本書是針對MATLAB R2016a(V9.0)版本進行編寫的。書中講述的內容是使用MATLAB進行科學研究、系統仿真、數據分析與處理的必備知識。通過學習本書,讀者可以獲得使用MATLAB進行數學計算、數據分析及處理的相關技能,并能快速掌握使用MATLAB進行工作的基本方法。 全書可分為5篇,共20章:基礎知識部分包括MATLAB概述、MATLAB基礎、數據輸入輸出基礎、編程基礎和可視化基礎;數學基礎部分包括數組與矩陣操作、數學函數運算和符號數學計算;數據分析部分包括多項式分析、數值運算、優化和概率統計;拓展知識部分包括句柄圖形、GUI編程、Simulink基礎、編譯器和應用程序接口;MATLAB應用部分包括信號處理應用、圖像處理應用、小波分析應用和偏微分方程應用等內容。 本書結構嚴謹、重點突出、條理清晰,既可以作為大中專院校相關專業以及社會有關培訓班的教材,也適合廣大MATLAB讀者自學使用。
本書由經驗豐富的MATLAB工程師精心編寫,為讀者提供使用MATLAB進行科學研究、系統仿真、數據分析與處理的必備知識。(1)專業講解:由經驗豐富的MATLAB工程師精心編寫,詳解MATLAB的編程及數學運算功能(2)示例豐富:400多個典型示例,多個工程應用實例,邊學邊練,學習更有效(3)技術支持:全書實例源文件下載,編者Email技術服務,快速解決學習中的困擾通過學習本書,讀者可以獲得使用MATLAB進行數學計算、數據分析及處理的相關技能,并能快速掌握使用MATLAB進行工作的基本方法,用來解決實際問題。
溫欣研,北京航空航天大學博士后,現就職于航天五院,精通Matlab、ANSYS、Fluent等工程仿真計算軟件。在國內外期刊多篇,其中被被EI檢索3篇。研究生期間獲光華獎學金及研究生等榮譽;博士創新基金;所負責項目獲申請專利兩項,北航科學技術二等獎以及國防科學技術成果三等獎等。曾主持編著《FLUENT流體計算應用教程》等計算機圖書。
目 錄
及時篇 基礎知識
第1章 MATLAB概述 3
1.1 工作環境 3
1.1.1 系統組成 3
1.1.2 工作窗口 4
1.1.3 應用簡介 8
1.2 文件管理 9
1.2.1 目錄結構 9
1.2.2 當前文件夾瀏覽器 10
1.2.3 路徑搜索 10
1.3 幫助系統 12
1.3.1 文本幫助 12
1.3.2 演示幫助 13
1.3.3 幫助導航窗口 14
1.4 MATLAB使用初步 16
1.5 本章小結 16
第2章 MATLAB基礎 17
2.1 數據類型 17
2.1.1 數值類型 17
2.1.2 字符與字符串 22
2.1.3 結構 23
2.1.4 單元數組 25
2.1.5 函數句柄 27
2.1.6 映射容器 28
2.1.7 數據類型識別與轉換 32
2.2 運算符與運算 33
2.2.1 算術運算符 33
2.2.2 關系運算符 34
2.2.3 邏輯運算符 35
2.2.4 運算優先級 36
2.3 字符串處理 36
2.3.1 字符串構造 36
2.3.2 字符串比較 37
2.3.3 查找與替換 38
2.3.4 字符串類型轉換 38
2.4 矩陣基礎 39
2.4.1 有關概念 39
2.4.2 創建矩陣 39
2.4.3 改變矩陣結構 41
2.4.4 矩陣下標 42
2.4.5 矩陣信息 44
2.5 本章小結 47
第3章 數據輸入輸出基礎 48
3.1 打開與關閉文件 48
3.1.1 打開文件 48
3.1.2 關閉文件 50
3.2 讀寫二進制文件 51
3.2.1 寫二進制文件 51
3.2.2 讀二進制文件 51
3.3 讀寫文本文件 53
3.3.1 寫文本文件 53
3.3.2 讀文本文件 54
3.4 讀寫位置控制 55
3.5 導入數據 56
3.5.1 向導導入數據 56
3.5.2 命令導入數據 57
3.6 本章小結 58
第4章 編程基礎 59
4.1 變量與語句 59
4.1.1 變量命名 59
4.1.2 變量類型 60
4.1.3 特殊變量 60
4.1.4 關鍵字 61
4.1.5 語句構成 61
4.2 程序控制 62
4.2.1 順序結構 62
4.2.2 分支結構 62
4.2.3 循環結構 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 72
4.4.1 M文件函數 72
4.4.2 匿名函數 74
4.4.3 子函數 74
4.4.4 私有函數 75
4.4.5 重載函數 75
4.4.6 內聯函數 75
4.4.7 eval、feval函數 76
4.4.8 函數的函數 77
4.4.9 內嵌函數 78
4.4.10 函數編寫建議 78
4.5 M文件變量檢測 78
4.5.1 輸入輸出變量檢測 78
4.5.2 可變數量輸入輸出 79
4.6 程序調試 80
4.6.1 直接調試 80
4.6.2 工具調試 80
4.7 本章小結 81
第5章 可視化基礎 82
5.1 圖形繪制對象 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 雙縱坐標圖 90
5.2.6 特殊坐標繪圖 91
