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目 錄

及時(shí)篇 基礎(chǔ)知識(shí)

第1章 MATLAB概述 3

1.1 工作環(huán)境 3

1.1.1 系統(tǒng)組成 3

1.1.2 工作窗口 4

1.1.3 應(yīng)用簡(jiǎn)介 8

1.2 文件管理 9

1.2.1 目錄結(jié)構(gòu) 9

1.2.2 當(dāng)前文件夾瀏覽器 10

1.2.3 路徑搜索 10

1.3 幫助系統(tǒng) 12

1.3.1 文本幫助 12

1.3.2 演示幫助 13

1.3.3 幫助導(dǎo)航窗口 14

1.4 MATLAB使用初步 16

1.5 本章小結(jié) 16

第2章 MATLAB基礎(chǔ) 17

2.1 數(shù)據(jù)類(lèi)型 17

2.1.1 數(shù)值類(lèi)型 17

2.1.2 字符與字符串 22

2.1.3 結(jié)構(gòu) 23

2.1.4 單元數(shù)組 25

2.1.5 函數(shù)句柄 27

2.1.6 映射容器 28

2.1.7 數(shù)據(jù)類(lèi)型識(shí)別與轉(zhuǎn)換 32

2.2 運(yùn)算符與運(yùn)算 33

2.2.1 算術(shù)運(yùn)算符 33

2.2.2 關(guān)系運(yùn)算符 34

2.2.3 邏輯運(yùn)算符 35

2.2.4 運(yùn)算優(yōu)先級(jí) 36

2.3 字符串處理 36

2.3.1 字符串構(gòu)造 36

2.3.2 字符串比較 37

2.3.3 查找與替換 38

2.3.4 字符串類(lèi)型轉(zhuǎn)換 38

2.4 矩陣基礎(chǔ) 39

2.4.1 有關(guān)概念 39

2.4.2 創(chuàng)建矩陣 39

2.4.3 改變矩陣結(jié)構(gòu) 41

2.4.4 矩陣下標(biāo) 42

2.4.5 矩陣信息 44

2.5 本章小結(jié) 47

第3章 數(shù)據(jù)輸入輸出基礎(chǔ) 48

3.1 打開(kāi)與關(guān)閉文件 48

3.1.1 打開(kāi)文件 48

3.1.2 關(guān)閉文件 50

3.2 讀寫(xiě)二進(jìn)制文件 51

3.2.1 寫(xiě)二進(jìn)制文件 51

3.2.2 讀二進(jìn)制文件 51

3.3 讀寫(xiě)文本文件 53

3.3.1 寫(xiě)文本文件 53

3.3.2 讀文本文件 54

3.4 讀寫(xiě)位置控制 55

3.5 導(dǎo)入數(shù)據(jù) 56

3.5.1 向?qū)?dǎo)入數(shù)據(jù) 56

3.5.2 命令導(dǎo)入數(shù)據(jù) 57

3.6 本章小結(jié) 58

第4章 編程基礎(chǔ) 59

4.1 變量與語(yǔ)句 59

4.1.1 變量命名 59

4.1.2 變量類(lèi)型 60

4.1.3 特殊變量 60

4.1.4 關(guān)鍵字 61

4.1.5 語(yǔ)句構(gòu)成 61

4.2 程序控制 62

4.2.1 順序結(jié)構(gòu) 62

4.2.2 分支結(jié)構(gòu) 62

4.2.3 循環(huán)結(jié)構(gòu) 66

4.2.4 其他常用控制命令 68

4.3 M文件與腳本 70

4.3.1 M文件 70

4.3.2 腳本 71

4.4 函數(shù) 72

4.4.1 M文件函數(shù) 72

4.4.2 匿名函數(shù) 74

4.4.3 子函數(shù) 74

4.4.4 私有函數(shù) 75

4.4.5 重載函數(shù) 75

4.4.6 內(nèi)聯(lián)函數(shù) 75

4.4.7 eval、feval函數(shù) 76

4.4.8 函數(shù)的函數(shù) 77

4.4.9 內(nèi)嵌函數(shù) 78

4.4.10 函數(shù)編寫(xiě)建議 78

4.5 M文件變量檢測(cè) 78

4.5.1 輸入輸出變量檢測(cè) 78

4.5.2 可變數(shù)量輸入輸出 79

4.6 程序調(diào)試 80

