MATLAB基础教程

第1章 MATLAB R2014a简介

1.1 MATLAB简介

1.1.1 MATLAB概述

1.1.2 MATLAB的基本功能

1.1.3 MATLAB的更新

1.2 MATLAB R2014a的用户界面

1.2.1 启动 MATLAB R2014a

1.2.2 MATLAB R2014a的主界面

1.2.3 MATLAB R2014a的带状工具栏及功能区介绍

1.2.4 MATLAB R2014a的窗口

1.3 MATLAB R2014a的路径搜索

1.3.1 MATLAB R2014a的当前路径

1.3.2 MATLAB R2014a的路径搜索

1.4 习题

第2章 MATLAB的基本使用方法

2.1 简单的数学运算

2.1.1 最简单的计算器使用法

2.1.2 MATLAB中的常用数学函数

2.1.3 MATLAB的数学运算符

2.1.4 标点符号的使用

2.2 常用的操作命令和快捷键

2.3 MATLAB的数据类型

2.3.1 整数

2.3.2 浮点数

2.3.3 复数

2.3.4 逻辑变量

2.3.5 各种数据类型之间的转换

2.3.6 数据类型操作函数

2.3.7 变量

2.3.8 系统预定义的特殊变量

2.4 MATLAB的运算符

2.4.1 关系运算符

2.4.2 逻辑运算符

2.4.3 运算符优先级

2.5 MATLAB的一些基础函数

2.5.1 位操作函数

2.5.2 逻辑运算函数

2.5.3 集合函数

2.5.4 时间与日期函数

2.6 MATLAB脚本文件

2.6.1 脚本文件的用法

2.6.2 块注释

2.6.3 代码单元

2.7 习题

第3章 数组和向量

3.1 MATLAB数组

3.2 创建数组

3.3 数组操作

3.3.1 获取数组中的元素

3.3.2 各类型数组操作

3.4 MATLAB向量

3.4.1 创建向量

3.4.2 向量尺寸

3.4.3 向量索引

3.4.4 缩短向量

3.4.5 向量操作

3.5 习题

第4章 MATLAB的数学运算

4.1 多项式与插值

4.1.1 多项式的表示

4.1.2 多项式的四则运算

4.1.3 多项式的其他运算

4.1.4 数据插值

4.2 函数运算

4.2.1 函数的表示

4.2.2 数学函数图像的绘制

4.2.3 函数极值

4.2.4 函数求解

4.2.5 数值积分

4.2.6 含参数函数的使用

4.3 微分方程

4.3.1 常微分方程初值问题

4.3.2 常微分方程边值问题

4.4 习题

第5章 字符串、单元数组和结构体

5.1 字符串

5.1.1 字符串的生成

5.1.2 字符串的操作

5.1.3 字符串比较、查找和替换

5.1.4 字符串与数值之间的转化

5.2 单元数组和结构体

5.2.1 单元数组

5.2.2 结构体

5.3 习题

第6章 MATLAB编程

6.1 脚本文件和编辑器

6.1.1 创建和使用脚本文件

6.1.2 有效使用脚本文件

6.1.3 有效使用命令窗口和编辑器窗口

6.1.4 调试脚本文件

6.1.5 编程风格

6.1.6 记录度量单位

6.1.7 使用脚本文件存储数据

6.1.8 控制输入和输出

6.1.9 用户输入

6.1.10 脚本文件示例

6.2 程序设计和开发

6.2.1 算法和控制结构

6.2.2 结构化程序设计

6.2.3 自顶向下的设计和程序文档

6.2.4 伪代码

6.2.5 查找故障

6.2.6 开发大型程序

6.3 关系运算符和逻辑变量

6.3.1 logical类

6.3.2 logical函数

6.3.3 使用逻辑数组访问数组

6.4 逻辑运算符和函数

6.4.1 NOT运算

6.4.2 &和|运算符

6.4.3 异或函数

6.4.4 短路逻辑运算符

6.4.5 逻辑运算符和find函数

6.5 条件语句

6.5.1 if语句

6.5.2 else语句与elseif语句

6.5.3 字符串和条件语句

6.6 循环

6.6.1 for循环

6.6.2 break和continue语句

6.6.3 使用数组作为循环索引

6.6.4 隐含循环

6.6.5 使用逻辑数组作为掩码

6.6.6 while循环

6.7 switch结构

6.8 调试MATLAB程序

6.8.1 "编辑"功能区

6.8.2 "断点"功能区

6.8.3 "运行"功能区

6.8.4 设置首选项

6.8.5 查找故障

6.8.6 调试一个循环

6.9 习题

第7章 MATLAB的符号处理

7.1 符号运算简介

7.1.1 符号对象

7.1.2 符号变量、表达式的生成

7.1.3 findsym函数和subs函数

7.1.4 符号和数值之间的转化

7.1.5 任意精度的计算

7.1.6 创建符号方程

7.2 符号表达式的化简与替换

7.2.1 符号表达式的化简

7.2.2 符号表达式的替换

7.3 符号函数图形绘制

7.3.1 符号函数曲线的绘制

7.3.2 符号函数曲面网格图及表面图的绘制

7.3.3 等值线的绘制

7.4 符号微积分

7.4.1 符号表达式求极限

7.4.2 符号微分

7.4.3 符号积分

7.4.4 级数求和

7.4.5 Taylor级数

7.5 符号方程的求解

7.5.1 代数方程的求解

7.5.2 求解代数方程组

