MATLAB 2016基础实例教程(附教学视频)电子书

扉页

版权页

内容提要

前言

第1章 MATLAB入门

1.1 MATLAB中的科学计算概述

1.1.1 MATLAB的发展历程

1.1.2 MATLAB的应用

1.1.3 MATLAB的特点

1.1.4 MATLAB系统

1.2 MATLAB 2016的用户界面

1.2.1 标题栏

1.2.2 功能区

1.2.3 工具栏

1.2.4 命令窗口

1.2.5 历史窗口

1.2.6 当前目录窗口

1.2.7 课堂练习——环境设置

1.3 MATLAB命令的组成

1.3.1 基本符号

1.3.2 功能符号

1.3.3 常用指令

1.4 课后习题

第2章 MATLAB的数据结构

2.1 数据类型

2.1.1 数值类型

2.1.2 操作实例

2.1.3 逻辑类型

2.1.4 课堂练习——数值的逻辑运算练习

2.1.5 结构类型

2.1.6 定义类型

2.1.7 操作实例

2.2 数据定义

2.2.1 字符串定义

2.2.2 操作实例

2.2.3 向量定义

2.2.4 课堂练习——求解区间数值

2.2.5 矩阵定义

2.2.6 操作实例

2.2.7 课堂练习——创建成绩单

2.2.8 符号变量定义

2.2.9 课堂练习——定义变量x

2.3 综合实例——符号矩阵的创建

2.4 课后习题

第3章 数值运算

3.1 运算符

3.1.1 算术运算符

3.1.2 关系运算符

3.1.3 逻辑运算符

3.1.4 操作实例

3.2 数值数学运算

3.2.1 复数运算

3.2.2 课堂练习——复数求模运算

3.2.3 三角函数运算

3.2.4 课堂练习——求解正弦值

3.3 符号运算

3.3.1 符号表达式的基本运算

3.3.2 课堂练习——符号表达式的基本代数运算

3.4 向量数学运算

3.4.1 向量的四则运算

3.4.2 向量的点乘运算

3.4.3 向量的点积运算

3.4.4 操作实例

3.4.5 向量的叉积运算

3.4.6 课堂练习——计算向量的混合积

3.5 矩阵数学运算

3.5.1 矩阵的加法运算

3.5.2 矩阵的减法运算

3.5.3 矩阵的乘法运算

3.5.4 矩阵的除法运算

3.5.5 操作实例

3.5.6 课堂练习——矩阵四则运算

3.5.7 幂函数

3.5.8 课堂练习——求解幂运算

3.6 元素运算

3.6.1 向量元素

3.6.2 矩阵元素

3.6.3 课堂练习——创建新矩阵

3.7 综合实例——材料力矩数据分析

3.8 课后习题

第4章 矩阵运算

4.1 矩阵的分类

4.1.1 基本矩阵

4.1.2 随机矩阵

4.1.3 操作实例

4.1.4 稀疏矩阵

4.1.5 伴随矩阵

4.1.6 课堂练习——变换基本矩阵

4.1.7 魔方矩阵

4.1.8 操作实例

4.1.9 托普利兹矩阵

4.1.10 希尔伯特矩阵

4.1.11 课堂练习——“病态”矩阵问题

4.1.12 操作实例

4.2 矩阵运算

4.2.1 矩阵的逆

4.2.2 操作实例

4.2.3 矩阵的转置

4.2.4 操作实例

4.2.5 课堂练习——矩阵更新问题

4.2.6 若尔当标准形

4.2.7 操作实例

4.3 矩阵变换

4.3.1 方向变换

4.3.2 阶梯矩阵

4.3.3 操作实例

4.3.4 课堂练习——矩阵的阶梯变换

4.3.5 三角变换

4.4 矩阵分解

4.4.1 奇异值分解

4.4.2 楚列斯基分解

4.4.3 三角分解

4.4.4 操作实例

4.4.5 LDMT与LDLT分解

4.4.6 QR分解

4.4.7 操作实例

4.5 综合实例——部门工资统计表的分析

4.6 课后习题

第5章 程序设计基础

5.1 M文件

5.1.1 命令文件

5.1.2 课堂练习——创建电机数据

5.1.3 函数文件

5.1.4 操作实例

5.1.5 课堂练习——求解函数表达式

5.2 MATLAB程序设计

5.2.1 程序结构

5.2.2 操作实例

5.2.3 程序的注解

5.2.4 操作实例

5.2.5 程序的信息诊断

5.2.6 操作实例

5.2.7 程序调试

5.2.8 操作实例

5.3 函数句柄

5.3.1 函数句柄的创建与显示

5.3.2 函数句柄的调用与操作

5.3.3 课堂练习——计算差函数

5.4 综合实例——投票结果的概率计算

5.5 课后习题

第6章 二维图形绘制

6.1 二维曲线的绘制

6.1.1 绘制二维图形

6.1.2 课堂练习——绘制函数图形

6.1.3 多图形显示

6.1.4 操作实例

6.1.5 课堂练习——绘制参数曲线的图像

6.1.6 函数图形的绘制

6.1.7 操作实例

6.1.8 设置曲线样式

6.2 图形注释

6.2.1 注释图形标题及轴名称

6.2.2 图形标注

6.2.3 图例标注

6.2.4 操作实例

6.3 综合实例——比较函数曲线

6.4 课后习题

第7章 矩阵的应用

7.1 特征值与特征向量

7.1.1 特征值定义

7.1.2 矩阵特征值

7.1.3 操作实例

7.2 矩阵对角化

7.2.1 单位矩阵

7.2.2 对角化矩阵

7.2.3 课堂练习——判断矩阵是否可以对角化

7.2.4 对角化转换

7.2.5 操作实例

7.3 符号与数值

7.3.1 符号与数值间的转换

7.3.2 操作实例

7.3.3 符号与数值间的精度设置

7.3.4 符号矩阵

7.3.5 操作实例

7.3.6 课堂练习——符号方阵的运算

7.4 多元函数分析

