MATLAB實用教程（第六版） MATLAB for Engineers

目 錄

第1章 MATLAB簡介 1
1.1 MATLAB概述 1
1.2 學生版MATLAB 2
1.3 MATLAB在工業中的應用 2
1.3.1 電氣工程 3
1.3.2 生物醫學工程 3
1.3.3 流體動力學 3
1.4 解決工程和科學中的問題 5
第2章 MATLAB環境 8
2.1 啟動 8
2.2 MATLAB窗口 10
2.2.1 命令窗口 10
2.2.2 命令歷史 10
2.2.3 工作區窗口 11
2.2.4 當前文件夾窗口 13
2.2.5 文檔窗口 14
2.2.6 圖形窗口 14
2.2.7 編輯窗口 15
2.3 用MATLAB解決問題 15
2.3.1 使用變量 15
2.3.2 數據類型 17
2.3.3 數值數組的計算 18
2.3.4 數值顯示 32
2.4 保存工作成果 36
2.4.1 保存變量 36
2.4.2 程序 38
2.4.3 分節模式 43
小結 45
習題 48
第3章 MATLAB內置函數 55
3.1 內置函數的使用 55
3.2 幫助功能的使用 57
3.3 初等數學函數 58
3.3.1 常見的計算 58
3.3.2 舍入函數 61
3.3.3 離散數學 62
3.4 三角函數 65
3.5 數據分析函數 69
3.5.1 最大值和最小值 69
3.5.2 平均數 71
3.5.3 和與積 72
3.5.4 數值的排序 73
3.5.5 確定矩陣大小 76
3.5.6 標準差和方差 81
3.6 隨機數 86
3.6.1 均勻隨機數 86
3.6.2 高斯隨機數 87
3.7 復數 89
3.8 計算的局限性 92
3.9 特殊值和其他函數 94
小結 95
習題 98
第4章 MATLAB矩陣運算 103
4.1 數值矩陣運算 103
4.1.1 定義數值矩陣 103
4.1.2 冒號運算符的使用 105
4.2 利用meshgrid求解雙變量問題 109
4.3 特殊矩陣 116
4.3.1 全零矩陣 117
4.3.2 全1矩陣 117
4.3.3 對角矩陣 118
4.3.4 魔方矩陣 119
4.4 字符矩陣和字符串矩陣簡介 120
4.4.1 字符矩陣 121
4.4.2 字符串矩陣 122
小結 124
習題 126
第5章 繪圖 133
5.1 二維繪圖 133
5.1.1 基本繪圖 133
5.1.2 線型、顏色和標記 139
5.1.3 坐標軸的縮放和註釋 142
5.2 子圖—分塊圖佈局 148
5.3 其他類型的二維圖 151
5.3.1 極坐標圖 151
5.3.2 對數圖 153
5.3.3 條形圖和餅形圖 157
5.3.4 直方圖 158
5.3.5 雙y軸圖 161
5.3.6 函數圖 164
5.4 三維圖 165
5.4.1 三維線圖 165
5.4.2 曲面圖 166
5.5 用菜單欄工具編輯圖形 171
5.6 由工作區窗口創建圖形 173
5.7 保存圖形 174
5.8 其他繪圖選項 174
小結 175
習題 177
第6章 自定義函數 185
6.1 創建函數文件 185
6.1.1 語法 185
6.1.2 註釋 192
6.1.3 多輸入多輸出函數 192
6.1.4 無輸入或無輸出的函數 197
6.1.5 確定輸入和輸出參數的數量 198
6.1.6 局部變量 200
6.1.7 全局變量 201
6.1.8 查看函數文件代碼 202
6.2 子函數 203
6.2.1 在其他函數中使用子函數 203
6.2.2 MATLAB程序中的子函數 207
6.3 創建自己的函數工具箱 208
6.4 匿名函數和函數句柄 209
6.5 復合函數 211
小結 211
習題 213
第7章 輸入/輸出控制 218
7.1 自定義輸入 218
7.2 輸出選項 222
7.2.1 顯示函數 223
7.2.2 格式化輸出—fprintf函數 225
7.2.3 格式化輸出—sprintf函數 231
7.2.4 table函數 233
7.3 圖形輸入 234
7.4 從文件中讀寫數據 235
7.4.1 導入數據 235
7.4.2 導出數據 238
7.5 調試代碼 238
7.5.1 代碼分析器 239
7.5.2 調試工具欄 239
小結 242
習題 243
第8章 邏輯函數和選擇結構 248
8.1 關系運算符與邏輯運算符 248
8.2 流程圖和偽代碼 250
8.3 邏輯函數 252
8.3.1 find命令 252
8.3.2 find命令的流程圖和偽代碼 255
8.4 邏輯索引 258
8.5 選擇結構 262
8.5.1 簡單if語句 262
8.5.2 if/else結構 262
8.5.3 elseif結構 263
8.5.4 switch/case語句 267
