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本書系統(tǒng)、詳細(xì)地介紹了MATLAB 8.X軟件的主要特點(diǎn)、使用方法、經(jīng)驗(yàn)技巧、應(yīng)用案例。與其他同類書籍相比，本書具有如下特點(diǎn)： 介紹了MATLAB 8.0軟件的新特點(diǎn)和功能； 配有豐富的例程與詳細(xì)的注解，精選了300多個(gè)例子，每個(gè)例子有詳細(xì)的注釋和解析； 面向應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)，分享了作者在教學(xué)、科研過程中的一些心得（以經(jīng)驗(yàn)分享的形式出現(xiàn)）； *后，給出了電機(jī)的建模與控制、人口增長(zhǎng)模型擬合與預(yù)測(cè)等典型實(shí)例。 本書既可作為高等院校電子信息、計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)本科生、研究生的教材，也可作為畢業(yè)設(shè)計(jì)、研究生課題、各類相關(guān)競(jìng)賽人員的參考資料，還可作為相關(guān)工程技術(shù)人員的參考書。

《MATLAB 8.X實(shí)戰(zhàn)指南》是精通MATLAB叢書之一，配有豐富的例程與詳細(xì)的注解。本書在講解MATLAB 8.0軟件基本使用方法、技巧的同時(shí)，精選了300多個(gè)例子，每個(gè)例子都有詳細(xì)的注釋和解析；并且在每個(gè)例子中，都會(huì)有運(yùn)行效果圖，使讀者具有身臨其境的感覺。本書提供所有程序源代碼，可通過MATLAB中文論壇與作者在線交流。精通MATLAB系列書目如下：? MATLAB通信系統(tǒng)建模與仿真? MATLAB R2015a數(shù)字圖像處理? MATLAB R2015b數(shù)學(xué)建模? MATLAB R2015a小波分析? MATLAB R2015b神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)? MATLAB R2015b*化計(jì)算? MATLAB R2015b概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)? MATLAB R2015b數(shù)值計(jì)算方法? 數(shù)字圖像處理高級(jí)應(yīng)用--基于MATLAB與CUDA的實(shí)現(xiàn)（第2版）? MATLAB 8.X實(shí)戰(zhàn)指南

