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第1章 MATLAB7.x概述1

1.1MATLAB简介1

1.1.1MATLAB的发展1

1.1.2MATLAB的主要特点2

1.2MATLAB7.x的安装3

1.3MATLAB7.x的运行环境7

1.3.1MATLAB7.x的启动7

1.3.2MATLAB7.x工作环境8

1.3.3命令窗口（CommandWindow）9

1.3.4历史命令（HistoryCommand）窗口11

1.3.5目录和文件管理14

1.3.6搜索路径管理16

1.3.7工作空间和数组编辑器17

1.3.8工作空间数据的保存20

1.4MATLAB7.x的帮助系统21

1.4.1命令行帮助查询21

1.4.2演示帮助查看23

1.4.3内容帮助浏览24

1.4.4索引方式查询帮助文件25

1.4.5查询帮助文件25

1.5本章小结26

第2章 MATLAB基础知识27

2.1MATLAB计算的介绍27

2.1.1简单的计算示例27

2.1.2基本的数学运算符号29

2.1.3命令行中的常用标点30

2.1.4命令窗口中的常用操作和编辑命令30

2.1.5命令窗口的显示32

2.2数值、变量和表达式33

2.3数值数据类型35

2.3.1整数35

2.3.2浮点数38

2.3.3整型浮点数间的操作函数39

2.3.4复数40

2.3.5常见的数学函数42

2.4数组44

2.4.1一维数组的创建45

2.4.2多维数组创建47

2.4.3数组的运算50

2.4.4常用的标准数组52

2.4.5低维数组的寻址和搜索53

2.4.6低维数组的处理函数57

2.4.7高维数组的处理和运算59

2.5单元数组和结构体62

2.5.1单元数组的创建和操作62

2.5.2单元数组函数65

2.5.3结构体创建66

2.5.4结构体函数68

2.6字符串69

2.6.1字符串创建和简单操作69

2.6.2正则表达式搜索字符串73

2.7关系和逻辑运算75

2.7.1关系运算符75

2.7.2逻辑运算符75

2.7.3关系和逻辑函数76

2.8本章小结79

第3章 矩阵运算80

3.1矩阵函数和特殊矩阵80

3.1.1常见的矩阵处理函数80

3.1.2特殊矩阵82

3.1.3稀疏矩阵82

3.2矩阵分析85

3.2.1范数分析85

3.2.2条件数分析88

3.2.3矩阵的行列式89

3.3线性方程组90

3.3.1恰定方程组91

3.3.2欠定方程组92

3.3.3超定方程组94

3.4矩阵分解95

3.4.1Cholesky分解95

3.4.2不完全Cholesky分解97

3.4.3LU分解99

3.4.4不完全LU分解100

3.4.5QR分解102

3.4.6奇异值分解105

3.5特征值分析107

3.5.1特征值和特征向量107

3.5.2稀疏矩阵的特征值和特征向量109

3.5.3特征值的条件数110

3.5.4特征值的复数问题112

3.6本章小结113

第4章 MATLAB7.x编程基础114

4.1M文件编辑器114

4.1.1打开M文件编辑器114

4.1.2M文件编辑器的设置115

4.1.3M文件编辑器的打印属性设置116

4.2M脚本文件的编写117

4.3流程控制118

4.3.1for循环结构119

4.3.2while循环结构119

4.3.3if判断结构120

4.3.4switch分支选择结构122

4.3.5try-catch结构123

4.4控制命令124

4.4.1continue命令124

4.4.2break命令125

4.4.3return命令126

4.4.4input命令126

4.4.5keyboard命令127

4.4.6error和warning命令127

4.5程序的向量化概念128

4.5.1程序的向量化128

4.5.2向量化和循环结构的对比129

4.5.3逻辑数组和向量化130

4.6M函数文件132

4.6.1函数文件的创建132

4.6.2伪码文件133

4.6.3输入输出参数134

4.6.4任意个数输入输出参数135

4.6.5函数句柄和匿名函数137

4.7程序的调试和剖析140

4.7.1程序调试的常见错误140

4.7.2直接调试方法141

4.7.3通过工具调试142

4.7.4M文件剖析143

4.8本章小结145

第5章 数据可视化146

5.1图形绘制示例146

5.2二维图形绘制147

5.2.1plot函数148

5.2.2线型、标记和颜色150

5.2.3图形坐标轴设置151

