MATLAB/SIMULINK實用教程

前言

MATLAB語言及其應用是高等學校信息科學、應用數(shù)學、統(tǒng)計學，計算機科學、電子、自動化、物理等與數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析相關的自然科學院系、專業(yè)的一門基礎工具課。MATLAB是MathWorks公司開發(fā)的一套高性能的數(shù)值計算和可視化的仿真軟件，包括MATLAB主程序、SIMl5LINK動態(tài)系統(tǒng)仿真包和各種專業(yè)工具箱。它基于矩陣運算，集數(shù)值計算、圖形顯示、圖形界面設計等功能和模糊邏輯等30多個專業(yè)工具箱于一體，具有極強大的計算功能和極高的編程效率，特別適合于科學計算、數(shù)值分析、系統(tǒng)仿真和信號處理等方面的工作，對其他學科的學習有重要影響。MATLA具有強大、豐富的內(nèi)置函數(shù)，以及高度靈活的可編程性，所以特別適合數(shù)據(jù)處理以及結果的圖形化顯示。另外，MATLAB包含多種根據(jù)應用領域劃分的工具箱，這些工具箱極大地擴展了MATLAB在這些領域的實用功能，其中應用最為廣泛的工具箱包括自動控制、數(shù)字信號處理、圖像處理等。MATLAB已經(jīng)成為一個國際公認的最優(yōu)秀的科技應用軟件，其強大的擴展功能更是為各個工程領域提供了分析和設計的基礎，成為國際控制界應用最廣的首選計算機工具。目前很多科技論文的仿真結果都出自MATLAB，可見，MATLAB語言對科技發(fā)展的貢獻是巨大的?，F(xiàn)在，無論是在學術界還是在工業(yè)界，MATI.,AB逐漸成為大多數(shù)科研人員的首選計算語言，而MATLAB本身也逐漸成為一種工業(yè)界通用的計算語言。一些工業(yè)產(chǎn)品的研究與開發(fā)如日本豐田汽車公司的引擎控制單元（ECU）系統(tǒng)的研發(fā)等，已開始完全使用MATLAB。在MathWorks公司的網(wǎng)站上可以看到更多關于MATLAB工業(yè)應用的實例。目前，絕大部分高校的相關專業(yè)都開設了MATLAB語言的課程。作為高校學生，特別是本科生，有一本難度適合、內(nèi)容充實又不過長的教材，對學習一門課程是極其重要的。本書針對MATLAB7.5編寫出最實用、最簡明的教程，通過大量的實例，系統(tǒng)介紹了MATLAB7.5的使用技巧和編程方法。讀者可在自己的MATLAB環(huán)境中完全準確地重現(xiàn)本書所提供的算例結果，舉一反三，很快掌握要領，在最短的時間內(nèi)掌握MATLAB語言的精髓，從模仿走向靈活應用。

內(nèi)容概要

　　《MATLAB/SIMULINK實用教程》通過大量的實例，系統(tǒng)介紹了MATLAB的使用技巧和編程方法。全書共分9章，主要內(nèi)容包括MATLAB語言基礎知識，數(shù)組、矩陣及其運算，MATLAB程序設計基礎，MATLAB求解數(shù)學問題，MATLAB的圖視化功能，圖形用戶界面(GUI)，SIMULINK仿真操作，MATLAB應用程序，以及MATLAB的相關實驗?！　　禡ATLAB/SIMULINK實用教程》可作為高等學校信息科學、計算機科學、應用數(shù)學、統(tǒng)計學等相關專業(yè)的本科生教材，也可供相關專業(yè)的碩士、博士研究生參考。

