MATLAB 2016基礎實例教程(附教學視頻)

400多個實例,隨時隨地學習MATLAB
胡仁喜 (作者)

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1.內容全面,講解細致
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內容摘要

本書以MATLAB 2016為基礎,結合高等學校學生的教學經驗和計算科學的應用,從零基礎出發,以實用為過程,主要內容包括MATLAB的入門、數據結構、數值運算、矩陣運算、程序設計基礎、二維圖形繪制、矩陣的應用、多項式與方程組、圖形用戶界面設計、三維動畫演示和SIMULINK仿真基礎等內容。

目錄

第1章 MATLAB入門 1
1.1 MATLAB中的科學計算概述 1
1.1.1 MATLAB的發展歷程 1
1.1.2 MATLAB的應用 2
1.1.3 MATLAB的特點 3
1.1.4 MATLAB系統 3
1.2 MATLAB 2016的用戶界面 4
1.2.1 標題欄 4
1.2.2 功能區 5
1.2.3 工具欄 5
1.2.4 命令窗口 6
1.2.5 歷史窗口 8
1.2.6 當前目錄窗口 9
1.2.7 課堂練習—環境設置 10
1.3 MATLAB命令的組成 10
1.3.1 基本符號 11
1.3.2 功能符號 12
1.3.3 常用指令 14
1.4 課后習題 15
第2章 MATLAB的數據結構 16
2.1 數據類型 16
2.1.1 數值類型 16
2.1.2 操作實例 18
2.1.3 邏輯類型 19
2.1.4 課堂練習—數值的邏輯運算練習 20
2.1.5 結構類型 20
2.1.6 定義類型 21
2.1.7 操作實例 22
2.2 數據定義 23
2.2.1 字符串定義 23
2.2.2 操作實例 25
2.2.3 向量定義 26
2.2.4 課堂練習—求解區間數值 28
2.2.5 矩陣定義 28
2.2.6 操作實例 29
2.2.7 課堂練習—創建成績單 30
2.2.8 符號變量定義 30
2.2.9 課堂練習—定義變量x 31
2.3 綜合實例—符號矩陣的創建 31
2.4 課后習題 34
第3章 數值運算 35
3.1 運算符 35
3.1.1 算術運算符 35
3.1.2 關系運算符 36
3.1.3 邏輯運算符 37
3.1.4 操作實例 38
3.2 數值數學運算 38
3.2.1 復數運算 38
3.2.2 課堂練習—復數求模運算 40
3.2.3 三角函數運算 41
3.2.4 課堂練習—求解正弦值 41
3.3 符號運算 41
3.3.1 符號表達式的基本運算 41
3.3.2 課堂練習—符號表達式的基本代數運算 42
3.4 向量數學運算 42
3.4.1 向量的四則運算 42
3.4.2 向量的點乘運算 43
3.4.3 向量的點積運算 44
3.4.4 操作實例 44
3.4.5 向量的叉積運算 45
3.4.6 課堂練習—計算向量的
混合積 45
3.5 矩陣數學運算 46
3.5.1 矩陣的加法運算 46
3.5.2 矩陣的減法運算 47
3.5.3 矩陣的乘法運算 47
3.5.4 矩陣的除法運算 49
3.5.5 操作實例 49
3.5.6 課堂練習—矩陣四則運算 50
3.5.7 冪函數 51
3.5.8 課堂練習—求解冪運算 52
3.6 元素運算 52
3.6.1 向量元素 52
3.6.2 矩陣元素 53
3.6.3 課堂練習—創建新矩陣 53
3.7 綜合實例—材料力矩數據分析 54
3.8 課后習題 57
第4章 矩陣運算 59
4.1 矩陣的分類 59
4.1.1 基本矩陣 59
4.1.2 隨機矩陣 61
4.1.3 操作實例 61
4.1.4 稀疏矩陣 62
4.1.5 伴隨矩陣 63
4.1.6 課堂練習—變換基本矩陣 64
4.1.7 魔方矩陣 64
4.1.8 操作實例 64
4.1.9 托普利茲矩陣 65
4.1.10 希爾伯特矩陣 66
4.1.11 課堂練習—“病態”矩陣
 問題 66
4.1.12 操作實例 67
4.2 矩陣運算 68
4.2.1 矩陣的逆 68
4.2.2 操作實例 69
4.2.3 矩陣的轉置 71
4.2.4 操作實例 71
4.2.5 課堂練習—矩陣更新問題 73
4.2.6 若爾當標準形 74
4.2.7 操作實例 75
4.3 矩陣變換 76
4.3.1 方向變換 77
4.3.2 階梯矩陣 78
4.3.3 操作實例 79
4.3.4 課堂練習—矩陣的階梯
變換 79
4.3.5 三角變換 79
4.4 矩陣分解 81
4.4.1 奇異值分解 81
4.4.2 楚列斯基分解 82
4.4.3 三角分解 83
4.4.4 操作實例 85
4.4.5 與 分解 86
