本書主要介紹MATLAB 8.5(R2015a)的基礎(chǔ)入門、數(shù)值計(jì)算、單元數(shù)組與結(jié)構(gòu)數(shù)組、符號計(jì)算、繪圖及可視化、程序設(shè)計(jì)、M文件、數(shù)據(jù)分析、優(yōu)化計(jì)算、Simulink動(dòng)態(tài)仿真以及圖形用戶界面(GUI)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。
1.《MATLAB 8.5基礎(chǔ)教程》內(nèi)容覆蓋了各學(xué)科通用的基礎(chǔ)部分,詳細(xì)介紹MATLAB平臺具有的數(shù)學(xué)計(jì)算、算法研究、科學(xué)和工程繪圖、數(shù)據(jù)分析及可視化、系統(tǒng)建模及仿真、應(yīng)用軟件開發(fā)等功能。
2.《MATLAB 8.5基礎(chǔ)教程》敘述簡明扼要,深入淺出,利用精心設(shè)計(jì)選取的例題及日常生活相關(guān)的案例,講解MATLAB的具體操作方法。 3.《MATLAB 8.5基礎(chǔ)教程》配有電子教案和豐富的素材文件。
MATLAB是美國Mathworks公司于1984年推出的一套高性能的數(shù)值計(jì)算和可視化軟件,是一種面向科學(xué)與工程計(jì)算的高級語言。與其他計(jì)算機(jī)語言相比,MATLAB更加接近人們書寫計(jì)算公式的思維方式,其程序編寫就像在演算紙上排列出公式與求解過程,這使人們擺脫了許多重復(fù)、復(fù)雜的機(jī)械性的編程細(xì)節(jié),把注意力集中在創(chuàng)造性問題上,用盡可能短的時(shí)間得到盡可能多的有價(jià)值的結(jié)果。MATLAB具有編程簡單、節(jié)省時(shí)間、提高效率、易學(xué)易懂,功能強(qiáng)大、適用范圍廣、移植性和開放性強(qiáng)等特點(diǎn),已經(jīng)發(fā)展成為適用多學(xué)科、多工作平臺的大型軟件。MATLAB在國際上被廣泛接受和使用,是在校大學(xué)本科生、研究生必須掌握的基本技能,是日常學(xué)習(xí)、應(yīng)用研究及在高端領(lǐng)域進(jìn)行科學(xué)實(shí)踐的一種有效工具。
《MATLAB 8.5基礎(chǔ)教程》作為介紹MATLAB知識的基礎(chǔ)教科書,主要為MATLAB初學(xué)者詳細(xì)介紹MATLAB基本內(nèi)容與功能、函數(shù)格式與調(diào)用、編程方法與結(jié)果運(yùn)行,并以高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、優(yōu)化問題、數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)仿真等學(xué)科為背景,精選例題及與日常問題相關(guān)的案例,講解MATLAB具體操作方法,讓學(xué)生輕松自如地學(xué)習(xí)掌握MATLAB的編程方法和應(yīng)用能力,為今后從事科學(xué)研究、行業(yè)開發(fā)打下較好的基礎(chǔ)。
《MATLAB 8.5基礎(chǔ)教程》在MATLAB 7.14(R2012a)版本基礎(chǔ)上,使用全新視圖界面的MATLAB 8.5(R2015a)平臺和最新的數(shù)據(jù)對其內(nèi)容進(jìn)行了更新和完善。內(nèi)容覆蓋了各學(xué)科通用的基礎(chǔ)部分,充分體現(xiàn)了MATLAB平臺具有的數(shù)學(xué)計(jì)算、算法研究、科學(xué)和工程繪圖、數(shù)據(jù)分析及可視化、系統(tǒng)建模及仿真、應(yīng)用軟件開發(fā)等功能。本書敘述簡明扼要,深入淺出,并有豐富的例題及實(shí)例分析。
本書主要由楊德平、孫顯錄、管殿柱編寫,參與編寫的還有趙芹、賈德威、孫海濤、李聰、楊本碩、李文秋、管玥、宋一兵、王獻(xiàn)紅。在編寫過程中也得到了學(xué)院老師及國內(nèi)兄弟高校同仁的大力支持,在此表示衷心的感謝!
