| 作者 |
| 刘浩 |
| 丛书名 |
| 出版社 |
| 电子工业出版社 |
| ISBN |
| 9787121353826 |
| 简要 |
| 简介 |
| 内容简介书籍计算机书籍 本书面向MATLAB的初中级读者，在介绍MATLAB R2018a集成环境的基础上，对MATLAB使用中常用的知识和工具进行了详细的介绍，书中各章均提供了大量有针对性的算例，供读者实战练习。根据内容的侧重点不同，全书分为4部分共24章：第1～5章为基础部分；第6～10章为数学应用部分；第11～19章为工程应用部分；第20～24章为知识拓展部分，由于篇幅受限，此部分内容为电子书形式。 |
| 目录 |
| 第1篇 第1章 MATLAB R2018a概述..............1 1.1 MATLAB R2018a简介 ........................2 1.1.1 MathWorks及其产品概述 ...............2 1.1.2 MATLAB与其他数学软件 .............2 1.1.3 MATLAB的主要特点 .....................3 1.1.4 MATLAB的系统组成 .....................3 1.1.5 MATLAB应用程序简介 .................4 1.1.6 MATLAB R2018a新特性 ................5 1.2 MATLAB R2018a的结构 ............6 1.3 MATLAB R2018a的工作环境 ............7 1.3.1 菜单/工具栏 ...................................7 1.3.2 命令行窗口.......................................8 1.3.3 工作区...............................................9 1.4 MATLAB R2018a的通用命令 ............9 1.5 MATLAB R2018a的文件管理 ..........11 1.5.1 当前文件夹浏览器和路径管理器 11 1.5.2 搜索路径及其设置.........................11 1.6 MATLAB R2018a的帮助系统 ..........13 1.6.1 纯文本帮助.....................................13 1.6.2 演示（Demos）帮助 .....................14 1.6.3 帮助导航浏览器.............................14 1.7 MATLAB使用初步 ...........................14 1.8 本章小结 .............................................15 第2章 MATLAB基础知识.................17 2.1 数据类型 .............................................18 2.1.1 数值类型.........................................18 2.1.2 逻辑类型.........................................22 2.1.3 字符和字符串.................................24 2.1.4 函数句柄.........................................26 2.1.5 结构体类型.....................................28 2.1.6 数组类型.........................................30 2.1.7 单元数组类型.................................32 2.1.8 map容器类型 .................................34 2.2 基本矩阵操作 .....................................38 2.2.1 矩阵和数组的概念及其区别.........38 2.2.2 矩阵的构造.....................................39 2.2.3 矩阵大小及结构的改变.................43 2.2.4 矩阵下标引用.................................44 2.2.5 矩阵信息的获取.............................46 2.2.6 矩阵的保存和加载.........................51 2.3 运算符 .................................................56 2.3.1 算术运算符.....................................56 2.3.2 关系运算符.....................................58 2.3.3 逻辑运算符.....................................59 2.3.4 运算优先级.....................................60 2.4 字符串处理函数 .................................60 2.4.1 字符串的构造.................................61 2.4.2 字符串比较函数.............................62 2.4.3 字符串查找和替换函数.................63 2.4.4 字符串——数值转换.....................64 2.5 本章小结 .............................................64 第3章 数组与矩阵.............................65 3.1 数组运算 .............................................66 3.1.1 数组的创建和操作.........................66 3.1.2 数组的常见运算.............................69 3.2 矩阵操作 .............................................72 3.2.1 创建矩阵.........................................72 3.2.2 改变矩阵大小.................................76 3.2.3 重构矩阵.........................................78 3.3 矩阵元素的运算 .................................79 3.3.1 矩阵的加减运算.............................79 3.3.2 矩阵的乘法运算.............................80 3.3.3 矩阵的除法运算.............................81 3.3.4 矩阵的幂运算.................................82 3.3.5 矩阵元素的查找.............................83 3.3.6 矩阵元素的排序.............................83 3.3.7 矩阵元素的求和.............................84 3.3.8 矩阵元素的求积.............................85 3.3.9 矩阵元素的差分.............................86 3.4 矩阵运算 .............................................86 3.4.1 矩阵分析.........................................87 3.4.2 矩阵分解.........................................91 3.4.3 特征值和特征向量.........................97 3.5 稀疏矩阵 .............................................99 3.5.1 稀疏矩阵的存储方式.....................99 3.5.2 稀疏矩阵的生成...........................100 3.5.3 稀疏矩阵的运算...........................104 3.6 本章小结 ...........................................104 第4章 MATLAB编程基础................105 4.1 M文件编辑器 ..................................106 4.2 变量 ...................................................108 4.2.1 变量的命名...................................108 4.2.2 变量的类型...................................109 4.2.3 MATLAB默认的特殊变量 .........109 4.2.4 关键字...........................................110 4.3 MATLAB的控制流 .........................110 4.3.1 顺序结构.......................................110 4.3.2 if-else-end分支结构 ....................111 4.3.4 try-catch结构 ...............................115 4.3.5 for循环结构 .................................115 4.3.6 while循环结构 .............................117 4.4 控制程序流的其他常用指令 ...........118 4.4.1 return指令 ....................................118 4.4.2 input和keyboard指令 ................118 4.4.3 yesinput指令 ................................119 4.4.4 pause指令 ....................................119 4.4.5 continue指令 ................................119 4.4.6 break指令 .....................................120 4.4.7 error和warning指令 ...................120 4.5 脚本和函数 .......................................120 4.5.1 脚本...............................................120 4.5.2 函数...............................................121 4.5.3 M文件的一般结构 ......................123 4.5.4 匿名函数、子函数、私有函数与私有 ..................................125 4.5.5 重载函数.......................................126 4.5.6 eval和feval函数 .........................126 4.5.7 内联函数.......................................129 4.5.8 向量化和预分配...........................131 4.5.9 函数的函数...................................132 4.5.10 P码文件 .....................................133 4.6 M文件中变量的检测与传递 ..........134 4.6.1 输入/输出变量检测指令 ...........134 4.6.2 “可变数量”输入/输出变量 ...135 4.6.3 跨空间变量传递和赋值...............137 4.7 MATLAB程序的调试 .....................139 4.7.1 程序调试的基本概念...................139 4.7.2 直接调试法...................................140 4.7.3 使用调试函数进行调试...............140 4.7.4 工具调试法...................................143 4.7.5 程序的性能优化技术...................144 4.8 本章小结 ...........................................146 第5章 数据可视化...........................147 5.1 图形绘制 ...........................................148 5.1.1 离散数据及离散函数...................148 5.1.2 连续函数.......................................148 5.1.3 图形绘制示例...............................149 5.1.4 图形绘制的基本步骤...................151 5.2 二维图形绘制 ...................................151 5.2.1 plot指令 .......................................151 5.2.2 格栅...............................................155 5.2.3 文字说明.......................................156 5.2.4 线型、标记和颜色.......................159 5.2.5 坐标轴设置...................................161 5.2.6 图形叠绘.......................................162 5.2.7 子图绘制.......................................163 5.2.8 交互式绘图...................................164 5.2.9 双坐标轴绘制...............................165 5.2.10 fplot绘图指令 ............................166 VII 5.2.11 ezplot绘图指令 ..........................167 5.2.12 特殊坐标轴绘图.........................168 5.2.13 二维特殊图形函数.....................170 5.3 三维图形绘制 ...................................174 5.3.1 曲线图绘制...................................174 5.3.2 网格图绘制...................................175 5.3.3 曲面图绘制...................................176 5.3.4 光照模型.......................................177 5.3.5 绘制等值线图...............................178 5.4 四维图形可视化 ...............................179 5.4.1 用颜色描述第四维.......................179 5.4.2 其他函数.......................................180 5.5 本章小结 ...........................................181 第2篇 第6章 数据分析...............................183 6.1 多项式及其函数 ...............................184 6.1.1 多项式的表达式和创建...............184 6.1.2 多项式求根...................................185 6.1.3 多项式的四则运算.......................186 6.1.4 多项式的导数、积分与估值.......188 6.1.5 多项式运算函数及操作指令.......189 6.1.6 有理多项式...................................189 6.2 数据插值 ...........................................191 6.2.1 一维插值.......................................191 6.2.2 二维插值.......................................195 6.3 函数的极限 .......................................196 6.3.1 极限的概念...................................196 6.3.2 求极限的函数...............................196 6.4 函数数值积分 ...................................197 6.4.1 数值积分问题的数学表述...........198 6.4.2 一元函数的数值积分...................198 6.4.3 多重数值积分...............................200 6.5 本章小结 ...........................................201 第7章 符号数学计算........................203 7.1 MATLAB符号计算概述 .................204 7.2 符号对象和符号表达式 ...................204 7.2.1 符号对象的创建命令...................204 7.2.2 符号对象的创建示例...................205 7.2.3 符号计算中的运算符和函数.......208 7.2.4 符号对象的类别识别函数...........211 7.2.5 符号表达式中的变量确定...........213 7.2.6 符号精度计算...............................214 7.3 符号表达式操作 ...............................216 7.3.1 符号表达式显示...........................216 7.3.2 符号表达式合并...........................216 7.3.3 符号表达式展开...........................217 7.3.4 符号表达式嵌套...........................218 7.3.5 