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第1章MATLAB基础1

1.1 MATLAB概述1

1.1.1 MATLAB的特点与功能1

1.1.2 MATLAB产品族2

1.2 MATLAB的安装与激活2

1.3 MATLAB的工作界面6

1.3.1命令窗口7

1.3.2命令历史窗口8

1.3.3工作空间8

1.3.4当前目录浏览器9

1.4帮助窗口12

1.4.1联机帮助系统12

1.4.2命令窗口查询帮助系统14

1.5快捷了解MATLAB16

1.5.1通过命令行程序了解MATLAB16

1.5.2通过绘图了解MATLAB17

1.5.3通过M文件的编写了解MATLAB18

1.5.4通过GUI了解MATLAB19

1.5.5通过Simulink仿真了解MATLAB20

第2章MATLAB的数据与运算21

2.1 MATLAB的数据类型21

2.1.1常量与变量21

2.1.2 MATLAB的运算符号25

2.1.3数组的创建28

2.1.4矩阵的创建29

2.1.5矩阵的拆分31

2.2矩阵的运算34

2.2.1矩阵的算术运算34

2.2.2矩阵的翻转与旋转38

2.2.3矩阵的提取40

2.2.4矩阵的集合43

2.3特殊矩阵46

2.4矩阵的求值48

2.4.1方阵的行列式48

2.4.2矩阵的特征值48

2.4.3矩阵的秩运算49

2.4.4矩阵的迹及伪逆50

2.4.5条件数运算50

2.4.6向量和矩阵的范数51

2.5矩阵的分解52

2.5.1三角分解52

2.5.2正交分解53

2.5.3 Cholesky分解54

2.5.4特征值分解55

2.5.5奇异值分解55

2.6稀疏矩阵56

2.6.1稀疏矩阵的存储与创建56

2.6.2稀疏矩阵的运算61

2.6.3稀疏矩阵的分解63

2.6.4稀疏矩阵的特征值64

第3章MATLAB的数值分析66

3.1数据类型66

3.1.1字符串66

3.1.2元胞数组72

3.1.3结构数组77

3.2复数及其运算81

3.2.1复数表示法81

3.2.2复数绘图83

3.2.3复数的基本运算83

3.2.4留数的基本运算87

3.3多项式与其运算88

3.3.1多项式的创建89

3.3.2多项式的算术运算与求导89

3.3.3多项式的求值与求根90

3.3.4多项式的微积分92

3.3.5多项式部分分式展开92

3.4曲线拟合与插值93

3.4.1曲线拟合94

3.4.2曲线插值98

3.5数据统计处理107

3.5.1求最大与最小元素107

3.5.2矩阵的平均值与中值109

3.5.3矩阵元素求和与求积110

3.5.4矩阵元素的累积与累乘积111

3.5.5标准方差112

3.5.6相关系数113

3.5.7元素排序114

第4章MATLAB的符号运算115

4.1符号对象115

4.1.1符号对象的创建115

4.1.2符号表达式的建立116

4.1.3符号表达式的运算118

4.1.4符号变量的确定122

4.1.5符号表达式的高级运算122

4.1.6符号矩阵124

4.2符号微积分127

4.2.1符号极限127

4.2.2符号导数128

4.2.3符号积分129

4.2.4积分变换130

4.3 Taylor级数134

4.4符号函数可视化137

4.5符号方程的求解141

4.5.1符号代数方程的求解141

4.5.2符号微分方程求解144

第5章MATLAB程序设计147

5.1 MATLAB控制语句147

5.1.1顺序结构语句147

5.1.2循环结构语句149

5.1.3条件结构语句152

5.1.4选择结构语句153

5.1.5 try-catch语句155

5.2 M文件157

5.2.1脚本文件158

5.2.2函数文件158

5.2.3变量的检测传递161

5.2.4串演算函数164

5.3设置断点166

5.3.1设置标准断点166

5.3.2设置条件断点168

5.3.3设置错误断点172

5.4处理错误及从错误中恢复173

5.4.1报告错误173

5.4.2提示错误原因175

5.5数据输入与输出176

5.5.1输入文本数据176

5.5.2输出文本数据181

5.6函数句柄185

第6章MATLAB的图形绘制187

6.1基本二维图形187

6.1.1绘制二维曲线的基本函数187

6.1.2利用函数绘制曲线190

6.1.3双Y轴曲线191

6.2绘制图形的辅助操作192

6.2.1多重叠绘制图形192

6.2.2多子图193

6.2.3图形标注194

6.3特殊二维图形197

6.3.1极坐标图197

6.3.2条形图199

6.3.3误差图201

6.3.4面积图201

6.3.5柱形图203

6.3.6火柴杆图204

