MATLAB實用教程

第1部分 實用教程
第1章 MATLAB R2010a環境
1.1 MATLAB簡介
1.1.1 MATLAB工具箱
1.1.2 MATLAB功能和特點
1.2 MATLAB R2010a的環境設置
1.2.1 菜單欄
1.2.2 工具欄
1.3 通用操作界面窗口
1.3.1 命令窗口（Command Window）
1.3.2 歷史命令窗口（Command History）
1.3.3 當前目錄瀏覽器窗口（Current Folder）
1.3.4 工作空間窗口（Workspace）
1.3.5 變量編輯器窗口（Variable Editor）
1.3.6 M文件編輯/調試器窗口（Editor/Debugger）
1.3.7 程序性能剖析窗口（Profiler）
1.3.8 MATLAB R2010a幫助
1.4 MATLAB R2010a其他管理
1.4.1 MATLAB用戶文件格式
1.4.2 設置搜索路徑
1.4.3 文件管理命令
1.4.4 退出MATLAB
1.5 1個實例
第2章 MATLAB數值計算
2.1 變量和數據
2.1.1 數據類型
2.1.2 常數
2.1.3 變量
2.2 矩陣和數組
2.2.1 矩陣輸入
2.2.2 矩陣元素
2.2.3 字符串
2.2.4 矩陣和數組運算
2.2.5 多維數組
2.3 日期和時間
2.3.1日期和時間的表示格式
2.3.2 日期和時間函數
2.4 稀疏矩陣
2.4.1 稀疏矩陣的建立
2.4.2 稀疏矩陣的存儲空間
2.4.3 稀疏矩陣的運算
2.5 多項式
2.5.1 多項式的求值、求根和部分分式展開
2.5.2 多項式的乘除法和微積分
2.5.3 多項式擬合和插值
2.6 元胞數組和結構數組
2.6.1 元胞數組
2.6.2 結構數組
2.7 數據分析
2.7.1 數據統計和相關分析
2.7.2 差分和積分
2.7.3 卷積和快速傅里葉變換
2.7.4 向量函數
第3章 MATLAB符號計算
3.1 符號表達式的建立
3.1.1 創建符號常量
3.1.2 創建符號變量和符號表達式
3.1.3 符號矩陣
3.2 符號表達式的代數運算
3.2.1 符號表達式的代數運算
3.2.2 符號數值任意精度控制和運算
3.2.3 符號對象與數值對象的轉換
3.3 符號表達式的操作和轉換
3.3.1 符號表達式中自由變量的確定
3.3.2 符號表達式的化簡
3.3.3 符號表達式的替換
3.3.4 求反函數和復合函數
3.3.5 符號表達式的轉換
3.4 符號極限、微積分和級數求和
3.4.1 符號極限
3.4.2 符號微分
3.4.3 符號積分
3.4.4 符號級數
3.5 符號積分變換
3.5.1 傅里葉變換及其反變換
3.5.2 拉普拉斯變換及其反變換
3.5.3 Z變換及其反變換
3.6 符號方程的求解
3.6.1 代數方程
3.6.2 符號常微分方程
3.7 符號函數的可視化
3.7.1 符號函數的繪圖命令
3.7.2 圖形化的符號函數計算器
3.8 MuPAD的使用
3.8.1 MuPAD Notebook
3.8.2 MuPAD 函數的使用
第4章 MATLAB計算的可視化和GUI設計
4.1 二維曲線的繪制
4.1.1 基本繪圖命令
4.1.2 繪制曲線的一般步驟
4.1.3 多個圖形繪制的方法
4.1.4 曲線的線形、顏色和數據點形
4.1.5 設置坐標軸和文字標注
4.1.6 交互式圖形命令
4.2 MATLAB的特殊圖形繪制
4.2.1 條形圖
4.2.2 面積圖和實心圖
4.2.3 直方圖
4.2.4 餅形圖
4.2.5 離散數據圖
4.2.6 對數坐標和極坐標圖
4.2.7 等高線圖
4.2.8 復向量圖
4.3 MATLAB的三維圖形繪制
4.3.1 繪制三維線圖命令
4.3.2 繪制三維網線圖和曲面圖
4.3.3 立體圖形與圖軸的控制
4.3.4 色彩的控制
4.4 圖形繪制工具
4.5 對話框
4.6 句柄圖形
4.6.1 句柄圖形體系
4.6.2 圖形對象的操作
4.7 用戶圖形界面設計
4.7.1 可視化的界面環境
4.7.2 菜單
4.7.3 控件
4.7.4 對象對齊工具、屬性編輯器和對象瀏覽器
4.7.5 回調函數
4.8 圖形文件轉儲
第5章 MATLAB程序設計
5.1 程序流程控制