5.2.4多个图形叠绘及多个图形窗口154

5.2.5子图绘制156

5.2.6交互式绘图和屏幕刷新157

5.2.7plotyy函数绘制双坐标轴159

5.2.8easy绘图命令160

5.3三维图形绘制162

5.3.1曲线图绘制162

5.3.2网格图绘制164

5.3.3曲面图的绘制166

5.3.4绘制等值线图168

5.4四维图形可视化170

5.4.1slice切片命令170

5.4.2其他slice函数171

5.4.3等值面图绘制173

5.5复数变量图形绘制175

5.6特殊图形绘制176

5.6.1area区域绘图177

5.6.2pie饼图绘制177

5.6.3直方图和梯形图178

5.6.4矢量分布图绘制180

5.6.5误差线图形绘制180

5.6.6离散数据绘制181

5.6.7伪色彩图绘制182

5.6.8极坐标图形绘制183

5.7图形的打印输出184

5.8本章小结186

第6章 数据分析187

6.1数据插值187

6.1.1一维插值187

6.1.2二维插值190

6.1.3样条插值193

6.2曲线拟合194

6.3图形界面曲线拟合196

6.3.1曲线拟合示例196

6.3.2拟合残差图形绘制197

6.3.3数据预测199

6.4傅里叶分析200

6.4.1离散傅里叶变换200

6.4.2傅里叶变换相关的常用函数203

6.4.3傅里叶级数203

6.4.4使用FFT进行插值206

6.5优化问题209

6.5.1非线性无约束优化209

6.5.2约束条件下的非线性优化211

6.5.3最小最大值的优化问题213

6.5.4线性规划求解214

6.6常微分方程215

6.6.1常微分方程介绍216

6.6.2常微分方程求解216

6.6.3加权常微分方程220

6.6.4延迟微分方程222

6.6.5常微分方程的边界问题224

6.7函数的零点问题226

6.7.1一元函数的零点226

6.7.2多元函数的零点227

6.8数值积分228

6.8.1一元函数的数值积分228

6.8.2多重数值积分229

6.9概率论和数理统计231

6.9.1概率分布231

6.9.2数据分布分析232

6.9.3假设检验234

6.10本章小结237

第7章 符号计算238

7.1符号对象和符号表达式238

7.1.1符号对象的创建命令238

7.1.2符号对象的创建示例239

7.1.3符号计算中的运算符和函数240

7.1.4符号对象的类别识别命令240

7.1.5符号表达式中的变量确定241

7.1.6符号精度计算242

7.2符号表达式操作242

7.3符号表达式的替换244

7.4符号函数的操作245

7.4.1反函数操作245

7.4.2复合函数操作246

7.5符号微积分246

7.5.1级数求和247

7.5.2符号极限247

7.5.3符号微分248

7.5.4符号积分250

7.6符号积分变换251

7.6.1傅里叶变换及其反变换251

7.6.2拉普拉斯变换及其反变换252

7.6.3Z变换及其反变换253

7.7符号代数方程求解254

7.8符号微分方程求解255

7.9利用Maple进行符号计算256

7.9.1Maple函数的使用257

7.9.2Maple经典函数的调用258

7.9.3Maple库函数的帮助260

7.10符号分析可视化262

7.10.1funtool分析界面262

7.10.2taylortool分析界面263

7.11本章小结264

第8章 Simulink仿真系统265

8.1Simulink基础知识265

8.1.1Simulink的启动265

8.1.2Simulink创建仿真示例266

8.1.3模块库浏览器270

8.1.4Simulink模型窗口271

8.1.5模型窗口的菜单栏272

8.2Simulink模型操作274

8.2.1Simulink模型的原理274

8.2.2模块的操作275

8.2.3信号线的操作276

8.3Simulink信号277

8.3.1常见的信号277

8.3.2复数信号278

8.3.3虚拟信号和信号总线279

8.3.4创建信号组280

8.3.5自定义信号源283

8.4常用的Sink模块285

8.5Simulink仿真系统的设置288

8.5.1解算器（Solver）的设置288

8.5.2仿真数据的输入输出设置289

8.5.3仿真诊断设置291

8.6线性连续系统建模292

8.6.1使用积分模块292

8.6.2使用积分器求解微分方程294

8.6.3传递函数进行仿真295