6.3.7阶梯图205

6.3.8扇形图205

6.3.9罗盘图206

6.3.10等高线图207

6.3.11羽毛图208

6.3.12其他二维绘图函数209

6.4基本三维图形211

6.4.1三维曲线图211

6.4.2三维网格图213

6.4.3三维曲面图218

6.5特殊三维图形222

6.5.1三维条形图222

6.5.2柱形图223

6.5.3球面图224

6.5.4三维火柴杆图225

6.5.5三维等高线图225

6.5.6瀑布图226

6.5.7三维饼图227

6.5.8三维表面法向图228

6.5.9三维网目图229

6.5.10三维切片229

6.6三维图形修饰处理231

6.6.1三维图形的视角231

6.6.2透明度处理234

6.6.3三维图形的光照235

第7章Simulink仿真技术239

7.1 Simulink简介239

7.1.1 Simulink概述239

7.1.2 Simulink的运行与界面240

7.2 Simulink常用模块介绍241

7.2.1常用模块库（Commonly Used Blocks）242

7.2.2连续模块库（Continuous Blocks）243

7.2.3非连续系统模块库（Discontinuities）244

7.2.4离散系统模块库（Discrete）244

7.2.5数学运算模块库（Math Operations）245

7.2.6接收模块库（Sinks）247

7.2.7信号源模块库（Sources ）248

7.3 Simulink模块的基本操作249

7.3.1建立简单模型249

7.3.2模块操作250

7.3.3仿真配置254

7.3.4仿真实例258

7.4子系统的创建及封装261

7.4.1子系统的创建261

7.4.2子系统的封装263

7.5 S-函数267

7.5.1 S-函数的概念267

7.5.2 S-函数的工作原理268

7.5.3 S-函数的模板268

7.5.4 S-函数的模块270

7.5.5 S-函数实例271

第8章MATLAB的图形用户界面275

8.1句柄图形275

8.1.1句柄图形对象275

8.1.2句柄图形对象的基本操作276

8.2图形界面设计280

8.2.1打开GUIDE编辑器280

8.2.2对象编辑器282

8.2.3位置调整工具282

8.2.4菜单编辑器283

8.2.5 M-file编辑器284

8.2.6 Tab顺序编辑器285

8.2.7对象属性编辑器285

8.2.8对象浏览器285

8.3 GUI控件设计286

8.3.1 uicontrol函数286

8.3.2基本控件289

8.3.3控件综合示例295

8.4对话框298

8.4.1菜单对话框299

8.4.2信息对话框299

8.4.3列表对话框300

8.4.4输入对话框301

8.4.5错误信息提示对话框301

8.4.6帮助对话框302

8.4.7警告对话框302

8.4.8进度条303

8.4.9问题对话框304

8.4.10字体设置对话框305

8.4.11颜色设置对话框306

8.4.12文件打开对话框307

8.4.13文件保存对话框307

第9章MATLAB在方程中的求解309

9.1 MATLAB在线性方程中的求解309

9.1.1齐次线性方程组的求解309

9.1.2非齐次线性方程组的求解310

9.1.3 Lyapunov方程求解314

9.1.4 Sylvester方程求解315

9.1.5 Riccati方程求解316

9.1.6三角分解法317

9.2 MATLAB在非线性方程中的求解320

9.2.1二分法320

9.2.2迭代法322

9.2.3牛顿迭代法324

9.3 MATLAB在微分方程中的求解327

9.3.1一阶微分方程组的数值解327

9.3.2特殊微分方程的数值解335

9.4 MATLAB在偏微分方程中的求解342

9.4.1求解单的Poission方程342

9.4.2求解双曲线偏微分方程343

9.4.3求解抛物型偏微分方程344

9.4.4方程边值问题求解345

9.4.5常微分方程边值问题求解器348

第10章MATLAB综合应用实例351

10.1 MATLAB在最优化中的应用351

10.1.1线性规划的实现351

10.1.2非线性规划的实现353

10.1.3二次规划358

10.2 MATLAB在控制系统中的应用359

10.2.1控制系统模型的建立及转换360

10.2.2控制系统的时域分析367

10.2.3控制系统的频域分析371

10.2.4控制系统的根轨迹分析375

10.3 MATLAB在数学信号中的应用379

10.3.1离散系统与系统379

10.3.2 IIR数字滤波器设计382

10.3.3 FIR滤波器设计388