符号表达式分解...........................218 7.3.6 符号表达式化简...........................219 7.4 符号表达式替换 ...............................221 7.4.1 subs替换函数 ..............................221 7.4.2 subexpr替换函数 .........................222 7.5 符号函数的操作 ...............................223 7.5.1 复合函数操作...............................223 7.5.2 反函数操作...................................224 7.6 符号微积分 .......................................225 7.6.1 符号表达式的极限.......................225 7.6.2 符号表达式的微分.......................226 7.6.3 符号表达式的积分.......................227 7.6.4 符号表达式的级数求和...............228 7.6.5 符号表达式的泰勒级数...............229 7.7 符号积分变换 ...................................230 7.7.1 傅里叶变换及其反变换...............230 7.7.2 拉普拉斯变换及其反变换...........231 7.7.3 Z变换及其反变换 .......................232 7.8 符号代数方程求解 ...........................233 7.9 符号微分方程求解 ...........................235 7.10 符号分析可视化 .............................237 7.10.1 funtool分析界面 ........................237 7.10.2 taylortool分析界面 ....................240 7.11 本章小结 .........................................241 第8章 概率统计..............................243 8.1 产生随机变量 ...................................244 8.1.1 二项分布的随机数据的产生.......244 VIII 8.1.2 正态分布的随机数据的产生.......244 8.1.3 常见分布的随机数产生...............245 8.2 概率密度计算 ...................................246 8.2.1 通用函数概率密度值...................246 8.2.2 专用函数概率密度值...................248 8.3 累积概率分布 ...................................249 8.3.1 通用函数累积概率值...................249 8.3.2 专用函数累积概率值...................250 8.4 统计特征 ...........................................251 8.4.1 平均值、中值...............................251 8.4.2 数据比较.......................................252 8.4.3 期望...............................................253 8.4.4 方差和标准差...............................253 8.4.5 协方差与相关系数.......................253 8.5 统计作图 ...........................................255 8.5.1 正整数频率表...............................255 8.5.2 累积分布函数图形.......................255 8.5.3 最小二乘拟合直线.......................256 8.5.4 绘制正态分布概率图形...............257 8.5.5 样本数据的盒图...........................258 8.5.6 参考线绘制...................................258 8.5.7 样本概率图形...............................260 8.5.8 正态拟合直方图...........................261 8.6 本章小结 ...........................................262 第9章 数学建模函数.........................263 9.1 曲线拟合函数 ...................................264 9.1.1 多项式拟合...................................264 9.1.2 加权最小方差（WLS）拟合原理及实例 ..................................265 9.1.3 非线性曲线拟合...........................267 9.2 参数估计函数 ...................................268 9.2.1 常见分布的参数估计...................268 9.2.2 点估计...........................................270 9.2.3 区间估计.......................................272 9.3 参数传递 ...........................................272 9.3.1 输入和输出参数的数目...............273 9.3.2 可变数目的参数传递...................274 9.3.3 返回被修改的输入参数...............274 9.3.4 全局变量.......................................276 9.4 本章小结 ...........................................276 第10章 经典智能算法......................277 10.1 粒子群算法的MATLAB实现 ......278 10.1.1 基本原理.....................................278 10.1.2 程序设计.....................................279 10.1.3 经典应用.....................................286 10.2 遗传算法的MATLAB实现 ..........290 10.2.1 基本原理.....................................290 10.2.2 程序设计.....................................293 10.2.3 经典应用.....................................297 10.3 蚁群算法概述 .................................303 10.3.1 基本原理.....................................303 10.3.2 程序设计.....................................304 10.3.3 经典应用.....................................306 10.4 本章小结 .........................................314 第3篇 第11章 偏微分方程工具箱................315 11.1 偏微分方程（PDE）工具箱介绍 ..............................................316 11.1.1 偏微分方程常见类型介绍 .........316 11.1.2 偏微分方程工具箱简介 .............322 11.2 求解偏微分方程示例 .....................323 11.2.1 求解椭圆方程 .............................324 11.2.2 求解抛物线方程 .........................328 11.2.3 求解双曲线方程 .........................331 11.2.4 求解特征值方程 .........................335 11.3 本章小结 .........................................338 第12章 优化工具箱.........................339 12.1 优化工具箱及最优化问题介绍 .....340 12.1.1 优化工具箱常用函数.................340 12.1.2 最优化问题.................................343 12.2 线性规划 .........................................345 12.2.1 线性规划函数.............................346 12.2.2 线性规划问题的应用.................347 12.3 无约束非线性规划 .........................355 IX 