4.6.1 直接調(diào)試 80

4.6.2 工具調(diào)試 80

4.7 本章小結(jié) 81

第5章 可視化基礎(chǔ) 82

5.1 圖形繪制對(duì)象 82

5.2 二維圖形 82

5.2.1 plot命令 82

5.2.2 圖形疊繪 87

5.2.3 子圖繪制 87

5.2.4 交互繪圖 89

5.2.5 雙縱坐標(biāo)圖 90

5.2.6 特殊坐標(biāo)繪圖 91

5.2.7 函數(shù)繪圖 93

5.3 三維圖形 95

5.3.1 曲線圖 95

5.3.2 網(wǎng)格圖 96

5.3.3 曲面圖 97

5.4 四維圖形 98

5.4.1 第四維表達(dá) 99

5.4.2 四維圖繪制 99

5.5 特殊圖形 100

5.5.1 餅狀圖 101

5.5.2 直方圖 102

5.5.3 柱形圖 102

5.5.4 離散數(shù)據(jù)點(diǎn)圖 104

5.5.5 散點(diǎn)圖 105

5.5.6 向量圖 106

5.5.7 等值線圖 107

5.6 圖形處理 108

5.6.1 圖形輸出 108

5.6.2 圖形細(xì)化 109

5.6.3 坐標(biāo)軸控制 114

5.6.4 視角與透視 115

5.7 繪圖窗口 117

5.7.1 創(chuàng)建繪圖窗口 117

5.7.2 繪圖窗口工具欄 117

5.8 本章小結(jié) 118

第二篇 數(shù)學(xué)基

第6章 數(shù)組與矩陣操作 120

6.1 數(shù)組運(yùn)算 120

6.1.1 創(chuàng)建與訪問(wèn)數(shù)組 120

6.1.2 數(shù)組運(yùn)算 123

6.2 矩陣操作 127

6.2.1 創(chuàng)建矩陣 127

6.2.2 改變矩陣結(jié)構(gòu) 132

6.3 矩陣元素運(yùn)算 134

6.3.1 矩陣四則運(yùn)算 134

6.3.2 矩陣元素冪運(yùn)算 137

6.3.3 矩陣元素查找與排序 137

6.3.4 矩陣元素求和、求積與求差分 139

6.4 矩陣運(yùn)算 141

6.4.1 矩陣分析 141

6.4.2 矩陣分解 145

6.4.3 特征值與特征向量 148

6.4.4 矩陣函數(shù)運(yùn)算 149

6.5 稀疏矩陣 151

6.5.1 稀疏矩陣存儲(chǔ)方式 151

6.5.2 創(chuàng)建稀疏矩陣 152

6.5.3 稀疏矩陣運(yùn)算 153

6.6 本章小結(jié) 153

第7章 數(shù)學(xué)函數(shù)運(yùn)算 154

7.1 初等函數(shù)運(yùn)算 154

7.1.1 三角函數(shù) 154

7.1.2 指數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù) 156

7.1.3 復(fù)數(shù)函數(shù) 157

7.1.4 截?cái)嗪颓笥嗪瘮?shù) 158

7.1.5 離散數(shù)學(xué)函數(shù) 159

7.1.6 基本數(shù)據(jù)分析函數(shù) 160

7.1.7 多項(xiàng)式函數(shù) 162

7.2 特殊函數(shù)運(yùn)算 163

7.2.1 特殊函數(shù) 163

7.2.2 坐標(biāo)變換函數(shù) 164

7.3 本章小結(jié) 165

第8章 符號(hào)計(jì)算 166

8.1 符號(hào)計(jì)算概述 166

8.2 符號(hào)變量與表達(dá)式 167

8.2.1 符號(hào)對(duì)象 168

8.2.2 符號(hào)計(jì)算運(yùn)算符與函數(shù) 170

8.2.3 符號(hào)對(duì)象識(shí)別 174

8.2.4 符號(hào)變量 175

8.2.5 符號(hào)表達(dá)式顯示 176

8.2.6 表達(dá)式項(xiàng)操作 176

8.2.7 符號(hào)數(shù)值和精度 181

8.3 符號(hào)函數(shù) 182

8.3.1 復(fù)合函數(shù)操作 182

8.3.2 反函數(shù)運(yùn)算 183

