MATLAB完全学习手册

第1章 MATLAB概述

1.1 MATLAB简介

1.2 MATLAB的安装、退出及卸载

1.2.1 MATLAB的安装

1.2.2 MATLAB的启动和退出

1.2.3 MATLAB的卸载

1.3 MATLAB的目录结构

1.4 MATLAB的应用窗口

1.4.1 工具栏

1.4.2 组件窗口

1.5 MATLAB的通用命令

1.6 MATLAB的帮助系统

1.6.1 命令行窗口查询帮助

1.6.2 MATLAB 联机帮助系统

1.7 本章小结

1.8 习题

第2章 MATLAB数值计算

2.1 数据类型

2.1.1 字符串（String）

2.1.2 数值（Numeric)

2.1.3 函数句柄（Handle）

2.1.4 逻辑（Logical）类型和关系运算

2.1.5 结构体（Structure）类型

2.1.6 元胞数组（cell）类型

2.2 数组及其函数

2.2.1 数组的建立

2.2.2 数组的操作

2.3 矩阵及其函数

2.3.1 矩阵的建立

2.3.2 矩阵运算

2.3.3 矩阵分析

2.3.4 稀疏矩阵及其运算

2.4 多项式及其函数

2.4.1 多项式的建立和操作

2.4.2 多项式的计算

2.5 本章小结

2.6 习题

第3章 MATLAB符号运算

3.1 符号运算入门

3.1.1 符号对象的创建

3.1.2 符号表达式的创建

3.1.3 符号矩阵的相关操作

3.1.4 符号运算中的运算符

3.1.5 符号表达式中自变量的确定

3.2 符号表达式运算

3.2.1 提取分子和分母

3.2.2 数值转换

3.2.3 变量替换

3.2.4 化简与格式化

3.2.5 数值表达式和符号表达式的互相转换

3.2.6 反函数

3.2.7 表达式替换函数

3.3 符号运算精度

3.4 符号矩阵的计算

3.4.1 基本代数运算

3.4.2 线性代数运算

3.4.3 科学计算

3.5 符号表达式积分变换

3.5.1 博里叶变换及其反变换

3.5.2 拉普拉斯变换及其反变换

3.5.3 Z变换及其反变换

3.6 符号函数的图形绘制

3.6.1 符号函数的曲线绘制

3.6.2 符号函数等值线的绘制

3.6.3 符号函数曲面图及表面图的绘制

3.7 符号方程的求解

3.7.1 代数方程的求解

3.7.2 微分方程求解

3.7.3 复合方程的求解

3.7.4 反方程求解

3.8 本章小结

3.9 习题

第4章 MATLAB图形图像功能

4.1 二维基本绘图函数

4.1.1 line函数

4.1.2 semilogx和semilogy函数

4.1.3 logspace函数

4.1.4 plot函数

4.1.5 plotyy函数

4.1.6 axis函数

4.1.7 subplot函数

4.1.8 其他特殊函数

4.2 三维基本图形

4.2.1 mesh函数

4.2.2 surf函数

4.2.3 peaks函数

4.2.4 特殊函数

4.3 图形处理技术

4.3.1 坐标轴的调整

4.3.2 文字标示

4.3.3 文字修饰

4.3.4 图例注解及添加颜色条

4.3.5 图形的保持

4.3.6 网格控制及坐标轴封闭

4.3.7 图形窗口的分割

4.4 图形窗口

4.4.1 图形窗口的创建与控制

4.4.2 图形窗口的菜单操作

4.5 图形文件操作

4.5.1 保存和打开图形文件

4.5.2 导出文件

4.6 图像文件操作

4.6.1 打开

4.6.2 保存

4.6.3 退出

4.6.4 图像处理基本操作

4.6.5 灰度

4.6.6 截图

4.6.7 缩放

4.6.8 旋转

4.7 MATLAB 图像分析

4.7.1 像素及其处理

4.7.2 MATLAB图像处理工具箱

4.7.3 图像处理的常用函数

4.8 本章小结

4.9 习题

第5章 M文件编程

5.1 编程概述

5.1.1 M文件的创建及运行

5.1.2 M文件的打开

5.1.3 M文件的基本内容

5.1.4 M文件的分类

5.2 与外部数据的交换

5.2.1 数据的基本操作

5.2.2 数据文件调用

5.3 流程控制

5.3.1 顺序结构

5.3.2 选择结构

5.3.4 循环结构

5.4 脚本文件

5.5 函数文件

5.5.1 主函数

5.5.2 子函数

5.5.3 私有函数

5.5.4 嵌套函数

5.5.5 重载函数

5.6 P码文件和变量使用范围

5.6.1 P码文件

5.6.2 局部变量、全局变量和持存变量

5.7 M文件调试

5.7.1 M文件出错信息

5.7.2 M文件调试方法

5.8 本章小结

5.9 习题

第6章 Simulink仿真

6.1 Simulink介绍

6.1.1 Simulink概述

6.1.2 Simulink工作环境

6.1.3 Simulink工作原理

6.2 Simulink常用模块

6.2.1 常用模块

6.2.2 连续模块

6.2.3 非连续模块

6.2.4 离散模块

6.2.5 逻辑与位操作模块

6.2.6 查找表模块

6.2.7 数学模块

6.2.8 信号接收器模块

6.2.9 信号源模块

6.2.10 用户自定义函数模块

6.3 Simulink其他模块

6.4 Simulink模型创建

6.4.1 模块操作

6.4.2 基本步骤

