第1章　MATLAB基礎(chǔ)知識(shí) 1 1.1　MATLAB的發(fā)展與基本功能　1 1.1.1　MATLAB的發(fā)展　1 1.1.2　MATLAB的基本功能　2 1.2　MATLAB的工作環(huán)境　4 1.2.1　啟動(dòng)和退出MATLAB　5 1.2.2　MATLAB的操作界面　5 1.3　MATLAB的基本操作　7 1.3.1　命令格式與基本規(guī)則　7 1.3.2　MATLAB的搜索路徑　9 1.4　MATLAB的幫助系統(tǒng)　10 1.4.1　幫助瀏覽器　10 1.4.2　獲取幫助信息的其他方法　11 思考與實(shí)驗(yàn)　12 第2章　MATLAB數(shù)據(jù)對(duì)象　14 2.1　數(shù)值數(shù)據(jù)及操作　14 2.1.1　數(shù)值數(shù)據(jù)　14 2.1.2　數(shù)據(jù)的輸出格式　17 2.2　變量及其操作　19 2.2.1　變量與賦值　19 2.2.2　變量的管理　20 2.3　MATLAB數(shù)組　21 2.3.1　構(gòu)造數(shù)組　22 2.3.2　引用矩陣元素　24 2.4　MATLAB運(yùn)算　27 2.4.1　算術(shù)運(yùn)算　27 2.4.2　關(guān)系運(yùn)算　33 2.4.3　邏輯運(yùn)算　33 2.5　字符數(shù)據(jù)及操作　34 2.5.1　字符向量與字符數(shù)組　34 2.5.2　字符串?dāng)?shù)組　36 2.6　結(jié)構(gòu)體對(duì)象和單元對(duì)象　37 2.6.1　結(jié)構(gòu)體對(duì)象　37 2.6.2　單元數(shù)組　38 思考與實(shí)驗(yàn)　39 第3章　MATLAB程序設(shè)計(jì)　41 3.1　腳本　41 3.1.1　腳本的編輯　41 3.1.2　實(shí)時(shí)腳本　43 3.2　程序控制結(jié)構(gòu)　44 3.2.1　順序結(jié)構(gòu)　44 3.2.2　選擇結(jié)構(gòu)　45 3.2.3　循環(huán)結(jié)構(gòu)　49 3.3　函數(shù)　52 3.3.1　函數(shù)文件　52 3.3.2　函數(shù)調(diào)用　54 3.3.3　可變參數(shù)　55 3.3.4　匿名函數(shù)　55 3.3.5　全局變量與局部變量　56 3.4　程序調(diào)試　57 3.4.1　程序調(diào)試概述　57 3.4.2　MATLAB調(diào)試模塊　57 3.5　程序性能分析與優(yōu)化　59 3.5.1　程序性能分析　59 3.5.2　程序優(yōu)化　60 思考與實(shí)驗(yàn)　61 第4章　圖形繪制　63 4.1　二維曲線繪制　63 4.1.1　繪制二維曲線　63 4.1.2　設(shè)置曲線樣式　66 4.1.3　圖形標(biāo)注與坐標(biāo)控制　69 4.1.4　多圖形顯示　72 4.1.5　其他坐標(biāo)系下的曲線　75 4.2　其他二維圖形繪制　77 4.2.1　條形類圖形　77 4.2.2　面積類圖形　79 4.2.3　散點(diǎn)類圖形　80 4.2.4　矢量場(chǎng)圖形　81 4.3　三維圖形繪制　82 4.3.1　三維曲線　82 4.3.2　三維曲面　84 4.4　圖形修飾處理　90 4.4.1　視點(diǎn)處理　90 4.4.2　色彩處理　91 4.4.3　圖形的裁剪處理　94 4.5　圖像處理　95 4.5.1　圖像數(shù)據(jù)讀寫(xiě)與顯示　95 4.5.2　圖像捕獲與播放　96 4.6　交互式繪圖工具　96 4.6.1　“繪圖”選項(xiàng)卡　97 4.6.2　圖形窗口　97 思考與實(shí)驗(yàn)　99 第5章　線性代數(shù)中的數(shù)值計(jì)算　101 5.1　特殊矩陣的生成　101 5.1.1　通用的特殊矩陣　101 5.1.2　面向特定應(yīng)用的特殊矩陣　103 5.1.3　特殊構(gòu)造矩陣　105 5.2　矩陣分析　106 5.2.1　矩陣結(jié)構(gòu)變換　106 5.2.2　矩陣求值　110 5.2.3　矩陣的特征值與特征向量　112 5.3　矩陣分解　113 5.3.1　矩陣的LU分解　113 5.3.2　矩陣的QR分解　115 5.3.3　矩陣的Cholesky分解　116 5.3.4　矩陣的SVD分解　117 5.4　線性方程組求解　118 5.4.1　利用左除和右除運(yùn)算求解　118 5.4.2　線性方程組的其他求解方法　119 