由于時(shí)間倉促和作者水平有限,書中難免會(huì)有不足和疏漏之處,懇切期望得到各方面專家和廣大讀者的指教。
第1章 基礎(chǔ)入門
1.1 MATLAB概述
1.1.1 MATLAB發(fā)展歷程
1.1.2 MATLAB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1.1.3 MATLAB工具箱類型
1.1.4 MATLAB主要功能
1.1.5 MATLAB的特點(diǎn)
1.2 MATLAB的安裝及啟動(dòng)
1.2.1 MATLAB的安裝與激活
1.2.2 MATLAB的啟動(dòng)和退出
1.3 MATLAB操作界面
1.3.1 菜單欄
1.3.2 快速訪問工具欄
1.3.3 當(dāng)前文件夾工具欄
1.3.4 命令行窗口
1.3.5 工作區(qū)
1.3.6 文件概況窗口
1.3.7 命令歷史窗口
1.3.8 M文件編輯器窗口
1.3.9 數(shù)組編輯器窗口
1.4 MATLAB操作命令
1.4.1 命令行窗口的顯示
1.4.2 標(biāo)點(diǎn)符號的作用
1.4.3 通用操作命令
1.4.4 鍵盤操作和快捷鍵
1.5 綜合實(shí)例
1.6 思考與練習(xí)
第2章 數(shù)值計(jì)算
2.1 表達(dá)式
2.1.1 常量
2.1.2 變量與基本函數(shù)
2.1.3 表達(dá)式及運(yùn)算
2.1.4 復(fù)數(shù)
2.2 一維數(shù)值數(shù)組及其操作
2.2.1 數(shù)組創(chuàng)建
2.2.2 數(shù)組的保存和裝載
2.2.3 數(shù)組尋址和賦值
2.2.4 數(shù)組排序及維數(shù)
2.2.5 數(shù)組運(yùn)算
2.3 矩陣及其操作
2.3.1 矩陣的創(chuàng)建
2.3.2 矩陣元素操作
2.3.3 矩陣的維數(shù)
2.3.4 矩陣賦值與擴(kuò)展
2.3.5 矩陣元素及重排
2.3.6 矩陣復(fù)制
2.3.7 矩陣元素的查找
2.3.8 稀疏矩陣
2.4 矩陣的運(yùn)算
2.4.1 矩陣的運(yùn)算指令
2.4.2 矩陣的加減法
2.4.3 矩陣的乘法
2.4.4 矩陣的左除和右除
2.4.5 逆矩陣
2.4.6 方陣的行列式
2.4.7 矩陣的特征值和特征向量
2.4.8 矩陣元素的求和
2.4.9 矩陣元素的求積
2.4.10 矩陣元素的差分
2.5 利用矩陣解線性方程組
2.5.1 線性方程組的唯一解
2.5.2 齊次線性方程組的通解
2.5.3 非齊次線性方程組的通解
2.5.4 超定方程組
2.6 綜合實(shí)例
2.6.1 求解企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量
2.6.2 利用超越方程求解投資額與GDP線性關(guān)系
2.7 思考與練習(xí)
第3章 單元數(shù)組與結(jié)構(gòu)數(shù)組
3.1 字符串?dāng)?shù)組
3.1.1 串?dāng)?shù)組的生成
3.1.2 串?dāng)?shù)組的訪問和大小
3.1.3 多行串?dāng)?shù)組的創(chuàng)建
3.1.4 字符串?dāng)?shù)組的轉(zhuǎn)換
3.2 單元數(shù)組
3.2.1 單元數(shù)組的創(chuàng)建
3.2.2 單元數(shù)組的顯示
3.2.3 單元數(shù)組的內(nèi)容獲取
3.2.4 單元數(shù)組的數(shù)據(jù)處理
3.3 結(jié)構(gòu)數(shù)組
3.3.1 結(jié)構(gòu)數(shù)組的創(chuàng)建
3.3.2 結(jié)構(gòu)數(shù)組的操作
3.3.3 結(jié)構(gòu)數(shù)組與單元數(shù)組的轉(zhuǎn)換
3.4 map容器
3.4.1 map對象屬性
3.4.2 map對象的創(chuàng)建