7.4.1 雅可比矩阵

7.4.2 操作实例

7.5 综合实例——希尔伯特矩阵

7.6 课后习题

第8章 多项式与方程组

8.1 多项式的运算

8.1.1 多项式的创建

8.1.2 数值多项式四则运算

8.1.3 操作实例

8.1.4 多项式导数运算

8.1.5 课堂练习——创建导数多项式

8.2 函数运算

8.2.1 函数的求值运算

8.2.2 课堂练习——求函数的定点值

8.3 方程的运算

8.3.1 方程式的解

8.3.2 操作实例

8.3.3 线性方程有解

8.4 线性方程组求解

8.4.1 线性方程组定义

8.4.2 利用矩阵的基本运算

8.4.3 课堂练习——求方程组的解

8.4.4 利用矩阵分解法求解

8.4.5 操作实例

8.4.6 非负最小二乘解

8.4.7 操作实例

8.5 综合实例——求解电路中的电流

8.6 课后习题

第9章 图形用户界面设计

9.1 用户界面概述

9.1.1 用户界面对象

9.1.2 图形用户界面

9.2 图形用户界面设计

9.2.1 GUI概述

9.2.2 GUI设计向导

9.2.3 GUI设计工具

9.2.4 GUI控件

9.2.5 课堂练习——设计响应曲线界面

9.3 控件设计

9.3.1 创建控件

9.3.2 控件属性

9.3.3 菜单设计

9.3.4 操作实例

9.4 控件编程

9.4.1 回调函数

9.4.2 操作实例

9.5 综合实例——频谱图的绘制

9.6 课后习题

第10章 三维动画演示

10.1 三维绘图

10.1.1 三维曲线绘图命令

10.1.2 操作实例

10.1.3 课堂练习——圆锥螺旋线的绘制

10.2 三维图形修饰处理

10.2.1 视角处理

10.2.2 操作实例

10.3 特殊图形

10.3.1 向量图形

10.3.2 操作实例

10.4 图像处理及动画演示

10.4.1 图像的读写

10.4.2 课堂练习——图片的读取与保存

10.4.3 图像的显示及信息查询

10.4.4 操作实例

10.4.5 课堂练习——办公中心图像的处理

10.4.6 动画演示

10.4.7 操作实例

10.5 综合实例——椭球体积分计算图形

10.6 课后习题

第11章 Simulink仿真设计

11.1 Simulink简介

11.2 Simulink编辑环境

11.2.1 Simulink的启动与退出

11.2.2 Simulink的工作环境

11.3 Simulink模块库

11.3.1 Commonly Used Blocks库

11.3.2 Continuous库

11.3.3 Discontinuities库

11.3.4 Discrete库

11.3.5 Logic and Bit Operations库

11.3.6 Math Operations库

11.3.7 Ports&Subsystems库

11.3.8 Sinks库

11.3.9 Sources库

11.3.10 User—Defined Functions库

11.4 Simulink的工作原理

11.5 模块的创建

11.5.1 创建模块文件

11.5.2 课堂练习——仿真文件的创建与保存

11.5.3 模块的基本操作

11.5.4 模块参数设置

11.5.5 模块的连接

11.5.6 课堂练习——阶跃信号对正弦波的影响

11.5.7 子系统及其封装

11.5.8 操作实例

11.6 仿真分析

11.6.1 仿真参数设置

11.6.2 仿真的运行和分析

11.6.3 仿真错误诊断

11.6.4 课堂练习——分析信号的选择输出

11.7 综合实例——强迫扭转振动仿真分析

11.8 课后习题

第12章 应用程序接口设计

12.1 应用程序接口介绍

12.2 MATLAB与.NET联合编程

12.3 MATLAB与Excel联合编程

12.3.1 Excel Link安装与运行

12.3.2 Excel Link函数

12.4 综合实例——在Excel中绘制数据插补曲线

第13章 矩阵的运算设计实例

13.1 矩阵介绍

13.2 杨辉三角形

13.3 帕斯卡矩阵

13.3.1 创建帕斯卡矩阵

13.3.2 帕斯卡矩阵的属性

13.3.3 抽取帕斯卡矩阵对角线元素

13.3.4 矩阵的应用

13.4 符号矩阵

13.4.1 生成符号矩阵

13.4.2 符号矩阵的基本运算

13.4.3 符号矩阵的应用

第14章 控制系统的时域分析设计实例

14.1 控制系统的分析

14.1.1 控制系统的仿真分析

14.1.2 闭环传递函数

14.2 闭环传递函数的响应分析

14.2.1 阶跃响应曲线

14.2.2 冲激响应曲线

14.2.3 斜坡响应

14.3 控制系统的稳定性分析

14.3.1 状态空间实现

14.3.2 稳定性

第15章 测定线膨胀系数设计实例

15.1 线膨胀系数

15.2 线膨胀量的测定

15.2.1 创建数据矩阵

15.2.2 比较不同温度下膨胀量的图形

15.2.3 比较膨胀量平均值

15.2.4 线膨胀差值cz的范围

15.3 线膨胀系数计算

15.3.1 线膨胀系数表达式

15.3.2 分析线膨胀系数

第16章 数字低通信号频谱分析设计实例

16.1 数字低通信号频谱输出

16.2 数字低通信号分析

16.2.1 绘制功率谱

16.2.2 数字信号谱分析

第17章 课程设计

设计1——海森伯格矩阵的三角化

设计2——时域和频域的余弦波比较

设计3——部分最小二乘回归分析

设计4——生成三维心形图动画