第1章　基礎(chǔ)入門　1
1．1　MATLAB的安裝　1
1．2　MATLAB的啟動及操作界面　3
1．2．1　MATLAB的啟動　3
1．2．2　MATLAB的操作界面　3
1．3　M文件編輯器　4
1．3．1　M文件編輯器的啟動　4
1．3．2　用M文件編寫簡單的程序　5
1．4　MATLAB幫助系統(tǒng)及其使用　6
1．4．1　幫助系統(tǒng)的類型　6
1．4．2　常用幫助指令　6
1．4．3　Help幫助瀏覽器　7
第2章　符號計算　10
2．1　符號對象的創(chuàng)建　10
2．1．1　創(chuàng)建符號變量和表達(dá)式　10
2．1．2　符號與數(shù)值之間的轉(zhuǎn)化　14
2．1．3　符號表達(dá)式的化簡　16
2．2　符號微積分　19
2．2．1　極限和導(dǎo)數(shù)的符號計算　20
2．2．2　序列/級數(shù)的符號求和　21
2．2．3　符號積分　22
2．3　微分方程的符號解法　24
2．3．1　求微分方程符號解的一般指令　24
2．3．2　符號微分方程解法實例　24
2．4　符號矩陣分析和代數(shù)方程解　26
2．4．1　符號矩陣分析　26
2．4．2　線性方程組的符號解法　30
2．5　符號變換及反變換　31
2．5．1　傅里葉變換及其反變換　31
2．5．2　拉普拉斯變換及其反變換　33
2．5．3　Z變換及其反變換　36
2．6　代數(shù)狀態(tài)方程求符號傳遞函數(shù)　38
2．6．1　結(jié)構(gòu)框圖的代數(shù)狀態(tài)方程解法　38
2．6．2　信號流圖的代數(shù)狀態(tài)方程解法　41
2．7　符號計算的簡易繪圖函數(shù)　43
2．7．1　二維繪圖函數(shù)　43
2．7．2　三維繪圖函數(shù)　46
2．7．3　等高線繪圖函數(shù)　48
2．7．4　三維曲面繪圖函數(shù)　49
第3章　MATLAB數(shù)組和矩陣運(yùn)算基礎(chǔ)　53
3．1　數(shù)組的創(chuàng)建、運(yùn)算及其尋址　53
3．1．1　數(shù)組的創(chuàng)建　53
3．1．2　數(shù)組的運(yùn)算規(guī)則　57
3．1．3　數(shù)組的操作　59
3．1．4　數(shù)組的尋址　61
3．1．5　關(guān)系和邏輯操作　63
3．2　矩陣分析　65
3．2．1　矩陣運(yùn)算規(guī)則　66
3．2．2　矩陣分析計算　69
3．3　矩陣分解　75
3．3．1　特征值及特征向量　75
3．3．2　奇異值分解　79
3．3．3　LU分解　81
3．3．4　Cholesky分解　84
3．3．5　QR分解　85
3．4　特殊矩陣　89
3．4．1　常用特殊矩陣及其創(chuàng)建　89
3．4．2　其他特殊矩陣　92
第4章　數(shù)值計算　97
4．1　數(shù)理統(tǒng)計的MATLAB求解　97
4．1．1　常用的統(tǒng)計分布指令　98
4．1．2　概率函數(shù)、分布函數(shù)和隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生　100
4．2　多項式運(yùn)算　107
4．2．1　多項式的運(yùn)算及其函數(shù)表示　107
4．2．2　有限長序列的卷積　115
4．3　插值和擬合　118
4．3．1　插值　119
4．3．2　擬合　126
4．4　線性方程（組）的求解　135
4．4．1　線性方程的數(shù)值求解　135
4．4．2　線性方程組的數(shù)值求解　137
4．5　數(shù)值微積分　139
4．5．1　數(shù)值微分　139
4．5．2　數(shù)值積分　141
4．5．3　常微分方程的數(shù)值求解　146
第5章　MATLAB繪圖處理　154
5．1　概述　154
5．1．1　離散數(shù)據(jù)圖形的繪制　154
5．1．2　連續(xù)函數(shù)曲線的繪制　155
5．2　二維圖形　156
5．2．1　基本繪圖函數(shù)　157
5．2．2　坐標(biāo)軸控制和圖形標(biāo)識命令　161
5．2．3　多重曲線繪圖　165
5．2．4　ginput指令簡介　168
5．3　三維曲線和曲面　170
5．3．1　三維繪圖指令plot3　170
5．3．2　三維網(wǎng)格指令mesh　172
5．3．3　三維曲面指令surf　174
5．3．4　圖形視角及透視控制　176
5．3．5　圖形著色處理　182
5．3．6　圖形光照處理　190
5．4　圖形窗功能簡介　195
5．4．1　圖形窗口的創(chuàng)建　195
5．4．2　圖形窗口的菜單　196
第6章　M文件程序設(shè)計基礎(chǔ)　201
6．1　M文件　201
6．1．1　M腳本文件　201
6．1．2　M函數(shù)文件　203
6．1．3　局部變量和全局變量　205
6．1．4　M函數(shù)文件的一般結(jié)構(gòu)　207