4.4.6 QR分解 89
4.4.7 操作實例 91
4.5 綜合實例—部門工資統計表的
分析 93
4.6 課后習題 98
第5章 程序設計基礎 100
5.1 M文件 100
5.1.1 命令文件 100
5.1.2 課堂練習—創建電機
數據 102
5.1.3 函數文件 103
5.1.4 操作實例 105
5.1.5 課堂練習—求解函數表
達式 108
5.2 MATLAB程序設計 108
5.2.1 程序結構 108
5.2.2 操作實例 111
5.2.3 程序的注解 114
5.2.4 操作實例 115
5.2.5 程序的信息診斷 116
5.2.6 操作實例 121
5.2.7 程序調試 123
5.2.8 操作實例 125
5.3 函數句柄 127
5.3.1 函數句柄的創建與顯示 127
5.3.2 函數句柄的調用與操作 127
5.3.3 課堂練習—計算差函數 127
5.4 綜合實例—投票結果的概率
計算 128
5.5 課后習題 129
第6章 二維圖形繪制 131
6.1 二維曲線的繪制 131
6.1.1 繪制二維圖形 131
6.1.2 課堂練習—繪制函數圖形 133
6.1.3 多圖形顯示 133
6.1.4 操作實例 135
6.1.5 課堂練習—繪制參數曲線的
圖像 137
6.1.6 函數圖形的繪制 137
6.1.7 操作實例 139
6.1.8 設置曲線樣式 141
6.2 圖形注釋 142
6.2.1 注釋圖形標題及軸名稱 142
6.2.2 圖形標注 142
6.2.3 圖例標注 144
6.2.4 操作實例 145
6.3 綜合實例—比較函數曲線 147
6.4 課后習題 150
第7章 矩陣的應用 151
7.1 特征值與特征向量 151
7.1.1 特征值定義 151
7.1.2 矩陣特征值 152
7.1.3 操作實例 152
7.2 矩陣對角化 153
7.2.1 單位矩陣 154
7.2.2 對角化矩陣 154
7.2.3 課堂練習—判斷矩陣是否
可以對角化 155
7.2.4 對角化轉換 155
7.2.5 操作實例 156
7.3 符號與數值 158
7.3.1 符號與數值間的轉換 158
7.3.2 操作實例 158
7.3.3 符號與數值間的精度設置 159
7.3.4 符號矩陣 160
7.3.5 操作實例 161
7.3.6 課堂練習—符號方陣的
運算 162
7.4 多元函數分析 162
7.4.1 雅可比矩陣 162
7.4.2 操作實例 163
7.5 綜合實例—希爾伯特矩陣 163
7.6 課后習題 173
第8章 多項式與方程組 175
8.1 多項式的運算 175
8.1.1 多項式的創建 175
8.1.2 數值多項式四則運算 176
8.1.3 操作實例 176
8.1.4 多項式導數運算 177
8.1.5 課堂練習—創建導數
多項式 177
8.2 函數運算 178
8.2.1 函數的求值運算 178
8.2.2 課堂練習—求函數的
定點值 178
8.3 方程的運算 178
8.3.1 方程式的解 178
8.3.2 操作實例 179
8.3.3 線性方程有解 179
8.4 線性方程組求解 180
8.4.1 線性方程組定義 180
8.4.2 利用矩陣的基本運算 181
8.4.3 課堂練習—求方程組的解 182
8.4.4 利用矩陣分解法求解 183
8.4.5 操作實例 186
8.4.6 非負最小二乘解 187
8.4.7 操作實例 187
8.5 綜合實例—求解電路中的
電流 189
8.6 課后習題 190
第9章 圖形用戶界面設計 192
9.1 用戶界面概述 192
9.1.1 用戶界面對象 192
9.1.2 圖形用戶界面 194
9.2 圖形用戶界面設計 195
9.2.1 GUI概述 195
9.2.2 GUI設計向導 196
9.2.3 GUI設計工具 197
9.2.4 GUI控件 200
9.2.5 課堂練習—設計響應曲線
界面 201
9.3 控件設計 202
9.3.1 創建控件 202
9.3.2 控件屬性 203
9.3.3 菜單設計 206
9.3.4 操作實例 208
9.4 控件編程 210
9.4.1 回調函數 210
9.4.2 操作實例 211
9.5 綜合實例—頻譜圖的繪制 213
9.6 課后習題 218
第10章 三維動畫演示 219
10.1 三維繪圖 219
10.1.1 三維曲線繪圖命令 219
10.1.2 操作實例 220
10.1.3 課堂練習—圓錐螺旋線的
 繪制 222
10.2 三維圖形修飾處理 222
10.2.1 視角處理 222
10.2.2 操作實例 223
10.3 特殊圖形 224
10.3.1 向量圖形 225
10.3.2 操作實例 226
10.4 圖像處理及動畫演示 227
