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內容簡介

　　《MATLAB基礎教程（第二版）/高等學校計算機應用規劃教材》基於MATLAB R2014a，重點介紹 MATLAB 的基礎應用，包括利用MATLAB進行科學計算、編寫程序、繪製圖形等，以簡練的語言和代錶性的實例嚮讀者介紹MATLAB的功能和使用方法，為初識 MATLAB 的用戶提供指導。全書共分12章，對MATLAB的常用函數和功能進行瞭詳細介紹，並通過實例及大量的圖形進行瞭說明，包括MATLAB R2014a簡介，MATLAB的基本使用方法，數組和嚮量，MATLAB的數學運算，字符串、單元數組和結構體，MATLAB編程，MATLAB的符號處理，MATLAB繪圖，MATLAB句柄圖形，MATLAB GUI設計，Simulink的建模與仿真，文件和數據的導入與導齣。此外，本書每章最後都配有習題，輔助讀者學習 MATLAB。
　　本書結構清晰、內容詳盡，可以作為理工科院校相關專業的教材，也可以作為MATLAB初、中級用戶學習的參考書。
　　本書的電子教案、實例源文件和習題答案可以到http://www.tupwk.com.cn/downpage網站下載。

目錄

第1章 MATLAB R2014a簡介
1.1 MATLAB簡介
1.1.1 MATLAB概述
1.1.2 MATLAB的基本功能
1.1.3 MATLAB的更新
1.2 MATLAB R2014a的用戶界麵
1.2.1 啓動 MATLAB R2014a
1.2.2 MATLAB R2014a的主界麵
1.2.3 MATLAB R2014a的帶狀工具欄及功能區介紹
1.2.4 MATLAB R2014a的窗口
1.3 MATLAB R2014a的路徑搜索
1.3.1 MATLAB R2014a的當前路徑
1.3.2 MATLAB R2014a的路徑搜索
1.4 習題
第2章 MATLAB的基本使用方法
2.1 簡單的數學運算
2.1.1 最簡單的計算器使用法
2.1.2 MATLAB中的常用數學函數
2.1.3 MATLAB的數學運算符
2.1.4 標點符號的使用
2.2 常用的操作命令和快捷鍵
2.3 MATLAB的數據類型
2.3.1 整數
2.3.2 浮點數
2.3.3 復數
2.3.4 邏輯變量
2.3.5 各種數據類型之間的轉換
2.3.6 數據類型操作函數
2.3.7 變量
2.3.8 係統預定義的特殊變量
2.4 MATLAB的運算符
2.4.1 關係運算符
2.4.2 邏輯運算符
2.4.3 運算符優先級
2.5 MATLAB的一些基礎函數
2.5.1 位操作函數
2.5.2 邏輯運算函數
2.5.3 集閤函數
2.5.4 時間與日期函數
2.6 MATLAB腳本文件
2.6.1 腳本文件的用法
2.6.2 塊注釋
2.6.3 代碼單元
2.7 習題
第3章 數組和嚮量
3.1 MATLAB數組
3.2 創建數組
3.3 數組操作
3.3.1 獲取數組中的元素
3.3.2 各類型數組操作
3.4 MATLAB嚮量
3.4.1 創建嚮量
3.4.2 嚮量尺寸
3.4.3 嚮量索引
3.4.4 縮短嚮量
3.4.5 嚮量操作
3.5 習題
第4章 MATLAB的數學運算
4.1 多項式與插值
4.1.1 多項式的錶示
4.1.2 多項式的四則運算
4.1.3 多項式的其他運算
4.1.4 數據插值
4.2 函數運算
4.2.1 函數的錶示
4.2.2 數學函數圖像的繪製
4.2.3 函數極值
4.2.4 函數求解
4.2.5 數值積分
4.2.6 含參數函數的使用
4.3 微分方程
4.3.1 常微分方程初值問題
4.3.2 常微分方程邊值問題
4.4 習題
第5章 字符串、單元數組和結構體
5.1 字符串
5.1.1 字符串的生成
5.1.2 字符串的操作
5.1.3 字符串比較、查找和替換
5.1.4 字符串與數值之間的轉化
5.2 單元數組和結構體
5.2.1 單元數組
5.2.2 結構體
5.3 習題
第6章 MATLAB編程
6.1 腳本文件和編輯器
6.1.1 創建和使用腳本文件
6.1.2 有效使用腳本文件
6.1.3 有效使用命令窗口和編輯器窗口
6.1.4 調試腳本文件
6.1.5 編程風格
6.1.6 記錄度量單位
6.1.7 使用腳本文件存儲數據
6.1.8 控製輸入和輸齣
6.1.9 用戶輸入
6.1.10 腳本文件示例
6.2 程序設計和開發
6.2.1 算法和控製結構
6.2.2 結構化程序設計
6.2.3 自頂嚮下的設計和程序文檔
6.2.4 僞代碼
6.2.5 查找故障
6.2.6 開發大型程序
6.3 關係運算符和邏輯變量
6.3.1 logical類
6.3.2 logical函數
6.3.3 使用邏輯數組訪問數組
6.4 邏輯運算符和函數
6.4.1 NOT運算
6.4.2 &和|運算符
6.4.3 異或函數
6.4.4 短路邏輯運算符
6.4.5 邏輯運算符和find函數
6.5 條件語句
6.5.1 if語句
6.5.2 else語句與elseif語句
6.5.3 字符串和條件語句
6.6 循環
6.6.1 for循環
6.6.2 break和continue語句
6.6.3 使用數組作為循環索引
6.6.4 隱含循環
6.6.5 使用邏輯數組作為掩碼