前言

MATLAB是美國Mathworks公司開發(fā)推出的一款集科學(xué)計(jì)算、可視化功能、幫助提示功能于一體的開放交互式大型軟件，目前已被廣泛應(yīng)用于數(shù)學(xué)、物理、化工、機(jī)電、圖像信號(hào)處理、金融、生物醫(yī)藥工程、海洋科學(xué)、航天工程以及社會(huì)科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。其方便而簡(jiǎn)單的程序設(shè)計(jì)語言、強(qiáng)大的計(jì)算能力、卓越的數(shù)據(jù)可視化能力、豐富的應(yīng)用工具箱受到了廣大科技工作者的普遍好評(píng)，已成為在校學(xué)生和科研工作者不可或缺的科研軟件。MATLAB軟件自20世紀(jì)80年代問世以來，已有三十多年的發(fā)展歷程。MATLAB R2015a軟件屬于8.0版本，其界面布局、應(yīng)用功能等方面與6.0版本、7.0版本都有所區(qū)別，工具箱的種類也有所增加和完善。為了使初學(xué)者能夠快速熟悉、了解MATLAB 8.0軟件，筆者在多年教學(xué)與科研的基礎(chǔ)上編寫了本書。與其他同類書籍相比，本書具有如下特點(diǎn)：（1） 介紹了MATLAB 8.0軟件的特點(diǎn)和功能。由于MATLAB軟件不斷發(fā)展和完善，MATLAB 8.0軟件與以往其他版本有所改進(jìn)，功能也有所增加。本書在介紹MATLAB基本功能和應(yīng)用的基礎(chǔ)上，對(duì)其新增功能進(jìn)行了介紹和講解。（2） 配有豐富的例程與詳細(xì)的注解。本書在講解MATLAB 8.0軟件基本使用方法、技巧的同時(shí)，精選了300多個(gè)例子，每個(gè)例子有詳細(xì)的注釋和解析； 并且在每個(gè)例子中，都會(huì)有運(yùn)行效果圖，使讀者具有身臨其境的感覺。（3） 面向應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)。學(xué)習(xí)軟件的最終目的是解決學(xué)習(xí)、科研、工程中的具體問題。本書的一大特色就是面向應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)，分為計(jì)算篇（第1~5章）、程序篇（第6章）、交互篇（第7、8章）、仿真篇（第9章）和應(yīng)用篇（第10、11章），并且以問題索引式布局謀篇，便于讀者查詢； 同時(shí)，本書在講解的過程中，分享了作者在教學(xué)、科研過程中的一些心得（以經(jīng)驗(yàn)分享的形式出現(xiàn)），有利于讀者快速上手； 最后，列舉了偽隨機(jī)序列的生成、電機(jī)的建模與控制、人口增長(zhǎng)模型擬合與預(yù)測(cè)等典型實(shí)例，這些實(shí)例也是學(xué)習(xí)、科研、工程中經(jīng)常遇到的。全書共12章，內(nèi)容包括： 快速了解MATLAB、如何采用MATLAB進(jìn)行初等數(shù)學(xué)運(yùn)算、如何采用MATLAB進(jìn)行矩陣運(yùn)算、如何利用MATLAB求解線性方程組、如何采用MATLAB進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)分析、如何采用MATLAB進(jìn)行符號(hào)計(jì)算、如何采用MATLAB語言進(jìn)行編程、如何采用MATLAB進(jìn)行繪圖、如何進(jìn)行GUI交互設(shè)計(jì)、如何采用Simulink進(jìn)行仿真、如何采用MATLAB進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合與插值、MATLAB典型應(yīng)用實(shí)例精講。本書可作為： 對(duì)MATLAB感興趣的讀者的參考書； 理工科相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生的教材； 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)、研究生學(xué)術(shù)論文的資料； 相關(guān)工程技術(shù)人員的參考資料。本書由趙小川組織編寫并進(jìn)行統(tǒng)稿，梁冠豪負(fù)責(zé)第1、9章的編寫，何灝負(fù)責(zé)第2、3章的編寫，邱帥睿、于遜等人對(duì)本書進(jìn)行了部分圖形繪制與校對(duì)。同時(shí)，趙斌、張風(fēng)英、何灝、于遜、馬子領(lǐng)、李喜玉、李陽、劉祥、吳軍、李利華參與了本書的部分編寫工作，對(duì)各章的程序進(jìn)行驗(yàn)證。在此，對(duì)他們付出的辛勤勞動(dòng)表示衷心的感謝。書中疏漏或不足之處在所難免，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。有興趣的朋友可以發(fā)郵件到： zhaoxch1983@sina.com，與作者交流。趙小川2016年12月于北京

目錄

第0章快速了解MATLAB

0.1MATLAB的基本概況

0.1.1MATLAB的發(fā)展歷史

0.1.2MATLAB相關(guān)產(chǎn)品概述

0.1.3MATLAB的主要特性

0.1.4MATLAB的系統(tǒng)組成

0.2MATLAB R2015a操作界面入門

0.2.1菜單欄

0.2.2快速訪問工具欄

0.2.3當(dāng)前文件夾工具欄

0.2.4工作區(qū)

0.2.5命令行窗口

0.2.6命令歷史記錄窗口

0.3MATLAB R2015a 基本操作入門

0.3.1MATLAB通用命令

0.3.2MATLAB基本操作

0.3.3MATLAB幫助系統(tǒng)

第1章如何采用MATLAB進(jìn)行初等數(shù)學(xué)運(yùn)算

1.1MATLAB有哪些主要的數(shù)據(jù)類型

1.1.1數(shù)值類型

1.1.2邏輯類型

1.1.3字符和字符串

1.1.4結(jié)構(gòu)體類型

1.1.5數(shù)組與矩陣類型

1.1.6單元數(shù)組類型

1.1.7map容器類型

1.2如何進(jìn)行初等數(shù)學(xué)運(yùn)算

1.2.1加減乘除四則運(yùn)算

1.2.2冪、指數(shù)、對(duì)數(shù)運(yùn)算

1.2.3三角函數(shù)運(yùn)算

1.2.4多項(xiàng)式運(yùn)算

1.3MATLAB有哪些運(yùn)算符

1.3.1算術(shù)運(yùn)算符

1.3.2關(guān)系運(yùn)算符

1.3.3邏輯運(yùn)算符

1.3.4運(yùn)算優(yōu)先級(jí)