6．2　數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)文件　208
6．2．1　數(shù)據(jù)類型　208
6．2．2　數(shù)據(jù)輸入向?qū)В↖mport Wizard）　210
6．2．3　數(shù)據(jù)的輸入與輸出　211
6．3　程序的流程控制　214
6．3．1　循環(huán)語句　214
6．3．2　if條件語句　219
6．3．3　switch-case語句　222
6．3．4　控制程序流的其他常用指令　224
6．4　程序的調(diào)試與優(yōu)化　228
6．4．1　程序的直接調(diào)試法　228
6．4．2　調(diào)試器的使用　232
6．4．3　程序設(shè)計優(yōu)化　233
6．5　MATLAB函數(shù)類別　236
6．5．1　主函數(shù)　236
6．5．2　子函數(shù)　236
6．5．3　匿名函數(shù)　237
6．5．4　嵌套函數(shù)　237
6．5．5　私有函數(shù)　239
6．6　函數(shù)句柄　239
6．6．1　函數(shù)句柄的創(chuàng)建和顯示　239
6．6．2　函數(shù)句柄的基本操作　240
第7章　圖形用戶界面　243
7．1　對象和句柄　243
7．1．1　句柄　243
7．1．2　對象　244
7．2　GUI圖形簡介　248
7．2．1　GUIDE的啟動　248
7．2．2　GUI模板　249
7．2．3　圖形用戶界面的設(shè)計步驟　252
7．2．4　回調(diào)函數(shù)　252
7．3　GUI的底層代碼實現(xiàn)　257
7．3．1　GUI底層代碼實例　257
7．3．2　常用對象介紹　262
7．4　圖形用戶界面綜合實例　275
第8章　Notebook　280
8．1　Notebook的安裝及啟動　280
8．1．1　Notebook的安裝　280
8．1．2　Notebook的啟動　281
8．2　M-book的使用　282
8．3　M-book中代碼的運(yùn)行和結(jié)果輸出　282
8．4　輸出格式控制　286
8．5　Notebook使用中的幾個問題　288
第9章　Simulink交互式仿真集成環(huán)境　289
9．1　Simulink 運(yùn)行方法及其編輯窗口　290
9．2　Simulink常用模塊庫　291
9．2．1　連續(xù)（Continuous）模塊庫　291
9．2．2　非連續(xù)（Discontinuous）模塊庫　292
9．2．3　離散（Discrete）模塊庫　293
9．2．4　數(shù)學(xué)運(yùn)算（Math Operations）模塊庫　294
9．2．5　輸出（Sinks）模塊庫　295
9．2．6　輸入源（Sources）模塊庫　296
9．3　Simulink 功能模塊的處理　298
9．3．1　Simulink模塊參數(shù)設(shè)置　298
9．3．2　Simulink 模塊間連線處理　299
9．3．3　Simulink 模塊基本操作　300
9．4　Simulink建模與仿真實例　302
9．5　子系統(tǒng)與模塊封裝技術(shù)　311
9．5．1　子系統(tǒng)　312
9．5．2　封裝模塊　316
9．6　S函數(shù)　318
9．6．1　S函數(shù)基本概念　318
9．6．2　S函數(shù)工作原理　319
9．6．3　用M文件編寫S函數(shù)　319
9．7　本章小結(jié)　323
第10章　MATLAB在自動控制中的應(yīng)用　325
10．1　控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析　325
10．1．1　代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)　325
10．1．2　根軌跡穩(wěn)定性分析　329
10．1．3　頻域穩(wěn)定性分析　334
10．1．4　穩(wěn)態(tài)誤差的分析　343
10．2　控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)分析　348
10．2．1　控制系統(tǒng)的時域特性　349
10．2．2　控制系統(tǒng)的頻域特性　352
10．3　控制系統(tǒng)校正設(shè)計的MATLAB實現(xiàn)　354
10．3．1　控制系統(tǒng)校正設(shè)計概述　354
10．3．2　控制系統(tǒng)伯德圖校正設(shè)計方法　354
10．3．3　控制系統(tǒng)的根軌跡校正設(shè)計　365
10．3．4　單輸入單輸出系統(tǒng)設(shè)計工具　373
第11章　最優(yōu)化方法　379
11．1　線性規(guī)劃基本內(nèi)容及MATLAB應(yīng)用　380
11．1．1　引例　380