12.3.1 基本数学原理介绍.....................355 12.3.2 无约束非线性规划函数.............356 12.3.3 无约束非线性规划问题的应用 359 12.4 二次规划 .........................................359 12.4.1 二次规划函数quadprog ............359 12.4.2 二次规划问题的应用.................361 12.5 有约束最小化 .................................362 12.5.1 有约束最小化函数fmincon ......362 12.5.2 有约束最小化应用.....................365 12.6 目标规划 .........................................366 12.6.1 目标规划函数fgoalattain ..........366 12.6.2 目标规划应用.............................369 12.7 最大最小化 .....................................372 12.7.1 最大最小化函数fminimax ........372 12.7.2 最大最小化应用.........................374 12.8 本章小结 .........................................375 第13章 小波分析工具箱....................377 13.1 小波分析 .........................................378 13.1.1 小波分析概述.............................378 13.1.2 傅里叶变换和小波变换.............379 13.1.3 多分辨分析.................................382 13.1.4 小波包分析.................................385 13.1.5 几种常用的小波.........................389 13.1.6 小波应用演示示例.....................391 13.2 小波工具箱介绍 .............................392 13.2.1 小波工具箱的启动.....................392 13.2.2 一维连续小波分析工具.............393 13.2.3 一维离散小波分析工具.............398 13.3 小波分析在图像处理中的应用 .....403 13.3.1 基于小波变换的图像局部压缩 ..............................................404 13.3.2 二维小波变换的图像压缩.........405 13.3.3 图像压缩中阈值的确定与作用命令 ......................................408 13.3.4 基于小波包变换的图像压缩.....409 13.3.5 小波变换用于图像去噪.............411 13.3.6 小波分析用于图像增强.............414 13.3.7 图像钝化与锐化.........................416 13.3.8 小波分析用于图像融合.............418 13.3.9 小波分析用于图像分解.............420 13.4 本章小结 .........................................422 第14章 Simulink仿真基础...............423 14.1 Simulink概述 .................................424 14.1.1 Simulink的基本概念 .................424 14.1.2 Simulink的工作环境与启动 .....426 14.1.3 Simulink模型的特点 .................427 14.1.4 Simulink模块的组成 .................429 14.1.5 Simulink中的数据类型 .............430 14.1.6 Simulink中的模块和模块库 .....433 14.1.7 Simulink常用工具 .....................438 14.1.8 Simulink的实例演示 .................439 14.2 Simulink模型创建 .........................441 14.2.1 Simulink模块的基本操作 .........442 14.2.2 模型和模型文件.........................445 14.2.3 创建模型的基本步骤和技巧.....447 14.3 过零检测和代数环 .........................450 14.3.1 过零检测.....................................450 14.3.2 代数环.........................................452 14.4 本章小结 .........................................453 第15章 Simulink仿真应用...............455 15.1 子系统的创建和封装 .....................456 15.1.1 子系统介绍.................................456 17.1.2 创建子系统.................................457 15.1.3 封装子系统.................................458 15.2 仿真模型的分析 .............................462 15.2.1 模型状态的确定.........................462 15.2.2 线性化的数学描述.....................464 15.2.3 平衡点分析.................................465 15.2.4 微分方程的求解算法.................466 15.3 运行仿真 .........................................467 15.3.1 启动仿真.....................................467 17.3.2 仿真的配置.................................470 17.3.3 优化仿真过程.............................475 15.4 模型调试 .........................................477 17.4.1 Simulink调试器 .........................477 X 17.4.2 命令行调试及设置断点.............478 15.5 Simulink实例应用 .........................479 15.6 本章小结 .........................................484 第4篇 第16章 句柄图形对象.......................485 16.1 句柄图形对象体系 .........................486 16.1.1 句柄图形组织.............................486 16.1.2 句柄图形对象类型简介.............486 16.2 句柄图形对象操作 .........................487 16.2.1 创建对象.....................................487 16.2.2 访问对象句柄.............................489 16.2.3 复制和删除对象.........................491 16.2.4 控制图形输出.............................492 16.2.5 保存句柄.....................................496 16.3 对象属性设置 .................................497 16.3.1 设置属性.....................................497 16.3.2 设置默认属性.............................498 16.3.3 通用属性.....................................500 16.4 Figure对象 .....................................501 16.4.1 Figure对象介绍 .........................501 16.4.2 Figure对象操作 .........................502 16.5 Axes对象 ........................................503 16.5.1 坐标轴介绍.................................503 16.5.2 标签与外观.................................503 16.5.3 位置.............................................504 16.5.4 一图多轴.....................................505 16.5.5 坐标轴控制.................................508 16.5.6 线条颜色控制.............................509 