第2章如何采用MATLAB進(jìn)行矩陣運(yùn)算

2.1如何在MATLAB中生成矩陣

2.1.1如何生成數(shù)值矩陣

2.1.2如何生成復(fù)數(shù)矩陣

2.2如何進(jìn)行矩陣變形操作

2.3如何進(jìn)行矩陣的下標(biāo)引用

2.4如何獲取當(dāng)前矩陣信息

2.5如何對(duì)矩陣進(jìn)行運(yùn)算

2.6如何對(duì)矩陣進(jìn)行比較

2.7如何對(duì)矩陣的元素值進(jìn)行取整

2.8如何對(duì)矩陣進(jìn)行邏輯運(yùn)算

2.9如何對(duì)矩陣進(jìn)行分解

2.10如何查找矩陣中的最值

2.11如何查找矩陣中的元素

第3章如何利用MATLAB求解線性方程組

3.1如何求線性方程的唯一解或特解

3.1.1利用克拉默法則

3.1.2利用矩陣除法

3.1.3利用矩陣的初等變換

3.2求線性方程的通解

3.2.1求線性齊次方程組的通解

3.2.2求非齊次線性方程組的通解

第4章如何采用MATLAB進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)分析

4.1如何產(chǎn)生隨機(jī)變量

4.1.1如何產(chǎn)生二項(xiàng)分布隨機(jī)數(shù)

4.1.2如何產(chǎn)生正態(tài)分布隨機(jī)數(shù)

4.1.3如何產(chǎn)生常見分布的隨機(jī)數(shù)

4.2如何進(jìn)行概率密度與概率分布的計(jì)算

4.2.1如何計(jì)算通用函數(shù)概率密度值

4.2.2如何計(jì)算專用函數(shù)概率密度值

4.2.3如何計(jì)算通用函數(shù)累積概率值

4.2.4如何計(jì)算專用函數(shù)累積概率值

4.3如何計(jì)算常用的統(tǒng)計(jì)特征

4.3.1如何計(jì)算均值(數(shù)學(xué)期望)、中值

4.3.2如何比較數(shù)據(jù)

4.3.3如何計(jì)算方差和標(biāo)準(zhǔn)差

4.3.4如何計(jì)算協(xié)方差與相關(guān)系數(shù)

第5章如何采用MATLAB進(jìn)行符號(hào)計(jì)算

5.1如何建立符號(hào)表達(dá)式

5.1.1如何創(chuàng)建符號(hào)常量

5.1.2如何創(chuàng)建符號(hào)變量和符號(hào)表達(dá)式

5.1.3如何創(chuàng)建符號(hào)矩陣

5.2如何對(duì)符號(hào)表達(dá)式進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算

5.2.1如何進(jìn)行符號(hào)表達(dá)式的代數(shù)運(yùn)算

5.2.2如何對(duì)符號(hào)數(shù)值進(jìn)行精度控制和運(yùn)算

5.2.3如何實(shí)現(xiàn)符號(hào)對(duì)象與數(shù)值對(duì)象的轉(zhuǎn)換

5.3如何對(duì)符號(hào)表達(dá)式進(jìn)行操作和轉(zhuǎn)換

5.3.1符號(hào)表達(dá)式中自由變量的確定

5.3.2如何對(duì)符號(hào)表達(dá)式進(jìn)行化簡(jiǎn)

5.3.3符號(hào)表達(dá)式的替換

5.3.4如何求反函數(shù)和復(fù)合函數(shù)

5.3.5如何進(jìn)行符號(hào)表達(dá)式的轉(zhuǎn)換

5.4如何求符號(hào)極限、微積分和級(jí)數(shù)求和

5.4.1符號(hào)極限

5.4.2符號(hào)微分

5.4.3符號(hào)積分

5.4.4符號(hào)級(jí)數(shù)

5.5如何進(jìn)行符號(hào)積分變換

5.5.1如何求傅立葉變換及其反變換

5.5.2如何求拉普拉斯變換及其反變換

5.5.3如何求Z變換及其反變換

5.6如何求解符號(hào)方程

5.6.1代數(shù)方程

5.6.2符號(hào)常微分方程

5.7如何用符號(hào)函數(shù)進(jìn)行繪圖

5.7.1符號(hào)函數(shù)的繪圖命令

5.7.2如何使用圖形化的符號(hào)函數(shù)計(jì)算器

第6章如何采用MATLAB語言進(jìn)行編程

6.1基本語句程序結(jié)構(gòu)

6.1.1變量命名規(guī)則及其類型

6.1.2順序結(jié)構(gòu)

6.1.3條件轉(zhuǎn)移語句

6.1.4循環(huán)語句

6.1.5錯(cuò)誤處理語句

6.2M文件

6.2.1M腳本文件

6.2.2M函數(shù)

6.2.3M腳本文件與M函數(shù)的對(duì)比

6.3函數(shù)句柄與匿名函數(shù)