11．1．2　線性規(guī)劃的基本算法—單純形法　381
11．2　無約束最優(yōu)化　387
11．2．1　無約束最優(yōu)化的基本算法　387
11．2．2　MATLAB解優(yōu)化問題　390
11．3　非線性規(guī)劃　398
11．3．1　非線性規(guī)劃的基本概念　398
11．3．2　懲罰函數(shù)法　399
11．3．3　MATLAB求解　401
第12章　數(shù)字信號處理　407
12．1　數(shù)字信號處理與離散時間系統(tǒng)　407
12．1．1　數(shù)字信號處理概述　407
12．1．2　數(shù)字信號處理的基本概念　408
12．1．3　離散時間信號　409
12．1．4　常用信號生成函數(shù)　417
12．1．5　離散時間信號的相關(guān)性　418
12．2　序列的傅里葉變換的MATLAB實現(xiàn)　420
12．2．1　序列的傅里葉變換公式　420
12．2．2　周期序列離散傅里葉級數(shù)及傅里葉變換的MATLAB實現(xiàn)　423
12．3　利用Z變換分析信號和系統(tǒng)頻域特性的MATLAB實現(xiàn)　424
12．3．1　Z變換的定義　425
12．3．2　Z變換的收斂域　425
12．3．3　Z變換的性質(zhì)　426
12．3．4　Z變換的MATLAB求解　427
12．3．5　利用Z變換求解差分方程　429
12．3．6　利用Z變換分析系統(tǒng)頻域特性　433
12．4　離散傅里葉變換（DFT）的MATLAB實現(xiàn)　437
12．4．1　DFT的定義和性質(zhì)　437
12．4．2　DFT的MATLAB實現(xiàn)　438
12．4．3　離散傅里葉級數(shù)及其MATLAB實現(xiàn)　439
12．5　快速傅里葉變換及其應(yīng)用的MATLAB實現(xiàn)　441
12．5．1　快速傅里葉變換的基本用法　442
12．5．2　快速傅里葉變換的應(yīng)用舉例　443
12．6　無限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器的設(shè)計及MATLAB實現(xiàn)　450
12．6．1　數(shù)字濾波器概述　451
12．6．2　IIR濾波器的設(shè)計方法　452
12．6．3　濾波器的性能指標(biāo)及MATLAB函數(shù)　455
12．6．4　IIR數(shù)字濾波器設(shè)計常用的MATLAB函數(shù)　456
12．6．5　IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計　458
12．6．6　MATLAB提供的IIR濾波器設(shè)計函數(shù)：完全設(shè)計法　464
12．6．7　IIR數(shù)字濾波器的直接設(shè)計法　467
12．7　FIR數(shù)字濾波器設(shè)計及MATLAB實現(xiàn)　469
12．7．1　FIR數(shù)字濾波器概述　470
12．7．2　窗函數(shù)設(shè)計FIR濾波器　472
12．7．3　MATLAB提供的窗函數(shù)及窗函數(shù)設(shè)計的MATLAB實現(xiàn)　473
12．7．4　FIR數(shù)字濾波器的最優(yōu)化設(shè)計及MATLAB實現(xiàn)　486
第13章　圖像處理　492
13．1　數(shù)字圖像的基本原理　493
13．1．1　數(shù)字圖像的表示　493
13．1．2　數(shù)字圖像的MATLAB操作基礎(chǔ)　493
13．1．3　數(shù)字圖像的類型及其轉(zhuǎn)換　498
13．2　圖像增強(qiáng)　509
13．2．1　灰度變換增強(qiáng)　509
13．2．2　直方圖增強(qiáng)　514
13．2．3　圖像平滑　516
13．2．4　圖像銳化　527
13．2．5　頻域增強(qiáng)　531
13．3　圖像復(fù)原　536
13．3．1　退化模型　537
13．3．2　無約束圖像復(fù)原　538
13．3．3　有約束圖像復(fù)原　539
13．4　二值形態(tài)學(xué)操作　541
13．4．1　膨脹和腐蝕　541
13．4．2　開操作和閉操作　543
13．4．3　膨脹和腐蝕的MATLAB實現(xiàn)方法　543
13．4．4　一些基本的形態(tài)學(xué)算法　544
13．5　圖像壓縮編碼　545
13．5．1　圖像壓縮編碼概述　545
13．5．2　無損壓縮技術(shù)　546
13．5．3　有損壓縮技術(shù)　547
13．6　圖像分割　548
13．6．1　邊緣檢測方法　548
13．6．2　閾值分割技術(shù)　551
13．6．3　區(qū)域分割技術(shù)　552
第14章　系統(tǒng)辨識　554
14．1　系統(tǒng)辨識的基本理論　554
14．1．1　系統(tǒng)和模型　554
14．1．2　辨識問題　555