16.5.7 绘图操作.....................................510 16.6 Core对象 ........................................511 16.6.1 Core对象介绍 ............................511 16.6.2 Core对象创建示例 ....................512 16.7 Plot对象 .........................................513 16.7.1 Plot对象介绍 .............................513 16.7.2 Plot对象创建示例 .....................513 16.7.3 连接变量.....................................514 16.8 Group对象......................................514 16.8.1 Group对象介绍 .........................514 16.8.2 创建Group对象 ........................515 16.8.3 对象变换.....................................515 16.9 Annotation对象 ..............................516 16.9.1 Annotation对象介绍 ..................516 16.9.2 Annotation对象使用示例 ..........516 16.10 本章小结 .......................................517 第17章 图形用户界面......................519 17.1 图形用户界面介绍 .........................520 17.2 图形用户界面控件 .........................520 17.2.1 图形用户界面控件的创建.........521 17.2.2 鼠标动作执行.............................523 17.2.3 事件队列的执行顺序.................524 17.2.4 回调函数的编写.........................525 17.3 对话框对象 .....................................527 17.3.1 公共对话框.................................528 17.3.2 一般对话框.................................531 17.4 界面菜单 .........................................537 17.4.1 菜单建立.....................................537 17.4.2 菜单属性.....................................538 17.5 编写M文件 ...................................539 17.6 图形界面创建工具GUIDE ...........541 17.6.1 利用创建工具GUIDE进行GUI设计 ......................................541 17.6.2 GUIDE创建的工具 ...................547 17.6.3 创建带Uicontrol控件的图形界面 ......................................549 17.7 本章小结........................................550 第18章 文件读取I/O.......................551 18.1 文件夹的管理 .................................552 18.1.1 当前文件夹管理.........................552 18.1.2 创建文件夹.................................555 18.1.3 删除文件夹.................................556 18.1.4 复制或移动文件夹.....................557 18.2 打开和关闭文件 .............................560 18.2.1 打开文件.....................................560 18.2.2 关闭文件.....................................561 XI 18.3 工作区数据—MAT文件 ...............562 18.3.1 输出数据到MAT文件 ..............562 18.3.2 读取MAT文件—load函数 ......563 18.3.3 查看MAT文件的变量 ..............563 18.4 读/写二进制文件 ..........................564 18.4.1 写二进制文件.............................564 18.4.2 读二进制文件.............................566 18.5 读/写文本文件 ............................568 18.5.1 写文本文件.................................568 18.5.2 读文本文件.................................569 18.5.3 其他读/写文本文件的函数 .....572 18.6 文件内的位置控制 .........................578 18.7 导入数据 .........................................580 18.8 本章小结 .........................................582 第19章 MATLAB编译器..................583 19.1 MATLAB Compiler（编译器）概述 .................................................584 19.2 编译器的安装和配置 .....................585 19.2.1 编译器的安装.............................585 19.2.2 编译器的配置.............................585 19.3 编译过程 .........................................585 19.3.1 安装MCR ...................................585 19.3.2 MCR编译过程 ...........................587 19.4 编译命令mcc .................................587 19.5 编译生成独立运行程序 .................588 19.5.1 编译M文件 ...............................588 19.5.2 编译图形绘制M文件 ...............590 19.5.3 由含feval指令的M文件生成EXE 文件 ......................................591 19.5.4 编译GUI文件 ...........................592 19.6 本章小结 .........................................593 第20章 外部接口应用介绍................595 20.1 接口概述 .........................................596 20.1.1 MEX文件介绍 ...........................596 20.1.2 MAT文件介绍 ...........................596 20.1.3 MATLAB计算引擎介绍 ...........596 20.2 基于C/C++语言的MEX文件应用 ...597 20.2.1 MEX文件结构 ...........................597 20.2.2 创建C/C++ MEX文件 ..............598 20.2.3 调试C/C++语言MEX程序文件 ..............................................602 20.3 基于C/C++语言的MAT文件应用 .................................................603 20.3.1 使用C/C++语言创建MAT文件的过程 ..........................................603 20.3.2 使用C/C++语言创建MAT文件示例 ..............................................604 20.3.3 使用C/C++语言读取MAT文件示例 ..............................................606 20.4 基于C/C++语言的计算引擎应用 .................................................608 20.5 MATLAB中Java语言的调用 ......609 20.5.1 Java接口使用 ............................610 20.5.2 Java接口编程应用示例 ............613 20.6 本章小结 .........................................614 |