4　多项式函数111

4.4.1　多项式的表示111

4.4.2　多项式的算术运算111

4.4.3　导函数112

4.4.4　多项式求根113

4.4.5　多项式估值114

4.4.6　部分分式函数116

4.4.7　多项式积分116

4.5　插值和拟合117

4.5.1　数值插值117

4.5.2　数据拟合118

4.6　数值微分与积分119

4.6.1　差分119

4.6.2　数值积分120

习题122

第5章　符号计算125

5.1　符号计算基础125

5.1.1　概述125

5.1.2　创建符号常量125

5.1.3　创建符号变量126

5.2　符号表达式的基本操作127

5.2.1　符号表达式的基本运算127

5.2.2　符号数值精度控制130

5.2.3　符号对象转换为数值对象130

5.2.4　自由变量的确定131

5.2.5　变量置换131

5.2.6　反函数和复合函数132

5.3　符号多项式函数133

5.3.1　合并同类项133

5.3.2　因式分解135

5.3.3　分子、分母的提取136

5.3.4　化简137

5.3.5　展开138

5.4　符号微积分139

5.4.1　符号极限139

5.4.2　符号微分140

5.4.3　符号积分145

5.5　积分变换148

5.5.1　符号卷积148

5.5.2　傅里叶变换及其反变换149

5.5.3　拉普拉斯变换及其反变换149

5.5.4　Z变换及其反变换150

5.6　解方程151

5.6.1　符号代数方程的求解151

5.6.2　符号微分方程的求解153

5.7　可视化数学分析界面155

5.7.1　单变量函数分析工具155

5.7.2　泰勒级数156

习题157

第6章　MATLAB绘图160

6.1　二维绘图160

6.1.1　直角坐标系的二维图形160

6.1.2　绘制图形的辅助操作162

6.1.3　plotyy函数166

6.1.4　极坐标系绘图167

6.1.5　对数坐标绘图169

6.1.6　隐函数绘图171

6.2　特殊二维图形的绘制175

6.2.1　直方图175

6.2.2　饼图175

6.2.3　离散杆状图176

6.2.4　阶梯状图176

6.2.5　射线图177

6.2.6　误差条形图178

6.2.7　彗星图179

6.2.8　圆形图179

6.3　三维绘图180

6.3.1　三维曲线180

6.3.2　三维曲面182

6.3.3　色彩处理186

6.3.4　图像的读写和动画处理188

6.3.5　特殊三维图形的绘制189

6.4　句柄图形192

6.4.1　句柄图形体系192

6.4.2　图形对象的建立192

6.4.3　对象句柄的获取方法196

6.4.4　对象属性的获取和设置197

6.5　图形用户界面198

6.5.1　图形用户界面对象层次结构198

6.5.2　用户菜单198

6.5.3　对话框200

6.5.4　用户控件203

6.6　图形用户界面设计工具204

6.6.1　图形用户界面设计工具的启动204

6.6.2　图形用户界面设计窗口的组成205

习题209

第7章　Simulink仿真环境211

7.1　Simulink的启动与退出211

7.1.1　Simulink简介211

7.1.2　Simulink的启动和模型编辑窗口211

7.1.3　Simulink的文件操作213

7.1.4　Simulink的退出213

7.2　Simulink的基本模块214

7.2.1　基本模块库214

7.2.2　常用模块的参数设置216

7.3　模型文件的创建217

7.3.1　模块的操作217

7.3.2　信号线的操作218

7.3.3　创建模型文件219

7.4　子系统221

7.4.1　子系统建立的方法221

7.4.2　子系统的封装221

7.4.3　条件执行子系统224

7.5　通过命令窗口创建Simulink模型224

7.5.1　Simulink模型文件操作命令224

7.5.2　Simulink模型文件编辑命令225

习题225

第8章　Notebook227

8.1　Notebook的安装与启动227

8.1.1　Notebook的安装227

8.1.2　Notebook的启动228

8.1.3　M-book模板的界面229

8.1.4　Notebook的单元样式229

8.2　Notebook的使用230

8.2.1　输入单元230

8.2.2　自动初始化单元231

8.2.3　单元组232

8.2.4　输出单元的设置233

8.2.5　计算区235

8.2.6　运行方法236

习题237

附录A　实验238

附录B　函数库243

参考文献260