14．1．3　系統(tǒng)辨識的步驟　555
14．1．4　系統(tǒng)辨識的誤差準(zhǔn)則　556
14．2　最小二乘法參數(shù)辨識及其MATLAB仿真　558
14．2．1　最小二乘法的基本原理　558
14．2．2　加權(quán)最小二乘法的基本原理　560
14．2．3　最小二乘法的遞推算法　564
14．2．4　增廣最小二乘法及MATLAB實現(xiàn)　570
14．3　參數(shù)的梯度校正辨識　575
14．3．1　確定性問題的梯度校正參數(shù)辨識及MATLAB實現(xiàn)　575
14．3．2　隨機(jī)問題的梯度校正參數(shù)辨識　582
14．3．3　隨機(jī)逼近法　583
14．4　極大似然估計參數(shù)辨識　586
14．4．1　極大似然參數(shù)辨識的基本概念　586
14．4．2　系統(tǒng)模型參數(shù)的極大似然估計　588
14．4．3　遞推的極大似然參數(shù)估計　594
14．5　Bayes辨識方法及MATLAB實現(xiàn)　600
14．5．1　Bayes辨識方法的基本原理　600
14．5．2　最小二乘模型的Bayes參數(shù)辨識　601
14．5．3　MATLAB仿真實例　602
14．6　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型辨識方法及MATLAB實現(xiàn)　605
14．6．1　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本介紹　606
14．6．2　BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)　609
14．6．3　RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識　615
14．7　模糊系統(tǒng)辨識及MATLAB實現(xiàn)　620
14．7．1　模糊理論概述　620
14．7．2　基于T-S模型的模糊系統(tǒng)辨識　626
14．7．3　模糊逼近　629
第15章　自抗擾控制技術(shù)的MATLAB實現(xiàn)　633
15．1　經(jīng)典PID控制器　633
15．1．1　經(jīng)典PID控制律　633
15．1．2　經(jīng)典PID的優(yōu)勢與不足　637
15．2　安排過渡過程仿真　638
15．3　微分跟蹤器及其MATLAB仿真　645
15．3．1　經(jīng)典微分環(huán)節(jié)的噪聲放大效應(yīng)　645
15．3．2　微分跟蹤器　646
15．3．3　最速控制綜合函數(shù)　653
15．4　誤差反饋控制律　661
15．5　擴(kuò)張狀態(tài)觀測器　668
15．5．1　狀態(tài)觀測器　668
15．5．2　擴(kuò)張狀態(tài)觀測器　681
15．5．3　高增益狀態(tài)觀測器　688
15．6　自抗擾控制器　695
15．6．1　自抗擾控制器設(shè)計方法　695
15．6．2　改進(jìn)的非線性PID控制器　696
15．6．3　自抗擾控制器　703
第16章　模糊控制及其MATLAB應(yīng)用　715
16．1　模糊控制的基本理論　715
16．1．1　模糊控制基本理論概述　715
16．1．2　模糊集合的相關(guān)概念　716
16．1．3　模糊集合的基本運(yùn)算　717
16．1．4　隸屬函數(shù)　719
16．1．5　模糊推理規(guī)則　729
16．2　模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計　732
16．2．1　模糊控制系統(tǒng)的組成　732
16．2．2　模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計　732
16．3　MATLAB模糊邏輯工具箱　735
16．3．1　模糊推理系統(tǒng)編輯器　736
16．3．2　隸屬度函數(shù)編輯器　737
16．3．3　模糊規(guī)則編輯器　738
16．3．4　模糊規(guī)則觀察器　739
16．3．5　模糊推理輸入輸出曲面觀察器　739
16．3．6　使用MATLAB命令實現(xiàn)模糊邏輯系統(tǒng)　745
16．3．7　模糊邏輯工具箱命令函數(shù)簡介　749
16．4　Sugeno型模糊推理系統(tǒng)　773
16．4．1　Sugeno型模糊推理系統(tǒng)簡介　774
16．4．2　Sugeno型模糊推理系統(tǒng)實例　774
16．4．3　Mamdani系統(tǒng)與Sugeno系統(tǒng)的比較　776
16．5　模糊理論在控制工程中的應(yīng)用　777
16．5．1　模糊控制　777
16．5．2　模糊建�！�782
16．5．3　模糊控制與Simulink的結(jié)合應(yīng)用　785