8.4 符號(hào)微積分 183

8.4.1 符號(hào)表達(dá)式的極限 183

8.4.2 符號(hào)表達(dá)式的導(dǎo)數(shù) 184

8.4.3 符號(hào)表達(dá)式的積分 185

8.4.4 符號(hào)表達(dá)式的級(jí)數(shù)求和積 186

8.4.5 符號(hào)表達(dá)式的泰勒級(jí)數(shù) 187

8.5 符號(hào)積分變換 188

8.5.1 Fourier變換 188

8.5.2 Laplace變換 189

8.5.3 Z變換 189

8.6 符號(hào)矩陣計(jì)算 190

8.6.1 算術(shù)運(yùn)算 190

8.6.2 線性代數(shù)運(yùn)算 191

8.6.3 特征值分解 191

8.7 符號(hào)方程求解 192

8.7.1 代數(shù)方程求解 192

8.7.2 微分方程求解 195

8.8 符號(hào)計(jì)算界面 196

8.8.1 funtool分析界面 196

8.8.2 taylortool分析界面 198

8.9 本章小結(jié) 199

第三篇 數(shù)據(jù)分析

第9章 多項(xiàng)式分析 201

9.1 多項(xiàng)式及函數(shù) 201

9.1.1 多項(xiàng)式及其函數(shù) 201

9.1.2 多項(xiàng)式計(jì)算 201

9.1.3 多項(xiàng)式方程求根 202

9.1.4 多項(xiàng)式四則運(yùn)算 202

9.1.5 多項(xiàng)式微積分 204

9.1.6 有理多項(xiàng)式展開(kāi) 205

9.2 極限 206

9.3 本章小結(jié) 206

第10章 數(shù)值運(yùn)算 207

10.1 解線性方程組 207

10.1.1 線性法 207

10.1.2 迭代法 209

10.2 插值與擬合 210

10.2.1 插值 210

10.2.2 曲線擬合 216

10.3 數(shù)值微積分 217

10.3.1 一元數(shù)值積分 218

10.3.2 多重?cái)?shù)值積分 219

10.3.3 數(shù)值微分 220

10.4 常微分方程 221

10.5 本章小結(jié) 222

第11章 優(yōu)化 223

11.1 優(yōu)化問(wèn)題求解過(guò)程 223

11.1.1 選擇求解器 223

11.1.2 設(shè)置變量 224

11.1.3 寫(xiě)目標(biāo)函數(shù) 224

11.1.4 寫(xiě)約束條件 226

11.1.5 設(shè)置求解器參數(shù) 226

11.1.6 求解并檢查結(jié)果 228

11.1.7 改善優(yōu)化結(jié)果 228

11.2 線性規(guī)劃 228

11.3 二進(jìn)制整數(shù)規(guī)劃 231

11.4 二次規(guī)劃 232

11.5 非線性規(guī)劃 233

11.5.1 無(wú)約束優(yōu)化 233

11.5.2 約束優(yōu)化 236

11.6 多目標(biāo)規(guī)劃 239

11.6.1 多目標(biāo)規(guī)劃 239

11.6.2 較大最小化問(wèn)題 240

11.7 最小二乘問(wèn)題 242

11.7.1 線性最小二乘問(wèn)題 242

11.7.2 非線性最小二乘問(wèn)題 244

11.8 GUI工具 245

11.9 本章小結(jié) 246

第12章 概率統(tǒng)計(jì) 247

12.1 統(tǒng)計(jì)量操作 247

12.1.1 產(chǎn)生隨機(jī)數(shù) 247

12.1.2 抽樣 251

12.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 252

12.2.1 特征統(tǒng)計(jì)量 252

12.2.2 統(tǒng)計(jì)圖表 255

12.3 概率分布與計(jì)算 261

12.3.1 概率密度計(jì)算 261

12.3.2 概率分布計(jì)算 263

12.4 本章小結(jié) 266

第四篇 拓展知識(shí)

