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引言1

第1章 MATLAB简介3

1．1 MATLAB发展史4

1．2 MATLAB的安装5

1．2．1 MATLAB对系统的要求5

1．2．2开始安装7

1．3 MATLAB快速入门9

1．3．1 MATLAB的启动9

1．3．2 MATLAB工作窗口和指令行的操作10

1．4 MATLAB的联机帮助14

1．4．1基本帮助指令14

1．4．2 MATLAB的联机查询16

1．5 MATLAB中环境变量的设置17

1．6 MATLAB 5.3的新特性20

第2章MATLAB的数值计算功能23

2．1．1 MATLAB的表达式24

2．1 MATLAB的表达式与变量24

2．1．2 MATLAB的变量25

2．1．3 who、whos、永久变量和复数26

2．1．4数据的输出格式27

2．2 MATLAB的基本计算功能28

2．3 MATLAB矩阵和数组的创建和保存30

2．3．1直接输入创建的矩阵30

2．3．2由矩阵编辑器创建和修改矩阵31

2．3．3由函数创建和修改矩阵32

2．3．4矩阵的保存和提取37

2．3．5数组的建立和保存37

2．4矩阵运算及数组运算38

2．4．1 MATLAB的矩阵运算38

2．4．2矩阵的除法运算39

2．4．3矩阵的乘方运算41

2．4．4数组运算42

2．5．1数组函数43

2．5数组函数和矩阵函数43

2．5．2基本矩阵函数44

2．5．3矩阵分解函数46

第3章 高级数值计算51

3．1关系运算和逻辑运算52

3．1．1关系操作符52

3．1．2逻辑操作符54

3．1．3关系与逻辑函数55

3．1．4 NaN和空矩阵56

3．2多项式58

3．2．1多项式的表达和求根58

3．2．2多项式的运算59

3．2．3有理多项式62

3．2．4多项式拟合63

3．3数据分析函数64

3．3．1基本数据分析指令64

3．3．2协方差矩阵和相关阵66

3．3．3统计频数函数67

3．4稀疏矩阵67

3．4．1稀疏矩阵的创建和存储68

3．4．2稀疏矩阵的运算70

3．5数值分析72

3．5．1求极小值72

3．5．2求零点75

3．5．3数值积分75

3．5．4数值微分76

3．5．5微分方程的数值解77

第4章MATLAB的符号计算功能81

4．1符号表达式和符号矩阵的创建82

4．1．1符号表达式和符号方程的创建82

4．1．2符号变量83

4．1．3符号矩阵的创建和修改84

4．2．1符号矩阵的加、减、乘、除运算85

4．2符号矩阵的基本运算85

4．2．2符号矩阵的逆和除运算86

4．2．3符号矩阵的幂运算86

4．2．4符号矩阵的综合运算指令86

4．3因式分解、展开和简化87

4．3．1因式分解和展开87

4．3．2符号矩阵的简化88

4．4符号矩阵分解89

4．5符号微积分90

4．5．1符号微分90

4．5．2符号积分91

4．5．3符号矩阵的代数运算92

4．6符号代数方程求解92

4．6．1线性方程组的符号解93

4．6．2一般代数方程的解93

4．7符号微分方程求解95

4．8符号函数的二维图形96

4．9符号计算的扩展97

4．9．1直接调用MAPLE的符号计算能力97

4．9．2 MAPLE的调试98

4．10图形化的符号函数计算器99

4．10．1函数曲线视窗的激活100

4．10．2运算控制器上被控栏的操作100

4．10．3单函数运算操作键101

4．10．4函数和参数运算操作键101

4．10．5两个函数间的运算操作键101

4．10．6辅助操作键102

4．11符号计算指令的联机帮助102

4．11．1符号数学工具包中M文件的联机求助102

4．11．2 MAPLE库函数联机帮助的检索树103

4．11．3 MATLAB提供的MAPLE特殊函数名清单103

第5章MATLAB程序设计105

5．2M文件的形式106

5．1M文件的功能和特点106

5．2．1命令文件107

5．2．2函数文件108

5．3数据结构和全局变量110

5．3．1数据结构110

5．3．2全局变量111

5．4程序结构111

5．4．1顺序结构112

5．4．2循环结构112

5．4．3分支结构114

5．5程序流控制116

5．5．1 echo指令116

5．5．2 input指令116

5．5．3 pause指令117

5．5．4 keyboard指令117

5．5．5 break指令117

5．6字符与字符串118

5．5．6 外部系统命令118

5．7函数调用及变量传递120

5．7．1函数调用121

5．7．2参数传递122

5．8 M文件的调试124

5．8．1调试主要功能124

5．8．2调试主要命令125

5．8．3调试的使用125

5．8．4 GUI界面的调试125

第6章 MATLAB中的计算结果可视化129

6．1二维曲线图形130

6．1．1基本绘图指令plot130

6．1．2线型、顶点标记和颜色133

6．1．3二维特殊图形135

6．1．4绘制数值函数二维曲线的专用指令136

6．1．5一个窗口中多个图形的绘制138

6．2三维曲面图形139