6.6.6 while循環
6.7 switch結構
6.8 調試MATLAB程序
6.8.1 "編輯"功能區
6.8.2 "斷點"功能區
6.8.3 "運行"功能區
6.8.4 設置首選項
6.8.5 查找故障
6.8.6 調試一個循環
6.9 習題
第7章 MATLAB的符號處理
7.1 符號運算簡介
7.1.1 符號對象
7.1.2 符號變量、錶達式的生成
7.1.3 findsym函數和subs函數
7.1.4 符號和數值之間的轉化
7.1.5 任意精度的計算
7.1.6 創建符號方程
7.2 符號錶達式的化簡與替換
7.2.1 符號錶達式的化簡
7.2.2 符號錶達式的替換
7.3 符號函數圖形繪製
7.3.1 符號函數麯綫的繪製
7.3.2 符號函數麯麵網格圖及錶麵圖的繪製
7.3.3 等值綫的繪製
7.4 符號微積分
7.4.1 符號錶達式求極限
7.4.2 符號微分
7.4.3 符號積分
7.4.4 級數求和
7.4.5 Taylor級數
7.5 符號方程的求解
7.5.1 代數方程的求解
7.5.2 求解代數方程組
7.5.3 微分方程的求解
7.5.4 微分方程組的求解
7.5.5 復閤方程
7.5.6 反方程
7.6 符號積分變換
7.6.1 符號傅立葉變換
7.6.2 符號拉普拉斯變換
7.6.3 符號Z變換
7.7 mfun函數的使用
7.8 符號函數計算器
7.8.1 單變量符號函數計算器
7.8.2 Taylor逼近計算器
7.9 習題
第8章 MATLAB繪圖
8.1 MATLAB圖形窗口
8.1.1 圖形窗口的創建與控製
8.1.2 圖形窗口的菜單欄
8.1.3 圖形窗口的工具欄
8.2 基本圖形的繪製
8.2.1 二維圖形的繪製
8.2.2 三維圖形的繪製
8.2.3 圖形的其他操作
8.3 特殊圖形的繪製
8.3.1 條形圖和麵積圖(Bar and Area Graphs)
8.3.2 餅狀圖(Pie Charts)
8.3.3 直方圖
8.3.4 離散型數據圖
8.3.5 方嚮矢量圖和速度矢量圖
8.3.6 等值綫的繪製(Contour Plots)
8.4 圖形注釋
8.4.1 添加基本注釋
8.4.2 添加其他注釋
8.5 三維圖形的高級控製
8.5.1 查看圖形
8.5.2 圖形的色彩控製
8.5.3 光照控製
8.6 習題
第9章 MATLAB句柄圖形
9.1 MATLAB的圖形對象
9.1.1 Root對象
9.1.2 Figure對象
9.1.3 Core對象
9.1.4 Plot對象
9.1.5 Annotation對象
9.1.6 Group對象
9.2 圖形對象的屬性
9.3 圖形對象屬性值的設置和查詢
9.3.1 屬性值的設置
9.3.2 對象的默認屬性值
9.3.3 屬性值的查詢
9.4 習題
第10章 MATLAB GUI設計
10.1 GUI簡介
10.1.1 GUI概述
10.1.2 GUI的可選控件
10.1.3 創建簡單的GUI
10.2 通過嚮導創建GUI界麵
10.2.1 啓動GUIDE
10.2.2 嚮GUI中添加控件
10.2.3 創建菜單
10.3 編寫GUI代碼
10.3.1 GUI文件
10.3.2 響應函數
10.3.3 控件編程
10.3.4 通過GUIDE創建GUI實例
10.4 通過程序創建GUI
10.4.1 用於創建GUI的函數
10.4.2 程序創建GUI示例
10.5 習題
第11章 Simulink的建模與仿真
11.1 Simulink簡介
11.2 Simulink模塊庫
11.2.1 連續模塊(Continuous)
11.2.2 非連續模塊(Discontinuous)
11.2.3 離散模塊(Discrete)
11.2.4 邏輯和位操作模塊(Logic and Bit Operations)
11.2.5 查錶模塊(Lookup Table)
11.2.6 數學模塊(Math Operations)
11.2.7 模型檢測模塊(Model Verification)
11.2.8 模型擴充模塊(Model-Wide Utilities)
11.2.9 端口和子係統模塊(Ports & Subsystems)
11.2.10 信號屬性模塊(Signal Attributes)
11.2.11 信號綫路模塊(Signal Routing)
11.2.12 接收模塊(Sinks)
11.2.13 輸入模塊(Sources)
11.2.14 用戶自定義函數模塊(User-Defined Functions)
11.3 Simulink基本仿真建模
11.3.1 仿真框圖
11.3.2 基本建模方法
11.3.3 Simulink基本仿真建模實例
11.4 常見Simulink模型
11.4.1 綫性狀態-變量模型
11.4.2 分段綫性模型
11.4.3 傳遞-函數模型
11.4.4 非綫性狀態-變量模型
11.4.5 子係統
11.5 S函數設計與應用
11.5.1 S函數的介紹
11.5.2 S函數的調用
11.5.3 S函數的設計
11.6 習題
第12章 文件和數據的導入與導齣
12.1 數據基本操作
12.1.1 文件的存儲
12.1.2 數據導入
12.1.3 文件的打開
12.2 文本文件的讀寫
12.3 低級文件I/O
12.4 利用界麵工具導入數據
12.5 習題
參考文獻

