編輯推薦

　　真正的MATLAB入門書、進階、實踐一本通
　　美國MathWorks公司推薦用書
　　《MATLAB R2012a 完全自學一本通》結構嚴謹、內容全麵、圖文並茂、實例豐富，既適閤信號處理、通信工程、自動控製、機械電子、自動化、電力電氣等專業的本科生、研究生、教師和科技工作者學習使用，也可以作為廣大MATLAB愛好者的自學用書。

內容簡介

　　《MATLAB R2012a 完全自學一本通》麵嚮MATLAB的初中級讀者，在介紹MATLAB R2012a集成環境的基礎上，對MATLAB使用中常用的知識和工具進行瞭詳細的介紹，書中各章均提供瞭大量有針對性的算例，供讀者實戰練習。 根據內容的側重點不同，全書分為20章：第1~5章為基礎部分，講解MATLAB概述、數學計算基礎知識、數組和矩陣、編程基礎及數據的可視化等；第6~8章為數學應用部分，講解數據分析與處理、符號數學計算和概率統計等；第9~15章為工程應用部分，講解偏微分方程、優化、圖像處理、信號處理、小波分析等工具箱、Simulink基礎及應用等；第16~20章為知識拓展部分，講解句柄圖形、GUI編程、文件I/O、編譯器和應用程序接口等內容。為瞭使用戶能夠更好地操作MATLAB，本書中示例的命令都記錄在M文件及其他相關文件中，用戶可以將相關的目錄設置為工作目錄，直接使用M文件進行操作，以便快速掌握MATLAB的使用方法。

作者簡介

　　劉浩，畢業於北京航空航天大學，曾就職於五洲工程設計研究院（兵器五院），現為中國科學院光電研究院員工，高級工程師，機械設計組組長。從事光機結構設計、精密機械設計工作。熟練掌握相關有限元分析軟件，已從事機械設計及仿真計算工作十餘年。精通ANSYS、Matlab、UG、Pro/Engineer等軟件。