6．2．1三维线性图形140

6．2．2三维曲面141

6．2．3等高线图形145

6．2．4改变视角146

6．2．5透视效应147

6．2．6曲面的裁剪方法148

6．3四维表现和切片图149

6．4图形的标注150

6．4．1使用命令行进行标注150

6．4．2 GUI界面下的图形标注152

第7章 高级图形处理155

7．1色彩的控制和表现156

7．1．1颜色映像原理156

7．1．2颜色映像函数157

7．1．3色彩的渲染162

7．1．4图像显示技术164

7．2句柄图形167

7．2．1图形对象168

7．2．2句柄对象168

7．2．3图形对象的属性170

7．2．4图形对象属性的设置和使用174

7．3动画178

7．3．1动态图形178

7．3．2实时动画制作180

第8章 MATLAB的接口185

8．1 MATLAB的数据接口186

8．1．1数据结构186

8．1．2 MATLAB的数据输入188

8．1．3 MATLAB的数据输出189

8．1．4 MAT数据格式190

8．2．1文件的打开和关闭194

8．2文件的I/O操作194

8．2．2二进制数据文件的读/写操作195

8．2．3文件内的位置控制197

8．2．4格式文件的输入和输出198

8．3 MEX程序的编写200

8．3．1 MEX文件的使用200

8．3．2 C语言的MEX文件201

第9章 图形用户界面（GUI）编程217

9．1．1控件对象类型218

9．1控件对象及属性218

9．1．2控件对象的创建221

9．1．3控件对象的属性223

9．1．4控件对象属性的修改227

9．2菜单对象及其属性234

9．2．1菜单对象的创建234

9．2．2菜单对象的属性237

9．3．1使用函数替代Callback240

9．2．3菜单属性的修改240

9．3 GUI的设计方法240

9．3．2递归函数调用243

9．4单一选择的单选按钮组设计246

9．5中断Callback的操作247

9．5．1事件及事件队列248

9．5．2 MATLAB处理Callback的过程248

9．5．3事件的处理249

9．6鼠标的操作250

9．6．1鼠标指针的位置250

9．6．2按下鼠标按键的处理251

9．6．3释放鼠标按键的处理252

9．6．4移动鼠标指针的处理252

9．6．5相关属性总结252

9．6．6对象选择规则253

9．6．7应用举例255

9．7 GUI M文件的调试256

9．8 GUI程序设计的其他问题257

9．8．1 GUI工具集中的其他工具257

9．8．2对话框和请求程序259

第10章 Notebook261

10．1 Notebook的安装和运行262

10．1．1 Notebook的安装262

10．1．2启动Notebook264

10．1．3 M-book模板265

10．1．4 Notebook菜单命令266

10．2 Notebook的使用方法267

10．2．1 Notebook格式的使用方法267

10．2．2 Notebook中单元的使用268

10．2．2 Notebook中MATLAB的使用273

10．2．4输出控制与文档的打印275

10．3．2标点符号的问题279

10．3．1 Notebook现行版本的问题279

10．3 Notebook中的使用问题279

10．3．3长文档中的输出单元问题280

第11章 SIMUL INK仿真初步281

11．1快速入门282

11．1．1运行一个演示程序282

11．1．2演示程序的说明283

11．1．3创建一个简单的模型285

11．1．4 SIMULINK的界面和菜单287

11．2 SIMULINK模型的构造290

11．2．1创建模型文件290

11．2．2选择对象290

11．2．3模块的操作291

11．2．4连线的操作297

11．2．5给模型框图添加文本注释301

11．2．6创建子系统301

11．2．8模拟方程303

11．2．7建模技巧303

11．2．9保存模型306

11．2．10打印框图307

11．3仿真和结果分析308

11．3．1仿真308

11．3．2线性化分析322

11．3．3平衡分析326

11．4封装定制新模块327

11．4．1封装过程概述328

11．4．2用封装的办法创建模块328

第12章 工具箱初步333

12．1工具箱现状334

12．2控制系统工具箱简介337

12．2．1安装338

12．2．2控制系统分析338

12．3信号处理工具箱简介345

12．3．1信号变换346

12．3．2统计信号处理350

12．4优化工具箱简介355

12．4．1基本函数简介355

12．4．2函数功能举例356

12．4．3优化参数的设置361

12．4．4常见问题及推荐的解决办法362

第13章 综合实例365

13．1用传递矩阵法解扭转振动366

13．1．1问题的工程背景366

13．1．2算法分析366

13．1．3算法的实现367

13．1．4计算及结果370

13．2 GUI示例：温度转换器373

13．2．1 GUI界面的绘制373

13．2．2属性的设置375

13．2．3编写代码376