10.4.1 圖像的讀寫 227
10.4.2 課堂練習—圖片的讀取與
 保存 228
10.4.3 圖像的顯示及信息查詢 228
10.4.4 操作實例 230
10.4.5 課堂練習—辦公中心圖像
 的處理 231
10.4.6 動畫演示 232
10.4.7 操作實例 232
10.5 綜合實例—橢球體積分計算
圖形 233
10.6 課后習題 236
第11章 Simulink仿真設計 237
11.1 Simulink簡介 237
11.2 Simulink編輯環境 238
11.2.1 Simulink的啟動與退出 238
11.2.2 Simulink的工作環境 239
11.3 Simulink??榭狻?42
11.3.1 Commonly Used Blocks庫 243
11.3.2 Continuous庫 244
11.3.3 Discontinuities庫 245
11.3.4 Discrete庫 246
11.3.5 Logic and Bit Operations庫 247
11.3.6 Math Operations庫 248
11.3.7 Ports&Subsystems庫 249
11.3.8 Sinks庫 251
11.3.9 Sources庫 251
11.3.10 User—Defined Functions庫 253
11.4 Simulink的工作原理 254
11.5 ??櫚拇唇ā?54
11.5.1 創建??槲募?55
11.5.2 課堂練習—仿真文件的
 創建與保存 257
11.5.3 ??櫚幕靜僮鰲?57
11.5.4 ??椴問柚謾?58
11.5.5 ??櫚牧印?60
11.5.6 課堂練習—階躍信號對
 正弦波的影響 262
11.5.7 子系統及其封裝 262
11.5.8 操作實例 266
11.6 仿真分析 269
11.6.1 仿真參數設置 269
11.6.2 仿真的運行和分析 271
11.6.3 仿真錯誤診斷 272
11.6.4 課堂練習—分析信號的
 選擇輸出 273
11.7 綜合實例—強迫扭轉振動仿真
分析 273
11.8 課后習題 276
第12章 應用程序接口設計 278
12.1 應用程序接口介紹 278
12.2 MATLAB與.NET聯合編程 278
12.3 MATLAB與Excel聯合編程 279
12.3.1 Excel Link安裝與運行 279
12.3.2 Excel Link函數 282
12.4 綜合實例—在Excel中繪制
數據插補曲線 282
第13章 矩陣的運算設計實例 286
13.1 矩陣介紹 286
13.2 楊輝三角形 287
13.3 帕斯卡矩陣 287
13.3.1 創建帕斯卡矩陣 287
13.3.2 帕斯卡矩陣的屬性 288
13.3.3 抽取帕斯卡矩陣對角線
 元素 289
13.3.4 矩陣的應用 290
13.4 符號矩陣 291
13.4.1 生成符號矩陣 291
13.4.2 符號矩陣的基本運算 291
13.4.3 符號矩陣的應用 292
第14章 控制系統的時域分析設計
 實例 294
14.1 控制系統的分析 294
14.1.1 控制系統的仿真分析 294
14.1.2 閉環傳遞函數 295
14.2 閉環傳遞函數的響應分析 296
14.2.1 階躍響應曲線 296
14.2.2 沖激響應曲線 296
14.2.3 斜坡響應 297
14.3 控制系統的穩定性分析 298
14.3.1 狀態空間實現 298
14.3.2 穩定性 299
第15章 測定線膨脹系數設計實例 300
15.1 線膨脹系數 300
15.2 線膨脹量的測定 301
15.2.1 創建數據矩陣 301
15.2.2 比較不同溫度下膨脹量的
 圖形 302
15.2.3 比較膨脹量平均值 306
15.2.4 線膨脹差值cz的范圍 307
15.3 線膨脹系數計算 309
15.3.1 線膨脹系數表達式 309
15.3.2 分析線膨脹系數 310
第16章 數字低通信號頻譜分析設計
 實例 311
16.1 數字低通信號頻譜輸出 311
16.2 數字低通信號分析 315
16.2.1 繪制功率譜 315
16.2.2 數字信號譜分析 317
第17章 課程設計 320
設計1—海森伯格矩陣的三角化 320
設計2—時域和頻域的余弦波比較 321
設計3—部分最小二乘回歸分析 321
設計4—生成三維心形圖動畫 322

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作者介紹

作者為具有多年教學經驗的業內專家,本書是作者設計經驗及教學心得的蹤跡,書中案例豐富,內容全面,講解細致。

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