5.2.7 函數繪圖 93
5.3 三維圖形 95
5.3.1 曲線圖 95
5.3.2 網格圖 96
5.3.3 曲面圖 97
5.4 四維圖形 98
5.4.1 第四維表達 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 離散數據點圖 104
5.5.5 散點圖 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 圖形細化 109
5.6.3 坐標軸控制 114
5.6.4 視角與透視 115
5.7 繪圖窗口 117
5.7.1 創建繪圖窗口 117
5.7.2 繪圖窗口工具欄 117
5.8 本章小結 118
第二篇 數學基
第6章 數組與矩陣操作 120
6.1 數組運算 120
6.1.1 創建與訪問數組 120
6.1.2 數組運算 123
6.2 矩陣操作 127
6.2.1 創建矩陣 127
6.2.2 改變矩陣結構 132
6.3 矩陣元素運算 134
6.3.1 矩陣四則運算 134
6.3.2 矩陣元素冪運算 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 矩陣函數運算 149
6.5 稀疏矩陣 151
6.5.1 稀疏矩陣存儲方式 151
6.5.2 創建稀疏矩陣 152
6.5.3 稀疏矩陣運算 153
6.6 本章小結 153
第7章 數學函數運算 154
7.1 初等函數運算 154
7.1.1 三角函數 154
7.1.2 指數與對數函數 156
7.1.3 復數函數 157
7.1.4 截斷和求余函數 158
7.1.5 離散數學函數 159
7.1.6 基本數據分析函數 160
7.1.7 多項式函數 162
7.2 特殊函數運算 163
7.2.1 特殊函數 163
7.2.2 坐標變換函數 164
7.3 本章小結 165
第8章 符號計算 166
8.1 符號計算概述 166
8.2 符號變量與表達式 167
8.2.1 符號對象 168
8.2.2 符號計算運算符與函數 170
8.2.3 符號對象識別 174
8.2.4 符號變量 175
8.2.5 符號表達式顯示 176
8.2.6 表達式項操作 176
8.2.7 符號數值和精度 181
8.3 符號函數 182
8.3.1 復合函數操作 182
8.3.2 反函數運算 183
8.4 符號微積分 183
8.4.1 符號表達式的極限 183
8.4.2 符號表達式的導數 184
8.4.3 符號表達式的積分 185
8.4.4 符號表達式的級數求和積 186
8.4.5 符號表達式的泰勒級數 187
8.5 符號積分變換 188
8.5.1 Fourier變換 188
8.5.2 Laplace變換 189
8.5.3 Z變換 189
8.6 符號矩陣計算 190
8.6.1 算術運算 190
8.6.2 線性代數運算 191
8.6.3 特征值分解 191
8.7 符號方程求解 192
8.7.1 代數方程求解 192
8.7.2 微分方程求解 195
8.8 符號計算界面 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 199
第三篇 數據分析
第9章 多項式分析 201
9.1 多項式及函數 201
9.1.1 多項式及其函數 201
9.1.2 多項式計算 201
9.1.3 多項式方程求根 202
9.1.4 多項式四則運算 202
9.1.5 多項式微積分 204
9.1.6 有理多項式展開 205
9.2 極限 206
9.3 本章小結 206
第10章 數值運算 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 數值微積分 217
10.3.1 一元數值積分 218
10.3.2 多重數值積分 219
10.3.3 數值微分 220
10.4 常微分方程 221
10.5 本章小結 222
第11章 優化 223
11.1 優化問題求解過程 223
11.1.1 選擇求解器 223
11.1.2 設置變量 224
11.1.3 寫目標函數 224
11.1.4 寫約束條件 226
11.1.5 設置求解器參數 226
11.1.6 求解并檢查結果 228
11.1.7 改善優化結果 228
11.2 線性規劃 228
11.3 二進制整數規劃 231
11.4 二次規劃 232
11.5 非線性規劃 233
11.5.1 無約束優化 233
11.5.2 約束優化 236
11.6 多目標規劃 239
11.6.1 多目標規劃 239
11.6.2 較大最小化問題 240
11.7 最小二乘問題 242
11.7.1 線性最小二乘問題 242
11.7.2 非線性最小二乘問題 244
11.8 GUI工具 245
11.9 本章小結 246
第12章 概率統計 247
12.1 統計量操作 247
12.1.1 產生隨機數 247
12.1.2 抽樣 251
12.2 數據統計分析 252