5.5　矩陣運(yùn)算函數(shù)　121 5.5.1　矩陣乘法　121 5.5.2　矩陣冪　121 5.5.3　超越函數(shù)　122 5.5.4　通用矩陣函數(shù)funm　122 5.6　稀疏矩陣的操作　122 5.6.1　矩陣存儲(chǔ)方式　123 5.6.2　生成稀疏矩陣　123 5.6.3　訪問(wèn)稀疏矩陣　126 思考與實(shí)驗(yàn)　127 第6章　數(shù)據(jù)分析與多項(xiàng)式計(jì)算　129 6.1　數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理　129 6.1.1　求最大值和最小值　129 6.1.2　求和與求積　130 6.1.3　求平均值和中值　131 6.1.4　求累加和與累乘積　131 6.1.5　統(tǒng)計(jì)描述函數(shù)　132 6.1.6　排序　135 6.2　多項(xiàng)式計(jì)算　135 6.2.1　多項(xiàng)式的四則運(yùn)算　135 6.2.2　多項(xiàng)式的求導(dǎo)　136 6.2.3　多項(xiàng)式的求值　137 6.2.4　多項(xiàng)式的求根　138 6.2.5　多項(xiàng)式的除法變換　139 6.3　數(shù)據(jù)插值　139 6.3.1　一維數(shù)據(jù)插值　140 6.3.2　網(wǎng)格數(shù)據(jù)插值　142 6.3.3　散亂數(shù)據(jù)插值　143 6.4　曲線擬合　144 6.5　非線性方程和非線性方程組的 數(shù)值求解　145 6.5.1　非線性方程求解　145 6.5.2　非線性方程組求解　146 思考與實(shí)驗(yàn)　147 第7章　數(shù)值微積分與常微分 方程求解　149 7.1　數(shù)值微分　149 7.1.1　數(shù)值差分與差商　149 7.1.2　數(shù)值微分的實(shí)現(xiàn)　150 7.2　數(shù)值積分　152 7.2.1　數(shù)值積分的原理　152 7.2.2　定積分的數(shù)值求解實(shí)現(xiàn)　154 7.2.3　多重定積分的數(shù)值求解實(shí)現(xiàn)　156 7.3　離散傅里葉變換　157 7.4　常微分方程的數(shù)值求解　159 7.4.1　龍格-庫(kù)塔法簡(jiǎn)介　159 7.4.2　常微分方程數(shù)值求解的實(shí)現(xiàn)　160 思考與實(shí)驗(yàn)　165 第8章　符號(hào)計(jì)算　167 8.1　符號(hào)對(duì)象及其運(yùn)算　167 8.1.1　符號(hào)對(duì)象的建立　167 8.1.2　符號(hào)表達(dá)式中自變量的確定　170 8.1.3　符號(hào)對(duì)象的算術(shù)運(yùn)算　171 8.1.4　符號(hào)對(duì)象的關(guān)系運(yùn)算　176 8.1.5　符號(hào)對(duì)象的邏輯運(yùn)算　177 8.2　符號(hào)微積分　177 8.2.1　符號(hào)極限　178 8.2.2　符號(hào)導(dǎo)數(shù)　178 8.2.3　符號(hào)積分　179 8.3　級(jí)數(shù)　181 8.3.1　級(jí)數(shù)符號(hào)求和　181 8.3.2　函數(shù)的泰勒級(jí)數(shù)　182 8.4　符號(hào)方程求解　182 8.4.1　符號(hào)代數(shù)方程求解　183 8.4.2　符號(hào)常微分方程求解　184 8.5　符號(hào)計(jì)算的可視化分析　185 8.5.1　funtool　186 8.5.2　Taylor Tool　186 思考與實(shí)驗(yàn)　187 第9章　圖形對(duì)象　189 9.1　圖形對(duì)象及其句柄　189 9.1.1　圖形對(duì)象的基本概念　189 9.1.2　圖形對(duì)象句柄　190 9.1.3　圖形對(duì)象屬性　191 9.2　圖形窗口對(duì)象與坐標(biāo)軸對(duì)象　194 9.2.1　圖形窗口對(duì)象　194 9.2.2　坐標(biāo)軸　195 9.3　圖形數(shù)據(jù)對(duì)象　197 9.3.1　曲線對(duì)象　197 9.3.2　曲面對(duì)象　198 9.3.3　文本對(duì)象　201 9.3.4　其他圖形數(shù)據(jù)對(duì)象　202 9.3.5　動(dòng)畫(huà)對(duì)象　204 9.4　