8.6.4状态空间方法进行系统仿真296

8.7非线性连续系统建模297

8.7.1非线性仿真系统建模简介298

8.7.2任意非线性函数的仿真300

8.8封装子系统创建和受控执行302

8.8.1使用模块组合子系统302

8.8.2通过子系统模块创建子系统303

8.8.3封装子系统304

8.8.4使能控制子系统305

8.8.5触发控制子系统306

8.9离散时间系统和混合系统307

8.10命令方式运行Simulink9

8.11本章小结310

第9章 句柄图形311

9.1句柄图形体系311

9.1.1图形对象311

9.1.2句柄对象312

9.1.3对象属性313

9.1.4图形对象句柄创建示例313

9.2图形对象创建314

9.2.1创建图形对象314

9.2.2访问图形对象句柄315

9.2.3使用句柄操作图形对象318

9.3图形对象设置319

9.3.1用set命令设置属性319

9.3.2图形的默认属性321

9.3.3句柄图形的通用属性323

9.4高级绘图对象324

9.4.1Nextplot属性324

9.4.2Newplot命令324

9.4.3高级绘图命令325

9.5坐标轴对象326

9.5.1坐标轴的几何属性326

9.5.2坐标轴的刻度属性328

9.5.3坐标轴的照相机属性329

9.5.4坐标轴的尺度、方向属性330

9.6本章小结331

第10章 图形用户界面332

10.1图形用户界面介绍332

10.2图形用户界面控件334

10.2.1图形用户界面控件的创建334

10.2.2鼠标动作执行338

10.2.3事件队列的执行顺序340

10.2.4回调函数的编写340

10.3对话框对象346

10.4界面菜单350

10.5编写M文件354

10.6图形界面创建工具GUIDE356

10.6.1GUIDE的启动356

10.6.2创建图形用户界面对象358

10.6.3设置组件的属性361

10.6.4编写回调函数363

10.6.5图形用户界面的执行365

10.6.6GUIDE创建的工具365

10.6.7创建带UIcontrol控件的图形界面367

10.6.8创建带菜单和坐标轴的图形界面370

10.7本章小结374

第11章 文件读取I/O375

11.1工作空间数据读取375

11.2数据文件的导入和导出377

11.3底层文件读取I/O379

11.4文件名称处理381

11.5处理二进制文件383

11.5.1读取M文件383

11.5.2读取文本文件385

11.5.3写入文本文件387

11.6处理文本文件388

11.6.1使用csvread读取文本文件388

11.6.2使用dlrnread读入数据389

11.6.3使用textread读入文件391

11.6.4使用textscan读入数据392

11.6.5使用csvwrite输出文本数据394

11.6.6使用dlmwrite输出数据395

11.7图像文件读入和输出396

11.7.1图像文件读入396

11.7.2图像文件输出397

11.8本章小结398

第12章 MATLAB7.x的编译器399

12.1编译器概述399

12.2编译器的安装和配置400

12.2.1安装前提400

12.2.2编译器的安装400

12.2.3配置编译器401

12.3编译过程405

12.3.1安装MCR405

12.3.2MCR编译过程406

12.4编译命令408

12.5编译生成独立运行程序409

12.5.1编译M文件410

12.5.2M文件和C文件的混合编译413

12.5.3编译图形绘制M文件415

12.6调用M文件中的函数接口419

12.7编译生成共享库函数424

12.8本章小结430

第13章 应用程序接口431

13.1C语言MEX文件431

13.1.1MEX文件的数据431

13.1.2C-MEX文件的调用432

13.1.3创建MEX文件435

13.2FORTRAN语言的MEX文件438

13.2.1FORTRAN-MEX函数的调用438

13.2.2MEX函数440

13.3MAT文件441

13.3.1MAT函数442

13.3.2C语言创建MAT文件442

13.3.3FORTRAN语言创建MAT文件446

13.4MATLAB的引擎技术448

13.4.1MATLAB引擎技术介绍449

13.4.2创建使用引擎技术程序450

13.5Java语言接口454

13.5.1MATLAB中的Java接口454

13.5.2Java接口程序应用460

13.6本章小结466

参考文献467