第13章 句柄圖形 268

13.1 句柄圖形對(duì)象系統(tǒng) 268

13.1.1 句柄圖形對(duì)象組織 268

13.1.2 句柄圖形對(duì)象簡(jiǎn)介 269

13.2 句柄圖形對(duì)象操作 269

13.2.1 創(chuàng)建與保存 270

13.2.2 訪問(wèn)、復(fù)制和刪除 271

13.2.3 圖形輸出控制 273

13.3 屬性設(shè)置 278

13.3.1 通用對(duì)象屬性 278

13.3.2 屬性設(shè)置函數(shù) 279

13.3.3 默認(rèn)屬性設(shè)置 280

13.4 Figure對(duì)象 282

13.4.1 Figure對(duì)象簡(jiǎn)介 282

13.4.2 Figure對(duì)象操作 283

13.5 Axes對(duì)象 284

13.5.1 Axes對(duì)象簡(jiǎn)介 284

13.5.2 Axes對(duì)象操作 284

13.6 Core對(duì)象 291

13.7 Plot對(duì)象 293

13.7.1 創(chuàng)建Plot對(duì)象 293

13.7.2 連接變量 294

13.8 Group對(duì)象 294

13.8.1 創(chuàng)建Group對(duì)象 295

13.8.2 對(duì)象變換 295

13.9 Annotation對(duì)象 296

13.10 本章小結(jié) 297

第14章 GUI編程 298

14.1 GUI基礎(chǔ) 298

14.1.1 GUI介紹 298

14.1.2 創(chuàng)建GUI 299

14.1.3 回調(diào)函數(shù) 302

14.2 GUI控件 303

14.2.1 GUI控件類(lèi)型 303

14.2.2 創(chuàng)建GUI控件 304

14.3 GUI菜單和工具欄 306

14.3.1 GUI菜單 307

14.3.2 GUI工具欄 309

14.4 對(duì)話框 310

14.4.1 創(chuàng)建函數(shù) 310

14.4.2 創(chuàng)建方法 311

14.5 布局 314

14.5.1 布局函數(shù) 314

14.5.2 布局方式 314

14.6 GUI行為控制編程 318

14.6.1 回調(diào)與中斷 319

14.6.2 數(shù)據(jù)管理 320

14.7 GUI實(shí)例 321

14.8 本章小結(jié) 326

第15章 Simulink基礎(chǔ) 327

15.1 概述 327

15.1.1 基本概念 327

15.1.2 工作環(huán)境 328

15.1.3 Simulink數(shù)據(jù)類(lèi)型 331

15.1.4 模塊和模塊庫(kù) 331

15.1.5 Simulink常用工具 336

15.2 Simulink模型 337

15.2.1 模塊基本操作 337

15.2.2 設(shè)置輸出提示 341

15.2.3 模型和模型文件 342

15.2.4 保存系統(tǒng)模型 345

15.2.5 打印模型框圖及生成報(bào)告 346

15.3 子系統(tǒng) 349

15.3.1 子系統(tǒng)介紹 350

15.3.2 高級(jí)子系統(tǒng)技術(shù) 351

15.4 運(yùn)行仿真 362

15.4.1 啟動(dòng)仿真過(guò)程 362

15.4.2 仿真過(guò)程診斷 363

15.4.3 仿真配置 363

15.4.4 仿真的設(shè)置 365

15.5 調(diào)試 369

15.5.1 模型調(diào)試 369

15.5.2 調(diào)試器控制 372

15.5.3 設(shè)置斷點(diǎn) 376

15.6 S函數(shù) 379

15.6.1 S-函數(shù)概述 379

15.6.2 M文件S-函數(shù) 382

15.7 本章小結(jié) 385

第16章 MATLAB編譯器與接口 386

16.1 編譯器安裝與配置 386

16.1.1 編譯器介紹與安裝 386

16.1.2 編譯器配置 387

16.2 編譯過(guò)程 387

16.2.1 MCR安裝 387

16.2.2 MCR編譯過(guò)程 388

16.3 編譯生成獨(dú)立程序 388

16.3.1 編譯命令mcc 388

16.3.2 編譯獨(dú)立程序 389

16.4 接口概述 392

16.4.1 MEX文件 393

16.4.2 MAT文件介紹 393

16.4.3 計(jì)算引擎 393

16.5 基于C/C 的MEX文件 393

16.5.1 MEX文件結(jié)構(gòu) 394

16.5.2 創(chuàng)建C/C MEX文件 395

16.5.3 調(diào)試C/C MEX文件 399

16.6 本章小結(jié) 400

第五篇 MATLAB應(yīng)用

第17章 信號(hào)處理應(yīng)用 402

17.1 信號(hào)處理基礎(chǔ) 402

17.1.1&n