目錄

第1章 MATLAB R2012A概述
1.1 MATLAB R2012a簡介
1.1.1 MathWorks及其産品概述
1.1.2 MATLAB的發展曆史
1.1.3 MATLAB與其他數學軟件
1.1.4 MATLAB的主要特點
1.1.5 MATLAB的係統組成
1.1.6 MATLAB工具箱簡介
1.1.7 MATLAB R2012a新特性
1.2 MATLAB R2012a的安裝與卸載
1.2.1 係統要求
1.2.2 安裝過程
1.2.3 MATLAB 的卸載
1.3 MATLAB R2012a的目錄結構
1.4 MATLAB R2012a的工作環境
1.4.1 Start按鈕
1.4.2 菜單欄
1.4.3 工具欄
1.4.4 命令窗口（Command Window）
1.4.5 工作空間（Workspace）
1.4.6 命令曆史窗口（Command History）
1.5 MATLAB R2012a的通用命令
1.6 MATLAB R2012a的文件管理
1.6.1 當前目錄瀏覽器和路徑管理器
1.6.2 搜索路徑及其設置
1.7 MATLAB R2012a的幫助係統
1.7.1 純文本幫助
1.7.2 演示（Demos）幫助
1.7.3 幫助導航瀏覽器
1.8 MATLAB使用初步
1.9 本章小結
第2章 MATLAB基礎知識
2.1 數據類型
2.1.1 數值類型
2.1.2 邏輯類型
2.1.3 字符和字符串
2.1.4 函數句柄
2.1.5 結構體類型
2.1.6 單元數組類型
2.1.7 單元數組類型（cell）
2.1.8 map容器類型
2.2 基本矩陣操作
2.2.1 矩陣和數組的概念及其區彆
2.2.2 矩陣的構造
2.2.3 矩陣大小及結構的改變
2.2.4 矩陣下標引用
2.2.5 矩陣信息的獲取
2.2.6 矩陣的保存和加載
2.3 運算符
2.3.1 算術運算符
2.3.2 關係運算符
2.3.3 邏輯運算符
2.3.4 運算優先級
2.4 字符串處理函數
2.4.1 字符串的構造
2.4.2 字符串比較函數
2.4.3 字符串查找和替換函數
2.4.4 字符串--數值轉換
2.5 本章小結
第3章 數組與矩陣
3.1 數組運算
3.1.1 數組的創建和操作
3.1.2 數組的常見運算
3.2 矩陣操作
3.2.1 創建矩陣
3.2.2 改變矩陣大小
3.2.3 重構矩陣
3.3 矩陣元素的運算
3.3.1 矩陣加減運算
3.3.2 矩陣乘法運算
3.3.3 矩陣的除法運算
3.3.4 矩陣的冪運算
3.3.5 矩陣元素的查找
3.3.6 矩陣元素的排序
3.3.7 矩陣元素的求和
3.3.8 矩陣元素的求積
3.3.9 矩陣元素的差分
3.4 矩陣運算
3.4.1 矩陣分析
3.4.2 矩陣分解
3.4.3 特徵值和特徵嚮量
3.5 稀疏矩陣
3.5.1 稀疏矩陣的存儲方式
3.5.2 稀疏矩陣的生成
3.5.3 稀疏矩陣的運算
3.6 本章小結
第4章 MATLAB編程基礎
4.1 M文件編輯器
4.2 變量
4.2.1 變量的命名
4.2.2 變量的類型
4.2.3 MATLAB默認的特殊變量
4.2.4 關鍵字
4.3 MATLAB的控製流
4.3.1 順序結構
4.3.2 if-else-end分支結構
4.3.3 switch-case
4.3.4 try-catch結構
4.3.5 for循環結構
4.3.6 while循環結構
4.4 控製程序流的其他常用指令
4.4.1 return指令
4.4.2 input和keyboard指令
4.4.3 yesinput指令
4.4.4 pause指令
4.4.5 continue指令
4.4.6 break指令
4.4.7 error和warning指令
4.5 腳本和函數
4.5.1 腳本
4.5.2 函數
4.5.3 M文件的一般結構
4.5.4 匿名函數、子函數、私有函數與私有目錄
4.5.6 重載函數
4.5.7 eval、feval函數和內聯函數
4.5.8 內聯函數
4.5.9 嚮量化和預分配
4.5.10 函數的函數
4.5.11 P碼文件
4.6 M文件中變量的檢測與傳遞
4.6.1 輸入/輸齣變量檢測指令
4.6.2 "可變數量"輸入/輸齣變量
4.6.3 跨空間變量傳遞
4.7 MATLAB程序的調試
4.7.1 程序調試的基本概念
4.7.2 直接調試法
4.7.3 使用調試函數進行調試
4.7.4 工具調試法
4.7.5 程序的性能優化技術
4.8 小結
第5章 數據可視化
5.1 圖形繪製
5.1.1 離散數據及離散函數
5.1.2 連續函數
5.1.3 圖形繪製示例
5.1.4 圖形繪製的基本步驟
5.2 二維圖形繪製
5.2.1 plot指令
5.2.2 格柵
5.2.3 文字說明
5.2.4 綫型、標記和顔色
5.2.5 坐標軸設置
5.2.6 圖形迭繪
5.2.7 子圖繪製
5.2.7 交互式繪圖
5.2.8 雙坐標軸繪製
5.2.9 fplot繪圖指令
5.2.10 explot繪圖指令
5.2.11 特殊坐標軸繪圖
5.2.12 二維特殊圖形函數
5.3 三維圖形繪製
5.3.1 麯綫圖繪製
5.3.2 網格圖繪製
5.3.3 麯麵圖的繪製
5.3.4 光照模型
5.3.5 繪製等值綫圖
5.4 四維圖形可視化
5.4.1 用顔色描述第四維
5.4.2 其他函數
5.5 本章小結
第6章 數據分析
6.1 多項式及其函數
6.1.1 多項式的錶達式和創建
6.1.2 多項式求根
6.1.3 多項式的四則運算
6.1.4 多項式的導數、積分與估值
6.1.5 多項式運算函數及操作指令
6.1.6 有理多項式
6.2 數據插值
6.2.1 一維插值
6.2.2 二維插值
6.3 函數的極限
6.3.1 極限的概念
6.3.2 求極限的函數
6.4 函數數值積分
6.4.1 數值積分問題的數學錶述
6.4.2 一元函數的數值積分
6.4.3 多重數值積分
6.5 本章小結
第7章 符號數學計算
7.1 MATLAB符號計算概述
7.2 符號對象和符號錶達式
7.2.1 符號對象的創建命令
7.2.2 符號對象的創建示例
7.2.3 符號計算中的運算符和函數
7.2.4 符號對象的類彆識彆函數
7.2.5 符號錶達式中的變量確定
7.2.6 符號精度計算
7.3 符號錶達式操作
7.3.1 符號錶達式顯示
7.3.2 符號錶達式閤並
7.3.3 符號錶達式展開
7.3.4 符號錶達式嵌套
7.3.5 符號錶達式分解
7.3.6 符號錶達式化簡
7.4 符號錶達式替換
7.4.1 subs替換函數
7.4.2 subexpr替換函數
7.5 符號函數的操作
7.5.1 復閤函數操作
7.5.2 反函數操作
7.6 符號微積分
7.6.1 符號錶達式的極限
7.6.2 符號錶達式的微分
7.6.3 符號錶達式的積分
7.6.4 符號錶達式的級數求和
7.6.5 符號錶達式的泰勒級數
7.7 符號積分變換
7.7.1 傅裏葉變換及其反變換
7.7.2 拉普拉斯變換及其反變換
7.7.3 Z變換及其反變換
7.8 符號代數方程求解
7.9 符號微分方程求解
7.10 符號分析可視化
7.10.1 funtool分析界麵
7.10.2 taylortool分析界麵
7.11 本章小結
第8章 概率統計
8.1 産生隨機變量
8.1.1 二項分布的隨機數據的産生
8.1.2 正態分布的隨機數據的産生
8.1.3 常見分布的隨機數産生
8.2 概率密度計算
8.2.1 通用函數概率密度值
8.2.2 專用函數概率密度值
8.3 纍積概率分布
8.3.1 通用函數纍積概率值
8.3.