前言/序言

　　MATLAB是當前最優秀的科學計算軟件之一，也是許多科學領域中分析、應用和開發的基本工具。MATLAB的全稱是MatrixLaboratory，是由美國Mathworks公司於20世紀80年代推齣的數學軟件，最初它是一種專門用於矩陣運算的軟件，經過多年的發展，MATLAB已經發展成為一種功能全麵的軟件，幾乎可以解決科學計算中的所有問題。而且MATLAB編寫簡單、代碼效率高等優點使得MATLAB在通信、信號處理、金融計算等領域都已經被廣泛應用。
　　MATLABR2014a為2014年的最新版本。本書詳細介紹瞭MATLABR2014a的功能和使用方法，並且按照由淺入深的順序安排章節，依次介紹瞭MATLABR2014a的基本應用、數學計算功能及高級應用，如編程功能、繪圖、GUI設計及Simulink建模等。通過詳細介紹各功能中的常用函數、函數的使用方法，並講解這些函數的具體應用，來使讀者掌握這些功能。每一章的開始部分簡要介紹本章的基本內容，並且指定學習目標，使讀者能夠明確學習任務。重點章節的結尾部分都有一個綜閤應用實例，方便對此章內容綜閤知識的掌握和實際應用能力的提高。課後配有緊扣每章內容的習題。通過這些習題的訓練，讀者可以加深對MATLAB的瞭解，更加熟悉MATLAB的應用。通過閱讀此書，讀者可以快速、全麵掌握MATLABR2014a的使用方法。利用書中的實例及課後的習題訓練，讀者可以達到熟練應用和融會貫通。
　　本書內容共有12章。第1章介紹MATLAB的發展曆史、基本功能特點和軟件使用界麵；第2章介紹MATLAB數學運算基本使用方法，包括MATLAB的常用數學函數、數據類型、操作函數及MATLAB腳本文件等，熟悉MATLAB的基本運算功能；第3章介紹MATLAB數組和嚮量，包括數組和嚮量的創建、數組的基本運算、數組和嚮量的操作；第4章介紹MATLAB的數學運算功能，包括數據插值、函數運算及微分方程求解等；第5章介紹MATLAB的其他數據結構，包括字符串、單元數組和結構體，為MATLAB編程及更多功能的實現打下基礎；第6章介紹MATLAB編程，包括MATLAB程序設計的腳本文件、程序設計與開發、基本語法、語句結構及程序調試等；第7章介紹MATLAB的符號運算工具箱，包括功能和實現等；第8章介紹MATLAB繪圖，繪圖是MATLAB的一個重要特點，主要介紹基本的圖形繪製、繪製圖形的常用操作、特殊圖形的繪製等內容；第9章介紹MATLAB句柄圖形，為學習MATLAB圖形用戶接口(GUI)設計做好準備；第10章介紹MATLABGUI設計；第11章介紹Simulink，主要介紹Simulink建模的基本操作、Simulink的功能模塊庫、常見Simulink模型以及S函數；第12章介紹MATLAB中常用的導入導齣操作。
　　本書是多人智慧的結晶，除封麵署名的作者外，參與編寫的人員還有裴淑娟、李輝、張宇懷、徐曉明、薛繼軍、嶽殿召、陳添榮、侯鐵國、劉軍勇、李淑萍、尹誌亮、宋誌輝、陳光訓、吳超群、鄭玉祥、付君澤、黃懷春。由於時間較緊，書中難免有錯誤與不足之處，懇請專傢和廣大讀者批評指正。在編寫本書的過程中參考瞭相關文獻，在此嚮這些文獻的作者深錶感謝。
　　作者
　　2014年12月

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