6.4.3 Simulink简单建模仿真示例

6.5 子系统及其封装

6.5.1 子系统的创建

6.5.2 子系统的封装

6.6 运行仿真

6.6.1 过零检测和代数环

6.6.2 仿真的运行

6.7 模型调试

6.8 S-函数

6.8.1 S-函数的概念

6.8.2 S-函数的工作原理

6.8.3 S-函数模板

6.8.4 S-函数的使用

6.8.5 S-函数举例

6.9 本章小结

6.10 习题

第7章 图形用户界面

7.1 界面设计

7.1.1 图形用户界面（GUI）概述

7.1.2 GUIDE的控件

7.1.3 GUIDE开发环境

7.2 程序设计

7.2.1 对象的回调函数

7.2.2 程序的一般结构

7.2.3 对象属性的访问

7.2.4 对象间数据传递

7.2.5 GUI与M文件的数据交互

7.2.6 GUI与Simulink仿真的数据交互

7.2.7 中断执行

7.2.8 多界面实例

7.3 GUI应用

7.3.1 GUI设计的一般步骤

7.3.2 GUI设计实例

7.4 本章小结

7.5 习题

第8章 MATLAB科学计算

8.1 方程求解

8.1.1 线性方程组

8.1.2 非线性方程

8.1.3 常微分方程

8.2 数据处理统计

8.2.1 最大值和最小值

8.2.2 求和和求积

8.2.3 平均值和中值

8.2.4 标准方差

8.2.5 相关系数

8.2.6 排序

8.3 数据插值

8.3.1 一维插值

8.3.2 二维插值

8.3.3 三维插值

8.4 数值积分

8.4.1 一元函数积分

8.4.2 矢量积分

8.4.3 二元函数积分

8.4.4 三元函数积分

8.5 最优化问题求解

8.5.1 无约束非线性极小化

8.5.2 有约束极小化

8.5.3 二次规划和线性规划

8.5.4 线性最小二乘

8.5.5 非线性最小二乘

8.5.6 多目标寻优方法

8.6 本章小结

8.7 习题

第9章 S-函数

9.1 基本概念

9.2 工作原理

9.3 Level-1 M文件型

9.3.1 概述

9.3.2 编写方法

9.3.3 实例

9.4 Level-2 M文件型

9.4.1 概述

9.4.2 编写方法

9.4.3 实例

9.5 C MEX文件型

9.5.1 概述

9.5.2 编写方法

9.5.3 实例

9.6 使用S-函数创建器编写C MEX文件型

9.7 本章小结

9.8 习题

第10章 MATLAB工具箱

10.1 MATLAB工具箱简介

10.2 神经网络工具箱

10.2.1 神经网络仿真函数sim

10.2.2 神经网络训练及学习函数

10.2.3 神经网络初始化函数

10.2.4 神经网络输入函数

10.2.5 神经网络传递函数

10.2.6 其他重要函数

10.3 模糊逻辑工具箱

10.3.1 MATLAB模糊逻辑工具箱的图形用户界面

10.3.2 MATLAB模糊逻辑工具箱的命令行工作方式

10.4 本章小结

10.5 习题

第11章 MATLAB外部接口

11.1 文本文件

11.1.1 打开/关闭文件

11.1.2 二进制形式访问

11.1.3 普通形式访问

11.1.4 文件内的位置控制

11.2 MATLAB与Word混合使用

11.2.1 Notebook的安装

11.2.2 Notebook的使用

11.2.3 Notebook的实际应用

11.3 MATLAB与Excel混合使用

11.3.1 Spreadsheet Link的安装

11.3.2 Spreadsheet Link的启动和退出

11.3.3 Spreadsheet Link的实际应用

11.4 编译器

11.4.1 编译器的安装和配置

11.4.2 编译命令

11.4.3 项目开发工具

11.5 MATLAB与C/C++语言混合使用

11.5.1 MATLAB C/C++编译器的设置（MEX）

11.5.2 MATLAB中调用C/C++程序-MEX文件

11.5.3 MATLAB与C语言混合编程常用的数据类型

11.5.4 操作MATLAB阵列mxArray的mx函数

11.6 MATLAB与外部设备和互联网交互

11.7 本章小结

11.8 习题

目前，MATLAB已发展成为国际公认的优秀数学应用软件之一，与Mathematica、Maple并称为三大数学软件，其在数值计算方面更是首屈一指。掌握了这一工具的使用将使日常学习和工作事半功倍。本书对MATLAB进行了详细讲解，并配有大量实例，达到零起点入门和快速提高的目的。本书共分为2篇，前7章为基础篇，讲解有关MATLAB的基础知识，包括MATLAB的安装、卸载及系统功能的简述，MATLAB的数值运算、符号运算和图形功能，M文件编程、Simulink框图仿真及图形用户界面等内容。第8～11章为进阶篇，第8章和第9章分别介绍了MATLAB的科学计算、S-函数的概念、原理和应用。第10章和第11章分别介绍了MATLAB工具箱及MATLAB外部接口。本书内容丰富、全面，示例精巧，条理清晰、深入浅出、指导性强。在本书的MATLAB编程实现中，源程序详尽、清晰，注释丰富，而且通过实验验证了其正确性。通过章后的习题练习，不但可以帮助读者快速掌握本章理论，还可在编程中进一步熟练掌握MATLAB的高级编程技巧。本书适合作为各大中专院校的理工科学生的专业教材，也可以作为读者自学的教程和各类科研技术人员及MATLAB专业人员的参考手册。