12.2.1 特征統計量 252
12.2.2 統計圖表 255
12.3 概率分布與計算 261
12.3.1 概率密度計算 261
12.3.2 概率分布計算 263
12.4 本章小結 266
第四篇 拓展知識
第13章 句柄圖形 268
13.1 句柄圖形對象系統 268
13.1.1 句柄圖形對象組織 268
13.1.2 句柄圖形對象簡介 269
13.2 句柄圖形對象操作 269
13.2.1 創建與保存 270
13.2.2 訪問、復制和刪除 271
13.2.3 圖形輸出控制 273
13.3 屬性設置 278
13.3.1 通用對象屬性 278
13.3.2 屬性設置函數 279
13.3.3 默認屬性設置 280
13.4 Figure對象 282
13.4.1 Figure對象簡介 282
13.4.2 Figure對象操作 283
13.5 Axes對象 284
13.5.1 Axes對象簡介 284
13.5.2 Axes對象操作 284
13.6 Core對象 291
13.7 Plot對象 293
13.7.1 創建Plot對象 293
13.7.2 連接變量 294
13.8 Group對象 294
13.8.1 創建Group對象 295
13.8.2 對象變換 295
13.9 Annotation對象 296
13.10 本章小結 297
第14章 GUI編程 298
14.1 GUI基礎 298
14.1.1 GUI介紹 298
14.1.2 創建GUI 299
14.1.3 回調函數 302
14.2 GUI控件 303
14.2.1 GUI控件類型 303
14.2.2 創建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 對話框 310
14.4.1 創建函數 310
14.4.2 創建方法 311
14.5 布局 314
14.5.1 布局函數 314
14.5.2 布局方式 314
14.6 GUI行為控制編程 318
14.6.1 回調與中斷 319
14.6.2 數據管理 320
14.7 GUI實例 321
14.8 本章小結 326
第15章 Simulink基礎 327
15.1 概述 327
15.1.1 基本概念 327
15.1.2 工作環境 328
15.1.3 Simulink數據類型 331
15.1.4 模塊和模塊庫 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 設置輸出提示 341
15.2.3 模型和模型文件 342
15.2.4 保存系統模型 345
15.2.5 打印模型框圖及生成報告 346
15.3 子系統 349
15.3.1 子系統介紹 350
15.3.2 高級子系統技術 351
15.4 運行仿真 362
15.4.1 啟動仿真過程 362
15.4.2 仿真過程診斷 363
15.4.3 仿真配置 363
15.4.4 仿真的設置 365
15.5 調試 369
15.5.1 模型調試 369
15.5.2 調試器控制 372
15.5.3 設置斷點 376
15.6 S函數 379
15.6.1 S-函數概述 379
15.6.2 M文件S-函數 382
15.7 本章小結 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 編譯過程 387
16.2.1 MCR安裝 387
16.2.2 MCR編譯過程 388
16.3 編譯生成獨立程序 388
16.3.1 編譯命令mcc 388
16.3.2 編譯獨立程序 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 計算引擎 393
16.5 基于C/C 的MEX文件 393
16.5.1 MEX文件結構 394
16.5.2 創建C/C MEX文件 395
16.5.3 調試C/C MEX文件 399
16.6 本章小結 400
第五篇 MATLAB應用
第17章 信號處理應用 402
17.1 信號處理基礎 402
17.1.1&n
質量挺不錯
可以,還不錯…………………
內容全面,值得擁有
書還算可以
印刷質量不行 里面的圖太模糊了
感覺不錯。
感覺不錯,學習先
實用性非常強!
很有用,收獲很大
好書,囤了慢慢看,一定有所收獲
好書,很實用,寫得也很好,贊。
書已經收到了。還可以的,不過包裝不是很好,都已經破了。書還是可以的
書印刷質量真的很差……
書很厚實,希望有所學習
太實用了,雖然多年不用MATLAB,看著這本書,還是覺得自己還可以繼續努力化身統計分析員啊,紙質很好,有質感,平時默默練習吧!
內容挺豐富的,分為方法演繹和真題兩部分!后面還有筆者的一些參賽的親身經歷和一些建議!因為編者都是有過實際參加建模的經歷,所以這本書真的很與眾不同,很值得一看!不過這本書對于無Matlab基礎的人來說有點難上手,建議同時購入清華大學出版社的《MATLAB數學實驗與建模》!本人也是新手,但是從這兩本書中真的收獲多多!!!!強烈推薦給欲參加數模的大學生們!!!!