7.5.3 微分方程的求解

7.5.4 微分方程组的求解

7.5.5 复合方程

7.5.6 反方程

7.6 符号积分变换

7.6.1 符号傅立叶变换

7.6.2 符号拉普拉斯变换

7.6.3 符号Z变换

7.7 mfun函数的使用

7.8 符号函数计算器

7.8.1 单变量符号函数计算器

7.8.2 Taylor逼近计算器

7.9 习题

第8章 MATLAB绘图

8.1 MATLAB图形窗口

8.1.1 图形窗口的创建与控制

8.1.2 图形窗口的菜单栏

8.1.3 图形窗口的工具栏

8.2 基本图形的绘制

8.2.1 二维图形的绘制

8.2.2 三维图形的绘制

8.2.3 图形的其他操作

8.3 特殊图形的绘制

8.3.1 条形图和面积图(Bar and Area Graphs)

8.3.2 饼状图(Pie Charts)

8.3.3 直方图

8.3.4 离散型数据图

8.3.5 方向矢量图和速度矢量图

8.3.6 等值线的绘制(Contour Plots)

8.4 图形注释

8.4.1 添加基本注释

8.4.2 添加其他注释

8.5 三维图形的高级控制

8.5.1 查看图形

8.5.2 图形的色彩控制

8.5.3 光照控制

8.6 习题

第9章 MATLAB句柄图形

9.1 MATLAB的图形对象

9.1.1 Root对象

9.1.2 Figure对象

9.1.3 Core对象

9.1.4 Plot对象

9.1.5 Annotation对象

9.1.6 Group对象

9.2 图形对象的属性

9.3 图形对象属性值的设置和查询

9.3.1 属性值的设置

9.3.2 对象的默认属性值

9.3.3 属性值的查询

9.4 习题

第10章 MATLAB GUI设计

10.1 GUI简介

10.1.1 GUI概述

10.1.2 GUI的可选控件

10.1.3 创建简单的GUI

10.2 通过向导创建GUI界面

10.2.1 启动GUIDE

10.2.2 向GUI中添加控件

10.2.3 创建菜单

10.3 编写GUI代码

10.3.1 GUI文件

10.3.2 响应函数

10.3.3 控件编程

10.3.4 通过GUIDE创建GUI实例

10.4 通过程序创建GUI

10.4.1 用于创建GUI的函数

10.4.2 程序创建GUI示例

10.5 习题

第11章 Simulink的建模与仿真

11.1 Simulink简介

11.2 Simulink模块库

11.2.1 连续模块(Continuous)

11.2.2 非连续模块(Discontinuous)

11.2.3 离散模块(Discrete)

11.2.4 逻辑和位操作模块(Logic and Bit Operations)

11.2.5 查表模块(Lookup Table)

11.2.6 数学模块(Math Operations)

11.2.7 模型检测模块(Model Verification)

11.2.8 模型扩充模块(Model-Wide Utilities)

11.2.9 端口和子系统模块(Ports & Subsystems)

11.2.10 信号属性模块(Signal Attributes)

11.2.11 信号线路模块(Signal Routing)

11.2.12 接收模块(Sinks)

11.2.13 输入模块(Sources)

11.2.14 用户自定义函数模块(User-Defined Functions)

11.3 Simulink基本仿真建模

11.3.1 仿真框图

11.3.2 基本建模方法

11.3.3 Simulink基本仿真建模实例

11.4 常见Simulink模型

11.4.1 线性状态-变量模型

11.4.2 分段线性模型

11.4.3 传递-函数模型

11.4.4 非线性状态-变量模型

11.4.5 子系统

11.5 S函数设计与应用

11.5.1 S函数的介绍

11.5.2 S函数的调用

11.5.3 S函数的设计

11.6 习题

第12章 文件和数据的导入与导出

12.1 数据基本操作

12.1.1 文件的存储

12.1.2 数据导入

12.1.3 文件的打开

12.2 文本文件的读写

12.3 低级文件I/O

12.4 利用界面工具导入数据

12.5 习题

参考文献

本书基于MATLAB R2014a，重点介绍 MATLAB 的基础应用，包括利用MATLAB进行科学计算、编写程序、绘制图形等，以简练的语言和代表性的实例向读者介绍MATLAB的功能和使用方法，为初识 MATLAB 的用户提供指导。全书共分12章，对MATLAB的常用函数和功能进行了详细介绍，并通过实例及大量的图形进行了说明，包括MATLAB R2014a简介，MATLAB的基本使用方法，数组和向量，MATLAB的数学运算，字符串、单元数组和结构体，MATLAB编程，MATLAB的符号处理，MATLAB绘图，MATLAB句柄图形，MATLAB GUI设计，Simulink的建模与仿真，文件和数据的导入与导出。此外，本书每章最后都配有习题，辅助读者学习 MATLAB。本书结构清晰、内容详尽，可以作为理工科院校相关专业的教材，也可以作为MATLAB初、中级用户学习的参考书。本书的电子教案、实例源文件和习题答案可以到http://www.tupwk.com.cn/downpage网站下载。