書籍目錄

第1章 MATLAB語言的基礎知識及入門1.1 MATLAB的發(fā)展歷程和影響1.2 MATLAB系統(tǒng)的構成1.3 MATLAB的工作環(huán)境1.3.1 Linux下安裝MATLAB1.3.2 Windows下安裝MATLAB1.3.3 啟動和退出MATLAB1.3.4 命令窗口(Command Window)1.3.5 歷史窗口(Command History)1.3.6 M文件窗口(Editor)1.4 MATLAB幫助系統(tǒng)1.4.1 純文本幫助1.4.2 演示(Demo)幫助1.4.3 Contents幫助文件目錄窗1.4.4 Index幫助文件索引窗1.4.5 Search幫助文件搜索窗1.5 MATLAB的保存和裝載1.6 MATLAB7.5語言的特點1.7 SIMULINK簡介1.8 MATLAB 7.5的工具箱1.9 MATLAB、Mathematica、Maple、MathCAD的比較1.10 小結1.11 習題第2章 數(shù)組、矩陣及其運算2.1 數(shù)組的創(chuàng)建2.1.1 一維數(shù)組的創(chuàng)建2.1.2 一維數(shù)組的子數(shù)組尋訪和賦值2.1.3 二維數(shù)組(矩陣)的創(chuàng)建2.1.4 矩陣元素的標識2.1.5 矩陣的尋訪和賦值2.2 矩陣的代數(shù)運算2.2.1 pow2函數(shù)2.2.2 加、減運算2.2.3 乘法2.2.4 集合運算2.2.5 除法運算2.2.6 矩陣乘方2.3 矩陣的關系運算2.3.1 矩陣的比較關系運算2.3.2 矩陣的邏輯關系運算2.4 矩陣運算2.4.1 矩陣函數(shù)2.4.2 矩陣轉置2.4.3 方陣的行列式2.4.4 逆與偽逆2.4.5 矩陣的跡2.4.6 矩陣和向量的范數(shù)2.4.7 條件數(shù)2.4.8 矩陣的秩2.4.9 向量組的線性相關性2.4.10 行階梯矩陣及向量組的基2.4.11 特殊運算2.5 符號矩陣運算2.6 高維數(shù)組2.6.1 高維數(shù)組的創(chuàng)建2.6.2 高維數(shù)組的標識2.6.3 高維數(shù)組的操作2.7 非數(shù)和空數(shù)組2.7.1 非數(shù)NaN2.7.2 空數(shù)組2.8 矩陣分解2.8.1 Cholesky分解2.8.2 LU分解2.8.3 QR分解2.8.4 Schur分解2.8.5 實Schur分解轉化成復Schur分解2.8.6 特征值分解2.8.7 奇異值分解2.8.8 廣義奇異值分解2.8.9 特征值問題的QZ分解2.8.10 海森伯格形式的分解2.9 特征值與特征向量2.9.1 特征值與特征向量的求法2.9.2 提高特征值的計算精度2.9.3 復對角矩陣轉化為實對角矩陣2.9.4 正交基2.10 小結2.11 習題第3章 MATLAB程序設計基礎3.1 For循環(huán)3.2 While循環(huán)3.3 If-else-End結構3.4 switch分支結構3.5 try-catch結構3.6 input命令3.7 continue命令3.8 break命令3.9 函數(shù)的基本結構3.10 綜合實例3.10.1 隨機序列產(chǎn)生程序3.10.2 倒立擺系統(tǒng)的模型建立3.11 小結3.12 習題第4章 MATLAB求解數(shù)學問題4.1 符號表達式的生成4.2 符號方程的求解4.3 極限4.3.1 單變量函數(shù)的極限4.3.2 多變量函數(shù)的極限4.4 導數(shù)和微分4.4.1 導數(shù)和高階導數(shù)4.4.2 高階混合偏導數(shù)4.4.3 復合函數(shù)求導4.4.4 隱函數(shù)求偏導4.4.5 參數(shù)方程求導4.4.6 導數(shù)的應用4.4.7 梯度計算和方向導數(shù)4.5 積分4.5.1 不定積分4.5.2 定積分與無窮積分4.5.3 重積分4.5.4 數(shù)值積分4.6 曲線積分的MATLAB運算4.6.1 第一類曲線積分4.6.2 第二類曲線積分4.7 曲面積分的MATLAB運算4.7.1 第一類曲面積分4.7.2 第二類曲面積分4.8 函數(shù)的零點4.8.1 一元函數(shù)的零點4.8.2 多元函數(shù)的零點4.9 一元函數(shù)極值4.10 級數(shù)4.10.1 級數(shù)的求和與審斂4.10.2 泰勒展開4.11 微分方程問題的計算機求解4.12 概率統(tǒng)計4.12.1 隨機變量及其分布4.12.2 隨機變量函數(shù)的分布4.12.3 隨機變量的數(shù)字特征4.12.4 