6.4綜合實(shí)例精講

6.5MATLAB編程技巧

第7章如何采用MATLAB進(jìn)行繪圖

7.1如何創(chuàng)建圖形窗口

7.2如何二維曲線

7.2.1二維繪圖函數(shù)

7.2.2如何對(duì)圖像進(jìn)行修飾

7.2.3如何對(duì)坐標(biāo)軸進(jìn)行設(shè)置

7.2.4如何對(duì)圖像進(jìn)行標(biāo)注

7.3如何繪制三維曲線

7.3.1三維曲線繪圖函數(shù)

7.3.2如何對(duì)三維圖形進(jìn)行標(biāo)注

7.4如何繪制三維曲面

7.4.1三維網(wǎng)格圖

7.4.2三維表面圖

7.5三維圖像的控制

7.5.1色彩

7.5.2視角

7.5.3光源

7.6其他形式的繪圖函數(shù)簡(jiǎn)介

第8章如何進(jìn)行GUI交互設(shè)計(jì)

8.1需要什么預(yù)備知識(shí)

8.1.1什么是句柄圖形對(duì)象體系

8.1.2如何進(jìn)行句柄圖形的對(duì)象操作

8.1.3如何進(jìn)行對(duì)象屬性設(shè)置

8.1.4Figure對(duì)象

8.1.5Axes對(duì)象

8.1.6Core對(duì)象

8.1.7Plot對(duì)象

8.1.8Group對(duì)象

8.1.9Annotation對(duì)象

8.2有哪些圖形用戶界面控件

8.2.1如何創(chuàng)建圖形用戶界面控件

8.2.2如何執(zhí)行鼠標(biāo)動(dòng)作

8.2.3如何執(zhí)行事件隊(duì)列

8.2.4如何編寫回調(diào)函數(shù)

8.3如何設(shè)計(jì)對(duì)話框?qū)ο?/p>

8.3.1如何設(shè)計(jì)公共對(duì)話框

8.3.2如何設(shè)計(jì)一般對(duì)話框

8.4如何設(shè)計(jì)界面菜單

8.4.1如何建立菜單

8.4.2如何設(shè)置菜單屬性

8.5如何編寫回調(diào)函數(shù)M文件

8.6如何使用圖形界面創(chuàng)建工具GUIDE

8.6.1如何利用GUIDE進(jìn)行GUI設(shè)計(jì)

8.6.2如何打包GUI生成MATLAB App

8.6.3如何創(chuàng)建帶Uicontrol控件的GUI

8.6.4如何創(chuàng)建帶菜單和坐標(biāo)軸的GUI

第9章如何采用Simulink進(jìn)行仿真

9.1什么是Simulink

9.2Simulink模塊庫介紹

9.2.1常用模塊庫

9.2.2連續(xù)模塊庫

9.2.3離散模塊庫

9.2.4數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊庫

9.2.5信號(hào)源模塊庫

9.2.6信號(hào)接收模塊庫

9.2.7用戶自定義模塊庫

9.3創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的Simulink示例

9.4如何對(duì)模塊進(jìn)行基本操作

9.4.1模塊的操作

9.4.2信號(hào)線的操作

9.5如何對(duì)連續(xù)系統(tǒng)進(jìn)行仿真

9.6如何對(duì)離散系統(tǒng)仿真

9.7如何采用Simulink進(jìn)行PID控制仿真

9.7.1什么是PID控制

9.7.2對(duì)連續(xù)系統(tǒng)進(jìn)行PID控制參數(shù)的調(diào)節(jié)與仿真

第10章數(shù)據(jù)擬合與插值

10.1如何進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合

10.2如何進(jìn)行數(shù)據(jù)插值

10.2.1如何進(jìn)行一維數(shù)據(jù)的插值

10.2.2如何進(jìn)行二維數(shù)據(jù)的插值

第11章MATLAB典型應(yīng)用實(shí)例精講

11.1m序列及其MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)

11.1.1偽隨機(jī)序列與m序列

11.1.2互相關(guān)性與自相關(guān)性

11.1.3典型實(shí)例精講

11.2直流電機(jī)的模型建立及其轉(zhuǎn)速控制

11.2.1如何構(gòu)建直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型

11.2.2如何建立Simulink仿真模型

11.3基于MATLAB的交互式人口數(shù)量增長(zhǎng)模型擬合

11.3.1主要實(shí)現(xiàn)步驟

11.3.2自動(dòng)生成M代碼