光照和材質(zhì)處理　207 9.4.1　光源對(duì)象　207 9.4.2　材質(zhì)處理　208 思考與實(shí)驗(yàn)　209 第10章　App設(shè)計(jì)　211 10.1　圖形用戶界面　211 10.1.1　用戶界面對(duì)象概述　211 10.1.2　控件的常用屬性　212 10.1.3　回調(diào)函數(shù)　213 10.2　GUI函數(shù)　214 10.2.1　建立控件對(duì)象　214 10.2.2　建立用戶菜單　215 10.2.3　建立快捷菜單　216 10.3　GUIDE　217 10.3.1　GUIDE簡(jiǎn)介　217 10.3.2　界面設(shè)計(jì)工具　219 10.3.3　GUIDE設(shè)計(jì)示例　222 10.4　App設(shè)計(jì)工具　226 10.4.1　App Designer　226 10.4.2　App組件　227 10.4.3　類的定義　228 10.4.4　App設(shè)計(jì)工具的設(shè)計(jì)示例　228 思考與實(shí)驗(yàn)　233 第11章　Simulink仿真與分析　235 11.1　Simulink概述　235 11.1.1　Simulink的工作環(huán)境　235 11.1.2　創(chuàng)建簡(jiǎn)單模型　237 11.2　系統(tǒng)模型的構(gòu)建　240 11.2.1　Simulink模塊　240 11.2.2　模型設(shè)計(jì)　241 11.3　系統(tǒng)的仿真與分析　244 11.3.1　設(shè)置仿真參數(shù)　245 11.3.2　運(yùn)行仿真與仿真結(jié)果分析　248 11.3.3　系統(tǒng)仿真實(shí)例　250 11.4　子系統(tǒng)　252 11.4.1　子系統(tǒng)的創(chuàng)建　253 11.4.2　條件子系統(tǒng)　253 11.4.3　子系統(tǒng)的封裝　256 11.5　S函數(shù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用　259 11.5.1　用MATLAB語(yǔ)言編寫(xiě)S函數(shù)　259 11.5.2　S函數(shù)示例　260 思考與實(shí)驗(yàn)　263 第12章　MATLAB應(yīng)用接口　265 12.1　MATLAB與Excel的接口　265 12.1.1　在Excel中導(dǎo)出/導(dǎo)入數(shù)據(jù)　265 12.1.2　在Excel中調(diào)用MATLAB
函數(shù)　266 12.1.3　在MATLAB中導(dǎo)入/導(dǎo)出數(shù)據(jù)　267 12.2　文件操作　268 12.2.1　文件輸入/輸出操作　269 12.2.2　MAT文件　274 12.3　MATLAB編譯器　280 12.3.1　生成獨(dú)立應(yīng)用程序　280 12.3.2　生成組件和共享庫(kù)　282 12.4　MATLAB與其他語(yǔ)言程序的 應(yīng)用接口　285 12.4.1　MEX文件　286 12.4.2　MATLAB引擎　288 思考與實(shí)驗(yàn)　291 第13章　MATLAB的學(xué)科應(yīng)用　292 13.1　MATLAB在優(yōu)化問(wèn)題中的應(yīng)用　292 13.1.1　優(yōu)化模型與優(yōu)化工具　292 13.1.2　應(yīng)用實(shí)例　293 13.2　MATLAB在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用　296 13.2.1　控制系統(tǒng)工具箱　296 13.2.2　應(yīng)用實(shí)例　297 13.3　MATLAB在信號(hào)處理中的應(yīng)用　302 13.3.1　信號(hào)處理工具箱與Simulink
模塊集　302 13.3.2　應(yīng)用實(shí)例　303 13.4　MATLAB在數(shù)字圖像處理中的 應(yīng)用　306 13.4.1　圖像處理工具箱　306 13.4.2　應(yīng)用實(shí)例　307 13.5　MATLAB在經(jīng)濟(jì)和金融領(lǐng)域中的 應(yīng)用　308 13.5.1　經(jīng)濟(jì)和金融領(lǐng)域的工具箱　308 13.5.2　應(yīng)用實(shí)例　309 思考與實(shí)驗(yàn)　310 參考文獻(xiàn)　312