MATLAB程序設計與實戰（微課視頻版·第2版）

"湯全武  寧夏大學教授，碩士生導師。目前主要研究模式識別、圖像處理及機器視覺技術。國家一流課程負責人，首屆全國教材建設先進個人，寶鋼優秀教師教育獎獲得者。主編11部教材，作為副主編及參編3部教材；主持完成省部級教改項目7項，主持完成省部級科研項目1項，參與完成國家自然基金項目2項；獲得7項國家專利以及16項軟件著作權。湯哲君  浙江大學伊利諾伊大學厄巴納香檳校區聯合學院實驗師，目前主要研究方向為深度學習、機器視覺技術。副主編教材3部；參與國家級橫向課題4項，省部級教改項目2項和省部級科研項目2項；獲得4項國家專利和2項軟件著作權。"

 

目錄

 

 

第1章MATLAB概述

 

1.1MATLAB簡介

 

1.1.1MATLAB的發展

 

1.1.2MATLAB的基本功能

 

1.1.3MATLAB的特點

 

1.1.4MATLAB的安裝、退出及卸載

 

1.1.5MATLAB的工作界面

 

1.2MATLAB的常用命令簡介

 

1.3MATLAB的工具箱及模塊簡介

 

1.3.1MATLAB的常用工具箱

 

1.3.2MATLAB的常用模塊

 

1.4MATLAB的幫助系統

 

1.4.1命令窗口查詢幫助

 

1.4.2MATLAB R2024a聯機幫助系統

 

1.5MATLAB的數據類型

 

1.5.1常量與變量

 

1.5.2數值型數據

 

1.5.3字符型數據

 

1.5.4元胞數組

 

1.5.5結構體

 

1.6MATLAB的運算符

 

1.6.1算術運算符

 

1.6.2關系運算符

 

1.6.3邏輯運算符

 

實訓項目一

 

第2章MATLAB矩陣運算及應用

 

2.1創建矩陣

 

2.1.1矩陣的創建方法

 

2.1.2特殊矩陣的生成

 

2.2矩陣的運算

 

2.2.1矩陣的算術運算

 

2.2.2矩陣的關系運算

 

2.2.3矩陣的邏輯運算

 

2.3矩陣的分析

 

2.3.1對角陣與三角陣

 

2.3.2矩陣的轉置與旋轉

 

2.3.3矩陣的逆與偽逆

 

2.3.4方陣的行列式

 

2.3.5矩陣的秩與跡

 

2.3.6向量和矩陣的範數

 

2.3.7矩陣的條件數

 

2.3.8矩陣的特征值與特征向量

 

2.3.9矩陣的超越函數

 

2.4稀疏矩陣

 

2.4.1矩陣存儲方式

 

2.4.2稀疏矩陣的產生

 

2.4.3稀疏矩陣應用

 

2.5矩陣及其運算應用

 

2.5.1秩與線性相關性

 

2.5.2線性方程組的求解

 

2.5.3電阻電路的求解

 

實訓項目二

 

第3章MATLAB數值計算及應用

 

3.1多項式計算

 

3.1.1多項式的創建

 

3.1.2多項式的四則運算

 

3.1.3多項式的值和根

 

3.1.4多項式的微積分運算

 

3.1.5多項式的部分方式展開

 

3.2數據統計與分析

 

3.2.1矩陣的最大元素和最小元素

 

3.2.2求矩陣的平均值和中值

 

3.2.3矩陣元素求和與求積

 

3.2.4矩陣元素累加和與累乘積

 

3.2.5標準方差和相關系數

 

3.2.6矩陣的排序

 

3.3數據插值

 

3.3.1一維插值

 

3.3.2二維插值

 

3.3.3多維插值

 

3.4數值微積分

 

3.4.1數值微分

 

3.4.2函數極值與零點

 

3.4.3常微分方程的數值求解

 

3.4.4數值積分

 

3.5應用實例

 

3.5.1Van Der Pol方程

 

3.5.2電荷在磁場中的運動

 

3.5.3小球在空氣中豎直上拋運動的規律

 

實訓項目三

 

第4章MATLAB符號運算及應用

 

4.1符號運算基礎

 

4.1.1符號對象

 

4.1.2基本的符號運算

 

4.1.3符號表達式中變量的確定

 

4.1.4符號矩陣

 

4.1.5符號與數值間的轉換

 

4.1.6復數的運算

 

4.2符號函數的導數

 

4.2.1函數的極限

 

4.2.2符號函數求導及應用

 

4.3符號函數的積分

 

4.3.1符號函數的不定積分

 

4.3.2符號函數的定積分

 

4.3.3積分變換

 

4.3.4留數運算

 

4.4級數

 

4.4.1級數的符號求和

 

4.4.2函數的泰勒級數

 

4.5符號方程求解

 

4.5.1符號代數方程求解

 

4.5.2符號常微分方程求解

 

4.6符號運算應用實例

 

4.6.1符號運算在極限中的應用

 

4.6.2符號運算在導數中的應用

 

4.6.3符號運算在不定積分中的應用

 

4.6.4符號運算在多重積分中的應用

 