5.1.1 for┅end循環結構
5.1.2 while┅end循環結構
5.1.3 if┅else┅end條件轉移結構
5.1.4 switch┅case開關結構
5.1.5 try┅catch┅end試探結構
5.1.6 流程控制語句
5.1.7 循環結構與動畫
5.2 M文件
5.2.1 M文件編輯器
5.2.2 M腳本文件
5.2.3 M函數文件
5.3 函數調用和參數傳遞
5.3.1 子函數和私有函數
5.3.2 局部變量和全局變量
5.3.3 函數的參數
5.3.4 程序舉例
5.4 利用函數句柄執行函數
5.4.1 函數句柄的創建
5.4.2 用feval命令執行函數
5.5 利用泛函命令進行數值分析
5.5.1 求極小值
5.5.2 求過零點
5.5.3 數值積分
5.5.4 微分方程的數值解
5.6 內聯函數
5.7 M文件性能的優化和加速
5.7.1 M文件性能優化
5.7.2 P碼文件
5.7.3 程序性能剖析窗口
第6章 線性控制系統分析與設計
6.1 線性系統的描述
6.1.1 狀態空間描述法
6.1.2 傳遞函數描述法
6.1.3 零極點描述法
6.1.4 離散系統的數學描述
6.2 線性系統模型之間的轉換
6.2.1 連續系統模型之間的轉換
6.2.2 連續系統與離散系統之間的轉換
6.2.3 模型對象的屬性
6.3 結構框圖的模型表示
6.4 線性系統的時域分析
6.4.1 零輸入響應分析
6.4.2 脈沖響應分析
6.4.3 階躍響應分析
6.4.4 任意輸入的響應
6.4.5 系統的結構參數
6.5 線性系統的頻域分析
6.5.1 頻域特性
6.5.2 連續系統頻域特性
6.5.3 幅值裕度和相角裕度
6.5.4 閉環頻率特性的性能指標
6.6 頻率特性校正
6.6.1 超前校正
6.6.2 滯後校正
6.7 線性系統的根軌跡分析
6.7.1 繪制根軌跡
6.7.2 根軌跡的其他工具
6.8 線性系統的圖形工具界面
6.8.1 LTI Viewer界面
6.8.2 SISO設計工具sisotool
第7章 Simulink仿真環境
7.1 演示1個Simulink的簡單程序
7.2 Simulink文件操作和模型窗口
7.2.1 Simulink文件操作
7.2.2 Simulink模型窗口
7.3 模型創建
7.3.1 模塊操作
7.3.2 信號線操作
7.4 Simulink基本模塊
7.4.1 基本模塊
7.4.2 常用模塊的參數和屬性設置
7.5 復雜系統仿真與分析
7.5.1 仿真設置
7.5.2 連續系統仿真
7.5.3 離散系統仿真
7.5.4 仿真結構參數化
7.6 子系統與封裝
7.6.1 建立子系統
7.6.2 條件執行子系統
7.6.3 子系統的封裝
7.7 用MATLAB命令創建和運行Simulink模型
7.8 S函數
7.8.1 S函數的介紹
7.8.2 S函數的編寫
7.8.3 S函數模塊的使用
7.9 以Simulink為基礎的模塊工具箱
第8章 MATLAB高級應用
8.1 MATLAB應用接口
8.1.1 MEX文件
8.1.2 使用MATLAB編譯器
8.2 低級文件輸入/輸出
8.2.1 打開和關閉文件
8.2.2 讀/寫格式化文件
8.2.3 讀/寫二進制數據
8.2.4 文件定位
8.3 Notebook
8.3.1 Notebook安裝
8.3.2 Notebook啟動
8.3.3 Notebook使用
8.3.4 Notebook中的MATLAB使用
第2部分 習題
第1章 MATLAB R2010a環境
第2章 MATLAB數值計算
第3章 MATLAB符號計算
第4章 MATLAB計算的可視化和GUI設計
第5章 MATLAB程序設計
第6章 線性控制系統分析與設計
第7章 Simulink仿真環境
第8章 MATLAB高級應用
第3部分 實驗
實驗1 MATLAB環境及命令窗口
實驗2 MATLAB的數值計算
實驗3 MATLAB的符號計算
實驗4 MATLAB的計算可視化和GUI設計
實驗5 MATLAB程序設計
實驗6 線性控制系統分析與設計
實驗7 Simulink仿真環境
第4部分 附錄
附錄A 習題答案
附錄B 模擬測試題
附錄C 模擬測試題答案
附錄D 例題索引
附錄E 程序的調試
E.1 錯誤類型
E.2 程序調試器