8.5.5 menu函數 272
8.6 調試 276
小結 276
習題 278
第9章 循環結構 288
9.1 for循環 289
9.2 while循環 295
9.3 break和continue 302
9.4 中斷循環 303
9.5 嵌套循環 307
9.6 提高循環效率 307
小結 310
習題 311
第10章 矩陣代數 316
10.1 矩陣運算和函數 316
10.1.1 轉置 316
10.1.2 點積 317
10.1.3 矩陣乘法 323
10.1.4 矩陣的冪 325
10.1.5 逆矩陣 326
10.1.6 行列式 328
10.1.7 叉積 330
10.1.8 單位矩陣 333
10.2 求解線性方程組 334
10.2.1 用逆矩陣解方程 335
10.2.2 用矩陣左除方法求解方程 338
10.2.3 利用行階梯矩陣的逆運算函數求解方程組 341
10.3 特殊矩陣 347
小結 347
習題 350
第11章 其他類型的數組 355
引言 355
11.1 數值型數據類型 356
11.1.1 雙精度浮點數 356
11.1.2 單精度浮點數 357
11.1.3 整數 359
11.1.4 復數 360
11.2 字符數據和字符串數據 361
11.2.1 創建字符數組和字符串數組 361
11.2.2 字符編碼方案 362
11.3 符號數據 365
11.4 邏輯數據 365
11.5 稀疏數組 366
11.6 分類數組 367
11.7 時間數組 367
11.8 多維數組 371
11.9 元胞數組 373
11.10 結構數組 375
11.11 表格數組 380
11.11.1 從工作區變量中創建表格 380
11.11.2 從數據文件中創建表格數組 382
11.11.3 使用表格信息 386
11.12 時間表數組 388
小結 392
習題 394
第12章 符號數學運算 401
12.1 符號代數 401
12.1.1 創建符號變量 402
12.1.2 符號表達式和符號方程的處理 405
12.2 求解表達式和方程 407
12.2.1 solve函數 407
12.2.2 求解方程組 411
12.2.3 替換和符號函數 413
12.3 符號繪圖 417
12.3.1 fplot函數 417
12.3.2 其他的符號繪圖函數 420
12.4 計量單位 424
12.5 微積分運算 428
12.5.1 微分 428
12.5.2 積分 433
12.6 微分方程 439
12.6.1 一階微分方程 440
12.6.2 高階微分方程 441
12.6.3 微分方程組 441
12.7 將符號表達式轉換為匿名函數 442
小結 443
習題 445
第13章 數值計算方法 452
13.1 插值 452
13.1.1 線性插值 452
13.1.2 三次樣條插值 453
13.1.3 外插法 458
13.1.4 多維插值 458
13.2 曲線擬合 460
13.2.1 線性回歸 460
13.2.2 過零點線性回歸 462
13.2.3 多項式回歸 463
13.2.4 polyval函數 464
13.3 交互式擬合工具 471
13.3.1 基本擬合工具 471
13.3.2 曲線擬合工具箱 473
13.4 差分與數值微分 473
13.4.1 diff函數 473
13.4.2 前向、後向和中心差分法 476
13.5 數值積分 481
13.6 求微分方程的數值解 485
13.6.1 函數句柄輸入 487
13.6.2 求解過程中要註意的問題 487
13.6.3 求解高階微分方程 489
13.6.4 邊值問題 490
13.6.5 偏微分方程 492
小結 492
習題 494
第14章 高級繪圖 500
14.1 圖像 500
14.1.1 圖像類型 502
14.1.2 讀寫圖像文件 511
14.2 圖形對象 512
14.2.1 曲線句柄 513
14.2.2 圖形窗口句柄 515
14.2.3 坐標軸句柄 516
14.2.4 坐標軸註釋 518
14.2.5 屬性編輯器 518
14.3 動畫 519
14.3.1 重繪和擦除 519
14.3.2 電影 521
14.4 其他可視化方法 525
14.4.1 透明度 525
14.4.2 隱藏線 526
14.4.3 光源 527
14.5 三維體可視化簡介 528
14.5.1 標量數據的三維體可視化 528
14.5.2 矢量數據的三維體可視化 530
小結 531
習題 534
第15章 Simulink簡介 537
15.1 應用 537
15.2 入門 537
15.3 Simulink求解微分方程 545
小結 550
習題 551
附錄A 特殊字符、命令和函數 554
附錄B 坐標軸放縮技術 566
附錄C 年度氣象數據匯總 568