3.4.3 map對象的編輯
3.5 綜合實(shí)例
3.5.1 建立學(xué)生班級檔案數(shù)組
3.5.2 股票價(jià)格走勢預(yù)測
3.6 思考與練習(xí)
第4章 符號計(jì)算
4.1 符號對象及其運(yùn)算
4.1.1 創(chuàng)建符號對象與表達(dá)式
4.1.2 符號表達(dá)式運(yùn)算
4.2 符號極限
4.3 符號導(dǎo)數(shù)
4.4 符號積分
4.5 符號級數(shù)
4.6 代數(shù)方程的符號解
4.7 常微分方程的符號解
4.8 符號分析可視化
4.8.1 符號函數(shù)計(jì)算器界面
4.8.2 泰勒級數(shù)逼近分析界面
4.9 綜合實(shí)例
4.9.1 求圓周率的近似值
4.9.2 市場占有率預(yù)測
4.10 思考與練習(xí)
第5章 繪圖及可視化
5.1 二維圖形繪制
5.1.1 基本繪圖函數(shù)
5.1.2 圖形標(biāo)注
5.1.3 圖形控制命令
5.1.4 疊加繪圖
5.1.5 多子圖
5.1.6 多個(gè)圖形窗口
5.1.7 對數(shù)比例坐標(biāo)軸
5.1.8 雙縱坐標(biāo)圖
5.1.9 泛函繪圖
5.1.10 簡易函數(shù)繪圖
5.1.11 交互式圖形命令
5.2 三維圖形繪制
5.2.1 獲取數(shù)據(jù)點(diǎn)矩陣
5.2.2 曲線圖
5.2.3 曲面圖
5.2.4 網(wǎng)格圖
5.2.5 柱形圖
5.2.6 球體圖
5.2.7 視角控制
5.2.8 色圖控制
5.3 特殊圖形繪制
5.3.1 極坐標(biāo)圖
5.3.2 條形圖
5.3.3 直方圖
5.3.4 餅形圖
5.3.5 面積圖
5.3.6 填色圖
5.3.7 散點(diǎn)圖
5.3.8 階梯圖
5.3.9 桿狀圖
5.3.10 誤差條形圖
5.3.11 等高線圖
5.4 綜合實(shí)例
5.4.1 繪制模擬噴泉的散點(diǎn)圖
5.4.2 繪制股票K線圖
5.5 思考與練習(xí)
第6章 程序設(shè)計(jì)
6.1 運(yùn)算符及其操作運(yùn)算
6.1.1 算術(shù)操作運(yùn)算
6.1.2 關(guān)系操作運(yùn)算
6.1.3 邏輯操作運(yùn)算
6.1.4 運(yùn)算符優(yōu)先級
6.2 向量化和預(yù)分配
6.3 順序語句
6.4 循環(huán)語句
6.4.1 for循環(huán)
6.4.2 while 循環(huán)
6.5 條件語句
6.5.1 if-else-end結(jié)構(gòu)
6.5.2 switch-case 結(jié)構(gòu)
6.6 試探結(jié)構(gòu)
6.7 流控制命令
6.7.1 continue命令
6.7.2 break命令
6.7.3 return命令
6.7.4 error和warning命令
6.7.5 input命令
6.7.6 keyboard命令
6.7.7 pause命令
6.8 綜合實(shí)例
6.8.1 三角形面積計(jì)算
6.8.2 學(xué)生的成績管理
6.9 思考與練習(xí)
第7章 M文件
7.1 M文件結(jié)構(gòu)
7.1.1 M文件的建立與運(yùn)行
7.1.2 腳本M文件
7.1.3 函數(shù)M文件
7.2 其他函數(shù)類型
7.2.1 eval函數(shù)和feval函數(shù)
7.2.2 內(nèi)聯(lián)函數(shù)
7.2.3 匿名函數(shù)
7.2.4 子函數(shù)
7.2.5 私人函數(shù)
7.3 M文件變量及傳遞
7.3.1 檢查輸入變量的數(shù)目
7.3.2 局部變量
7.3.3 全局變量
7.3.4 變量傳遞與賦值
7.4 M文件節(jié)的劃分及運(yùn)行
7.5 綜合實(shí)例
7.5.1 答卷中選擇題的初步統(tǒng)計(jì)
7.5.2 住房貸款的等額本息還款額
7.