4.6.5符號運算在傅裏葉級數中的應用

 

實訓項目四

 

第5章MATLAB程序設計及應用

 

5.1M文件

 

5.1.1M文件的分類

 

5.1.2M文件的建立與打開

 

5.2程序控制結構

 

5.2.1順序結構

 

5.2.2選擇結構

 

5.2.3循環結構

 

5.3函數文件

 

5.3.1函數文件的基本結構

 

5.3.2函數調用

 

5.3.3函數參數

 

5.3.4函數變量

 

5.4程序調試

 

5.4.1程序調試概述

 

5.4.2MATLAB調試菜單

 

5.4.3調試命令

 

5.5程序設計應用

 

5.5.1等級與閏年

 

5.5.2程序運行時間測量

 

5.5.3M文件與函數的區別

 

實訓項目五

 

第6章MATLAB繪圖及應用

 

6.1二維繪圖

 

6.1.1繪制圖形的基本步驟

 

6.1.2繪制二維圖形的函數

 

6.1.3線性圖形格式設置

 

6.1.4圖形的輔助操作

 

6.2三維繪圖

 

6.2.1繪制三維圖形的函數

 

6.2.2三維圖形的精細處理

 

6.3隱函數繪圖

 

6.3.1隱函數繪圖函數

 

6.3.2隱函數繪圖實例

 

6.4繪圖應用

 

6.4.1直角坐標和極坐標畫曲面的比較

 

6.4.2二維和三維等值線的畫法

 

6.4.3光學中的應用

 

6.4.4動畫的應用

 

實訓項目六

 

第7章MATLAB App Designer設計及應用

 

7.1App Designer的常見設計技術

 

7.1.1圖形對象及其句柄

 

7.1.2圖形對象屬性

 

7.1.3App Designer設計原則及步驟

 

7.2菜單設計

 

7.2.1建立用戶菜單

 

7.2.2快捷菜單

 

7.3對話框設計

 

7.3.1對話框的控件

 

7.3.2對話框的設計

 

7.4可視化圖形用戶界面設計

 

7.4.1圖形用戶界面設計窗口

 

7.4.2可視化設計工具

 

7.5基於MATLAB App Designer的日歷設計

 

7.5.1控件繪制與屬性設置

 

7.5.2存儲App Designer程序

 

7.5.3編寫程序

 

7.5.4運行與調試

 

實訓項目七

 

第8章MATLAB工具箱及應用

 

8.1MATLAB工具箱

 

8.1.1MATLAB工具箱概述

 

8.1.2MATLAB工具箱簡介

 

8.2MATLAB信號處理工具箱及應用

 

8.2.1MATLAB信號處理工具箱簡介

 

8.2.2MATLAB信號處理工具箱應用實例

 

8.2.3語音信號處理

 

8.3MATLAB通信工具箱及應用

 

8.3.1MATLAB通信工具箱簡介

 

8.3.2MATLAB通信系統工具箱應用實例

 

8.4MATLAB控制系統工具箱及應用

 

8.4.1MATLAB控制系統工具箱簡介

 

8.4.2MATLAB控制系統工具箱應用實例

 

實訓項目八

 

第9章Simulink仿真及應用

 

9.1Simulink操作基礎

 

9.1.1Simulink簡介

 

9.1.2Simulink的基本概念

 

9.1.3Simulink模塊的組成

 

9.1.4Simulink的啟動與退出

 

9.1.5創建一個新模型

 

9.2Simulink的建模與仿真

 

9.2.1Simulink模塊的操作

 

9.2.2Simulink建模原理

 

9.2.3Simulink的建模和仿真過程

 

9.2.4Simulink仿真參數設置

 

9.2.5Simulink仿真實例

 

9.3Simulink公共模塊庫

 

9.3.1Commonly Used Blocks子模塊庫

 

9.3.2Continuous子模塊庫

 

9.3.3Dashboard子模塊庫

 

9.3.4Discontinuous子模塊庫

 

9.3.5Discrete子模塊庫

 

9.3.6Logic and Bit Operations子模塊庫

 

9.3.7Lookup Tables子模塊庫

 

9.3.8Math Operations子模塊庫

 

9.3.9Model Verification子模塊庫

 

9.3.10ModelWide Utilities子模塊庫

 

9.3.11Ports and Subsystems子模塊庫

 

9.3.12Signals Attributes子模塊庫

 

9.3.13Signals Routing子模塊庫

 

9.3.14Sinks子模塊庫

 

9.3.15Sources子模塊庫

 

9.3.16String子模塊庫

 

9.3.17UserDefined Functions子模塊庫

 

9.4子系統及其封裝技術

 

9.4.1子系統的建立

 

9.4.2子系統的條件執行

 

9.4.3子系統的封裝

 

9.5用MATLAB命令創建和運行Simulink模型

 

9.5.1創建Simulink模型與文件

 

9.5.2添加模塊和信號線

 

9.5.3設置模型和模塊屬性

 

9.5.4仿真

 

9.6應用實例

 

9.6.1組合邏輯電路設計和仿真

 

9.6.2時序邏輯電路設計和仿真

 

實訓項目九

 

參考文獻