參數(shù)估計4.12.5 假設檢驗4.12.6 方差分析4.13 插值4.13.1 一維數(shù)據(jù)的插值問題4.13.2 二維網(wǎng)格數(shù)據(jù)的插值問題4.13.3 二維一般分布數(shù)據(jù)的插值問題4.14 曲線擬合4.14.1 多項式擬合4.14.2 函數(shù)線性組合的曲線擬合方法4.14.3 最小二乘曲線擬合4.14.4 曲線擬合圖形界面4.15 小結4.16 習題第5章 MATLAB的圖視化功能5.1 MATLAB的圖視化概論5.2 二維圖形5.2.1 plot函數(shù)5.2.2 坐標系定制5.2.3 極坐標圖5.2.4 對數(shù)坐標圖形5.2.5 二維曲線的圖視效果強化5.2.6 特殊二維圖形5.2.7 隱函數(shù)繪圖5.3 三維圖形5.3.1 plot3(三維直線函數(shù))5.3.2 三維曲面5.3.3 其他三維圖形5.3.4 三維圖形輔助圖視效果5.4 超維圖形表達5.4.1 slice命令5.4.2 切面等位線圖5.5 圖的結構5.6 圖形句柄的操作5.6.1 創(chuàng)建圖形對象5.6.2 訪問和使用圖形對象的句柄5.6.3 圖形對象的操作5.7 應用實例5.7.1 分岔現(xiàn)象實例5.7.2 BP算法訓練神經(jīng)網(wǎng)絡5.7.3 改進的BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法5.7.4 用MATLAB模擬防汛檢測系統(tǒng)5.7.5 用MATLAB模擬地下抽水機5.7.6 用MATLAB模擬臺球比賽5.8 小結5.9 習題第6章 圖形用戶界面(GUI)6.1 GUI對象層次結構6.2 使用M文件創(chuàng)建GUI對象6.3 使用GUIDE創(chuàng)建GUI對象6.4 使用GUIDE創(chuàng)建自定義菜單6.5 小結6.6 習題第7章 SIMULINK仿真操作7.1 SIMULINK簡介7.1.1 SIMULINK的窗體介紹7.1.2 一個MATLAB/SIMULINK庫自帶的演示實例7.1.3 創(chuàng)建一個MATLAB實例7.2 SIMULINK的基本操作7.3 SIMULINK的基本模塊簡介7.4 連續(xù)系統(tǒng)建模7.4.1 線性系統(tǒng)7.4.2 非線性系統(tǒng)7.5 子系統(tǒng)的創(chuàng)建及封裝技術7.5.1 使用Subsystems模塊創(chuàng)建子系統(tǒng)7.5.2 通過壓縮已有的模塊創(chuàng)建子系統(tǒng)7.5.3 使用if子系統(tǒng)模塊創(chuàng)建系統(tǒng)7.5.4 使用while子系統(tǒng)模塊創(chuàng)建系統(tǒng)7.5.5 條件執(zhí)行子系統(tǒng)7.5.6 模塊封裝技術7.6 離散時間系統(tǒng)和混合系統(tǒng)7.6.1 邏輯模塊Logical Operator7.6.2 初值設計模塊IC7.6.3 單位延時模塊Unit Delay和零階保持器Zero-Order Hold7.7 SIMULINK的分析工具7.7.1 Sim, Simset命令及示例7.7.2 模型線性化7.7.3 系統(tǒng)平衡點分析7.8 SIMULINK綜合實例7.8.1 SIMULINK模型和MATLAB指令配合使用7.8.2 仿真模型和優(yōu)化指令的協(xié)調7.8.3 不同解算器處理Stiff系統(tǒng)時表現(xiàn)7.8.4 代數(shù)環(huán)的形成7.8.5 代數(shù)環(huán)的處理7.9 S函數(shù)的設計及應用7.9.1 S函數(shù)模板說明7.9.2 S函數(shù)示例7.10 SimPowerSystems電力系統(tǒng)專業(yè)模塊簡介7.11 小結7.12 習題第8章 MATLAB應用程序8.1 懸吊式起重機動力學仿真8.1.1 懸吊式起重機動力學方程8.1.2 懸吊式起重機動力學SIMULINK建模8.1.3 建立子系統(tǒng)8.1.4 懸吊式起重機動力學SIMULINK仿真8.2 模糊控制程序8.3 使用MATLAB統(tǒng)計數(shù)據(jù)8.4 基于MATLAB的圖像平滑8.4.1 鄰域平均法8.4.2 中值濾波法8.4.3 空間低通8.4.4 頻域低通8.4.5 程序清單8.5 一種基于膚色分割和匹配的人臉識別8.5.1 將RGB空間轉換為YcbCr空間8.5.2 將彩色圖像轉換為灰度圖像8.5.3 消除噪聲8.5.4 對圖像做填孔處理8.5.5 圖像重構8.5.6 再處理8.5.7 