精彩書摘

　　Simulink是MATLAB係列工具軟件包中最重要的組成部分。它能夠對包括連續係統、離散係統及連續離散的混閤係統進行充分的建模與仿真；能夠藉助其他工具直接從模型中生成可以直接投入運行的執行代碼；可以仿真離散事件係統的動態行為；在眾多專業工具箱的幫助下完成諸如DSP、電力係統等專業係統的設計與仿真。
　　4.1.1 Simulink的基本概念
　　Simulink是一個進行動態係統建模、仿真和綜閤分析的集成軟件包。它可以處理的係統包括：綫性、非綫性係統；離散、連續及混閤係統；單任務、多任務離散事件係統。
　　在Simulink提供的圖形用戶界麵GUI上，隻要進行鼠標的簡單拖拉操作就可構造齣復雜的仿真模型。它外錶以方塊圖形呈現，且采用分層結構。從建模角度講，這既適於自上而下（Top—down）的設計流程（概念、功能、係統、子係統、直至器件），又適於自下而上（Bottum－up）的逆程設計。
　　從分析研究角度講，這種Sinmlink模型不僅能讓用戶知道具體環節的動態細節，而且能讓用戶清晰地瞭解各器件、各子係統、各係統間的信息交換，掌握各部分之間的交互影響。
　　在Simulink環境中，用戶將擺脫理論演繹時需做理想化假設的無奈，觀察到現實世界中摩擦、風阻、齒隙、飽和、死區等非綫性因素和各種隨機因素對係統行為的影響。在Simulink環境中，用戶可以在仿真進程中改變感興趣的參數，實時地觀察係統行為的變化。
　　Simulink的每個模塊對於用戶來說都相當於一個“黑匣子”，用戶隻需知道模塊的輸入和輸齣及模塊功能即可，而不必管模塊內部是怎麼實現的。
　　因此，用戶使用Simulink進行係統建模的任務就是如何選擇閤適的模塊並把他們按照自己的模型結構連接起來，最後進行調試和仿真。如果仿真結果不滿足要求，可以改變模塊的相關參數再運行仿真，直到結果滿足要求為止。至於在仿真時各個模塊是如何執行的、各模塊間是如何通信的、仿真的時間是如何采樣的及事件是如何驅動的等細節問題，用戶都不用去管，因為這些事情Simulink都解決瞭。如何添加和刪除模塊、如何連接各個模塊及如何修改模塊的參數和屬性等問題在本章後麵的各小節會陸續給予詳細的介紹。
　　1.模塊與模塊框圖 Simulink模塊框圖是動態係統的圖形顯示，由一組稱為模塊的圖標組成，模塊之間的連接是連續的。每個模塊代錶瞭動態係統的某個單元，並且産生輸齣宏。模塊之間的連綫錶明模塊的輸入端口與輸齣端口之間的信號連接。
　　模塊的類型決定瞭模塊輸齣與輸入、狀態和時間之間的關係；一個模塊框圖可以根據需要包含任意類型的模塊。
　　模塊代錶瞭動態係統功能單元，每個模塊包括一組輸入、狀態和一組輸齣等幾個部分，模塊的輸齣是仿真時間、輸入或狀態的函數。
　　模塊中的狀態是一組能夠決定模塊輸齣的變量，一般當前狀態的值決定於以前時刻的狀態值或輸入，這樣，具有狀態變化的模塊就必須存儲以前時刻的輸入或狀態值，這樣的模塊稱為記憶功能模塊。
　　例如Simulink的積分（Integrator）模塊就是典型的記憶功能模塊。模塊當前的輸齣是該模塊從仿真開始到當前時刻這一時間段內輸入信號的積分。
　　當前時刻的積分取決於曆史輸入，因此積分就是該模塊的一組狀態變量。另一個典型的例子就是Simulink中的單純記憶（Memory）模塊，該模塊能夠存儲當前時刻的輸入值並在將來的某個時刻進行輸齣。
　　Simulink的增益（Gain）模塊是無狀態變量的典型例子。增益模塊的輸齣完全由當前的輸入值決定，因此不存在狀態變量。其他的無狀態變量的模塊還有求和模塊（sum）和點乘模塊（Product）等。
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