本书分三个部分介绍了MATLAB原理及其应用, 共15章。第一部分为MATLAB技术基础, 主要介绍MATLAB环境、基本运算、内置函数、矩阵运算和绘图功能。第二部分为MATLAB编程方法, 主要包括自定义函数、接口函数、逻辑函数和程序控制结构等内容。第三部分为高级MATLAB应用, 重点介绍矩阵代数求解、数据变量类型、符号运算、数值分析、数据可视化和Simulink仿真等内容。第三部分的各章内容相互独立, 读者可根据自身情况进行选择。每一章结束均附有习题, 供练习巩固之用。书中提供的大量实例来自非常基础的学科领域, 内容丰富, 可以边阅读边录入示例程序进行调试运行。

目 录

第1章 MATLAB简介\t1
1.1 MATLAB概述\t1
1.2 学生版MATLAB\t2
1.3 MATLAB在工业中的应用\t2
1.3.1 电气工程\t3
1.3.2 生物医学工程\t3
1.3.3 流体动力学\t3
1.4 解决工程和科学中的问题\t5
第2章 MATLAB环境\t8
2.1 启动\t8
2.2 MATLAB窗口\t10
2.2.1 命令窗口\t10
2.2.2 命令历史\t10
2.2.3 工作区窗口\t11
2.2.4 当前文件夹窗口\t13
2.2.5 文档窗口\t14
2.2.6 图形窗口\t14
2.2.7 编辑窗口\t15
2.3 用MATLAB解决问题\t15
2.3.1 使用变量\t15
2.3.2 数据类型\t17
2.3.3 数值数组的计算\t18
2.3.4 数值显示\t32
2.4 保存工作成果\t36
2.4.1 保存变量\t36
2.4.2 程序\t38
2.4.3 分节模式\t43
小结\t45
习题\t48
第3章 MATLAB内置函数\t55
3.1 内置函数的使用\t55
3.2 帮助功能的使用\t57
3.3 初等数学函数\t58
3.3.1 常见的计算\t58
3.3.2 舍入函数\t61
3.3.3 离散数学\t62
3.4 三角函数\t65
3.5 数据分析函数\t69
3.5.1 优选值和最小值\t69
3.5.2 平均数\t71
3.5.3 和与积\t72
3.5.4 数值的排序\t73
3.5.5 确定矩阵大小\t76
3.5.6 标准差和方差\t81
3.6 随机数\t86
3.6.1 均匀随机数\t86
3.6.2 高斯随机数\t87
3.7 复数\t89
3.8 计算的局限性\t92
3.9 特殊值和其他函数\t94
小结\t95
习题\t98
第4章 MATLAB矩阵运算\t103
4.1 数值矩阵运算\t103
4.1.1 定义数值矩阵\t103
4.1.2 冒号运算符的使用\t105
4.2 利用meshgrid求解双变量问题\t109
4.3 特殊矩阵\t116
4.3.1 全零矩阵\t117
4.3.2 全1矩阵\t117
4.3.3 对角矩阵\t118
4.3.4 魔方矩阵\t119
4.4 字符矩阵和字符串矩阵简介\t120
4.4.1 字符矩阵\t121
4.4.2 字符串矩阵\t122
小结\t124
习题\t126
第5章 绘图\t133
5.1 二维绘图\t133
5.1.1 基本绘图\t133
5.1.2 线型、颜色和标记\t139
5.1.3 坐标轴的缩放和注释\t142
5.2 子图―分块图布局\t148
5.3 其他类型的二维图\t151
5.3.1 极坐标图\t151
5.3.2 对数图\t153
5.3.3 条形图和饼形图\t157
5.3.4 直方图\t158
5.3.5 双y轴图\t161
5.3.6 函数图\t164
5.4 三维图\t165
5.4.1 三维线图\t165
5.4.2 曲面图\t166
5.5 用菜单栏工具编辑图形\t171
5.6 由工作区窗口创建图形\t173
5.7 保存图形\t174
5.8 其他绘图选项\t174
小结\t175
习题\t177
第6章 自定义函数\t185
6.1 创建函数文件\t185
6.1.1 语法\t185
6.1.2 注释\t192
6.1.3 多输入多输出函数\t192
6.1.4 无输入或无输出的函数\t197
6.1.5 确定输入和输出参数的数量\t198
6.1.6 局部变量\t200
6.1.7 全局变量\t201
6.1.8 查看函数文件代码\t202
6.2 子函数\t203
6.2.1 在其他函数中使用子函数\t203
6.2.2 MATLAB程序中的子函数\t207
6.3 创建自己的函数工具箱\t208
6.4 匿名函数和函数句柄\t209
6.5 复合函数\t211
小结\t211
习题\t213
第7章 输入/输出控制\t218
7.1 自定义输入\t218
7.2 输出选项\t222
7.2.1 显示函数\t223
7.2.2 格式化输出―fprintf函数\t225
7.2.3 格式化输出―sprintf函数\t231
7.2.4 table函数\t233
7.3 图形输入\t234
7.4 从文件中读写数据\t235
7.4.1 导入数据\t235
7.4.2 导出数据\t238
7.5 调试代码\t238
7.5.1 代码分析器\t239
7.5.2 调试工具栏\t239
小结\t242
习题\t243
第8章 逻辑函数和选择结构\t248
8.1 关系运算符与逻辑运算符\t248
8.2 流程图和伪代码\t250
8.3 逻辑函数\t252
8.3.1 find命令\t252
8.3.2 find命令的流程图和伪代码\t255