進一步確定人臉區(qū)域8.5.8 邊緣檢測8.6 非線性二聯(lián)機系統(tǒng)的跟蹤控制8.7 小結8.8 習題第9章 MATLAB實驗部分實驗一 MATLAB環(huán)境熟悉及基本操作實驗二 數(shù)組(矩陣)及其運算實驗三 M文件及MATLAB程序設計實驗四 MATLAB的數(shù)學問題求解實驗五 MATLAB繪圖的基本操作實驗六 MATLAB及SIMULINK使用練習參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：1.1 MATLAB的發(fā)展歷程和影響MATLAB由MATrix和LABoratory兩詞的前3個字母組合而成，即矩陣實驗室的意思。1980年前后時任美國新墨西哥大學計算機科學系主任的Cleve Moler教授認為用當時最先進的EISPACK和LINPACK軟件包求解線性代數(shù)問題的過程過于繁瑣，出于減輕學生編程負擔的考慮，他為學生設計了一組調用LINPACK和EISPACK庫程序的“通俗易用”的接口，這就是用FORTRAN語言編寫的萌芽狀態(tài)的MATLAB。該軟件在1980年出現(xiàn)了免費版本。1984年MathWorks公司成立，并正式推出了MATLAB 1.0版本。從這時起，MATLAB的內(nèi)核采用C語言編寫，而且除原有的數(shù)值計算能力外，還新增了數(shù)據(jù)圖視功能。MathWorks公司于1993年推出MATLAB 4.0版本，從此告別DOS版。MATLAB 4.x版在繼承與發(fā)展其原有數(shù)值計算和圖形可視能力的同時推出了SIMULINK，開發(fā)了與外部進行直接數(shù)據(jù)交換的組件，打通了MATLAB進行實時數(shù)據(jù)分析、處理和硬件開發(fā)的道路，并推出了符號計算工具包。1997年MATLAB5.0版問世，緊接著是5.1版、5.2版，以及1999年的5.3版。MATLAB 5.x與MATLAB4.x相比，擁有更豐富的數(shù)據(jù)類型和結構、更友善的面向對象、更快速準確的圖形顯視、更豐富的數(shù)學和數(shù)據(jù)分析資源以及更多的應用開發(fā)工具。2000年9月MATLAB 6，即版本12（R12）誕生，接著是2001年6月的MATLAB 6.1和2002年8月推出的MATLAB 6.5，這是目前最為廣泛使用的MATLAB 6.x版本。到2004年6月MATLAB 7.0（R14）誕生后又出現(xiàn)了MATLAB 7.0.1（R14SPl）、MATLAB 7.0.4（R14SP2）和MATLAB 7.1（R14SP3）。2006年3月1日MATLAB 7.2（R2006a）正式發(fā)布，從那時開始，MathWorks公司宣布將每年進行兩次產(chǎn)品發(fā)布，時間分別在每年的3月和9月，而且，每一次發(fā)布都會包含所有的產(chǎn)品模塊，如產(chǎn)品的new feature bug fixes和新產(chǎn)品模塊的推出。R2006a（MATLAB 7.2，Simulink 6.4）主要更新了10個產(chǎn)品模塊、增加了多達350個新特性，增加了對64位Windows的支持，并新推出了.net工具箱。

編輯推薦

MATLAB語言及其應用是高等學校信息科學、應用數(shù)學、統(tǒng)計學。計算機科學、電子、自動化、物理等與數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析相關的自然科學院系、專業(yè)的一門基礎工具課。《MATLAB/SIMULINK實用教程》是針對MATLAB7.5編寫的實用、簡明教程，通過大量的實例，系統(tǒng)介紹了MATLAB715的使用技巧和編程方法。讀者可在自己的MATLAB環(huán)境中完全準確地重現(xiàn)《MATLAB/SIMULINK實用教程》所提供的算例結果。舉一反三，快速掌握要領，在最短的時間內(nèi)掌握MATLAB語言的精髓，從模仿走向靈活應用?！禡ATLAB/SIMULINK實用教程》以實用、新穎和易懂為原則，通過大量的實例，系統(tǒng)介紹了MATLAB的使用技巧和編程方法。全書共分9尊，系統(tǒng)地介紹了數(shù)組、矩陣及其運算，數(shù)學問題的MATLAB求解，MATlAB的圖視化功能，圖形用戶界面，SIMULINK的應用等內(nèi)容。

圖書封面

圖書標簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    MATLAB/SIMULINK實用教程 PDF格式下載

---