8.4 逻辑索引\t258
8.5 选择结构\t262
8.5.1 简单if语句\t262
8.5.2 if/else结构\t262
8.5.3 elseif结构\t263
8.5.4 switch/case语句\t267
8.5.5 menu函数\t272
8.6 调试\t276
小结\t276
习题\t278
第9章 循环结构\t288
9.1 for循环\t289
9.2 while循环\t295
9.3 break和continue\t302
9.4 中断循环\t303
9.5 嵌套循环\t307
9.6 提高循环效率\t307
小结\t310
习题\t311
第10章 矩阵代数\t316
10.1 矩阵运算和函数\t316
10.1.1 转置\t316
10.1.2 点积\t317
10.1.3 矩阵乘法\t323
10.1.4 矩阵的幂\t325
10.1.5 逆矩阵\t326
10.1.6 行列式\t328
10.1.7 叉积\t330
10.1.8 单位矩阵\t333
10.2 求解线性方程组\t334
10.2.1 用逆矩阵解方程\t335
10.2.2 用矩阵左除方法求解方程\t338
10.2.3 利用行阶梯矩阵的逆运算函数求解方程组\t341
10.3 特殊矩阵\t347
小结\t347
习题\t350
第11章 其他类型的数组\t355
引言\t355
11.1 数值型数据类型\t356
11.1.1 双精度浮点数\t356
11.1.2 单精度浮点数\t357
11.1.3 整数\t359
11.1.4 复数\t360
11.2 字符数据和字符串数据\t361
11.2.1 创建字符数组和字符串数组\t361
11.2.2 字符编码方案\t362
11.3 符号数据\t365
11.4 逻辑数据\t365
11.5 稀疏数组\t366
11.6 分类数组\t367
11.7 时间数组\t367
11.8 多维数组\t371
11.9 元胞数组\t373
11.10 结构数组\t375
11.11 表格数组\t380
11.11.1 从工作区变量中创建表格\t380
11.11.2 从数据文件中创建表格数组\t382
11.11.3 使用表格信息\t386
11.12 时间表数组\t388
小结\t392
习题\t394
第12章 符号数学运算\t401
12.1 符号代数\t401
12.1.1 创建符号变量\t402
12.1.2 符号表达式和符号方程的处理\t405
12.2 求解表达式和方程\t407
12.2.1 solve函数\t407
12.2.2 求解方程组\t411
12.2.3 替换和符号函数\t413
12.3 符号绘图\t417
12.3.1 fplot函数\t417
12.3.2 其他的符号绘图函数\t420
12.4 计量单位\t424
12.5 微积分运算\t428
12.5.1 微分\t428
12.5.2 积分\t433
12.6 微分方程\t439
12.6.1 一阶微分方程\t440
12.6.2 高阶微分方程\t441
12.6.3 微分方程组\t441
12.7 将符号表达式转换为匿名函数\t442
小结\t443
习题\t445
第13章 数值计算方法\t452
13.1 插值\t452
13.1.1 线性插值\t452
13.1.2 三次样条插值\t453
13.1.3 外插法\t458
13.1.4 多维插值\t458
13.2 曲线拟合\t460
13.2.1 线性回归\t460
13.2.2 过零点线性回归\t462
13.2.3 多项式回归\t463
13.2.4 polyval函数\t464
13.3 交互式拟合工具\t471
13.3.1 基本拟合工具\t471
13.3.2 曲线拟合工具箱\t473
13.4 差分与数值微分\t473
13.4.1 diff函数\t473
13.4.2 前向、后向和中心差分法\t476
13.5 数值积分\t481
13.6 求微分方程的数值解\t485
13.6.1 函数句柄输入\t487
13.6.2 求解过程中要注意的问题\t487
13.6.3 求解高阶微分方程\t489
13.6.4 边值问题\t490
13.6.5 偏微分方程\t492
小结\t492
习题\t494
第14章 高级绘图\t500
14.1 图像\t500
14.1.1 图像类型\t502
14.1.2 读写图像文件\t511
14.2 图形对象\t512
14.2.1 曲线句柄\t513
14.2.2 图形窗口句柄\t515
14.2.3 坐标轴句柄\t516
14.2.4 坐标轴注释\t518
14.2.5 属性编辑器\t518
14.3 动画\t519
14.3.1 重绘和擦除\t519
14.3.2 电影\t521
14.4 其他可视化方法\t525
14.4.1 透明度\t525
14.4.2 隐藏线\t526
14.4.3 光源\t527
14.5 三维体可视化简介\t528
14.5.1 标量数据的三维体可视化\t528
14.5.2 矢量数据的三维体可视化\t530
小结\t531
习题\t534
第15章 Simulink简介\t537
15.1 应用\t537
15.2 入门\t537
15.3 Simulink求解微分方程\t545
小结\t550
习题\t551
附录A 特殊字符、命令和函数\t554
附录B 坐标轴放缩技术\t566
附录C 年度气象数据汇总\t568