定 價(jià):69 元
叢書(shū)名:高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育教材精選
- 作者:趙驥、曹巖、李洪波、楊紅艷
- 出版時(shí)間:2018/10/1
- ISBN:9787302511076
- 出 版 社:清華大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TP317
- 頁(yè)碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開(kāi)本:16開(kāi)
Matlab是一種數(shù)值計(jì)算和圖形圖像處理的工具軟件,它的特點(diǎn)是語(yǔ)法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)明、數(shù)值計(jì)算高效、圖形功能完備、易學(xué)易用。它在矩陣運(yùn)算、數(shù)值分析、優(yōu)化、圖形圖像處理、系統(tǒng)建模與仿真等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
《Matlab基礎(chǔ)與實(shí)例教程》從Matlab的基礎(chǔ)知識(shí)入手,循序漸進(jìn)地介紹了Matlab的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)及操作方法。其中主要介紹了如何使用Matlab進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、圖形圖像處理、Matlab編程、圖形用戶界面建立、Matlab仿真,以及文件輸入/輸出、編譯器和應(yīng)用程序接口等高級(jí)技術(shù)。本書(shū)利用大量的實(shí)例來(lái)引導(dǎo)讀者快速學(xué)習(xí)和掌握Matlab的各種功能。
《Matlab基礎(chǔ)與實(shí)例教程》系統(tǒng)全面,內(nèi)容合理,實(shí)例豐富,層析清晰,使用方便,適用于初、中級(jí)Matlab用戶,可作為高等學(xué)校理工科專業(yè)本科生、研究生和教師的教學(xué)用書(shū),也可作為廣大科研和工程技術(shù)人員的參考用書(shū)。
系統(tǒng)全面,實(shí)例豐富
考慮到Matlab進(jìn)行仿真和運(yùn)算分析時(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐操作,講解從基礎(chǔ)的變量、函數(shù)、數(shù)據(jù)類型等入手,涉及到數(shù)學(xué)分析、圖形可視化、Simulink仿真、文件讀寫等,全面地介紹了Matlab的分析方法。
精心編排,方便查閱
精心選擇了Matlab有代表性的實(shí)例。采用表格的形式歸納總結(jié),方便讀者在學(xué)習(xí)時(shí),翻閱查找相關(guān)部分的命令、函數(shù)。
配書(shū)資料,超值實(shí)用
免費(fèi)提供配書(shū)PPT課件,以及書(shū)中案例源代碼。
前言
與其他高級(jí)語(yǔ)言相比,Matlab提供了一個(gè)人機(jī)交互的教學(xué)系統(tǒng)環(huán)境,并以矩陣作為基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),可以大大節(jié)省編程時(shí)間。Matlab語(yǔ)法規(guī)則簡(jiǎn)單、容易掌握、調(diào)試方便,調(diào)試過(guò)程中可以設(shè)置斷點(diǎn),存儲(chǔ)中間結(jié)果,從而很快查出程序中的錯(cuò)誤。正是由于Matlab的強(qiáng)大功能,Matlab語(yǔ)言受到了越來(lái)越多院校師生的歡迎和重視。由于它將使用者從煩瑣重復(fù)的計(jì)算中解放出來(lái),把更多的精力投入到對(duì)數(shù)學(xué)基本含義的理解上,因此,它已逐步成為許多大學(xué)生和研究生課程中的重要工具。像線性代數(shù)、高等數(shù)學(xué)、信號(hào)處理、自動(dòng)控制等許多領(lǐng)域,它都表現(xiàn)出高效、簡(jiǎn)單和直觀的性能,是強(qiáng)有力的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具。因此,在高等院校里,Matlab已經(jīng)成為線性代數(shù)、自動(dòng)控制理論、概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)字信號(hào)處理、時(shí)間序列分析、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真等課程的基本教學(xué)工具,熟練運(yùn)用Matlab已成為大學(xué)生、研究生必須掌握的基本技能;在設(shè)計(jì)研究單位和工業(yè)部門,Matlab已成為研究必備軟件和標(biāo)準(zhǔn)軟件。國(guó)際上許多新版科技書(shū)籍(特別是高校教材)在講述其專業(yè)時(shí)都把Matlab作為基本工具使用。
本書(shū)內(nèi)容共有12章。第1章介紹Matlab的發(fā)展歷史、基本功能特點(diǎn)、安裝和軟件使用界面;第2章介紹Matlab數(shù)學(xué)運(yùn)算的基本使用方法,包括Matlab的常用數(shù)學(xué)函數(shù)、數(shù)據(jù)類型、操作函數(shù)及Matlab腳本文件等;第3章介紹Matlab數(shù)組和向量,包括數(shù)組和向量的創(chuàng)建、數(shù)組的基本運(yùn)算、數(shù)組和向量的操作;第4章介紹Matlab的數(shù)學(xué)運(yùn)算功能,包括數(shù)據(jù)插值、函數(shù)運(yùn)算及微分方程求解等;第5章介紹Matlab的其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),包括字符串、單元數(shù)組和結(jié)構(gòu)體,為Matlab編程及更多功能的實(shí)現(xiàn)打下基礎(chǔ);第6章介紹Matlab編程,包括Matlab程序設(shè)計(jì)的腳本文件、程序設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、基本語(yǔ)法、語(yǔ)句結(jié)構(gòu)及程序調(diào)試等;第7章介紹Matlab的符號(hào)運(yùn)算工具箱,包括功能和實(shí)現(xiàn)等;第8章介紹Matlab繪圖,繪圖是Matlab的一項(xiàng)重要功能,主要介紹基本的圖形繪制、繪制圖形的常用操作、特殊圖形的繪制等內(nèi)容;第9章介紹Matlab句柄圖形,為學(xué)習(xí)Matlab圖形用戶界面(GUI)設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備;第10章介紹MatlabGUI設(shè)計(jì);第11章介紹Simulink仿真工具箱;第12章介紹Matlab的文件輸入與輸出操作。
本書(shū)內(nèi)容特色如下。
1. 內(nèi)容新穎,知識(shí)全面
本書(shū)內(nèi)容安排考慮到Matlab進(jìn)行仿真和運(yùn)算分析時(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐操作,從基礎(chǔ)的變量、函數(shù)、數(shù)據(jù)類型等入手,到數(shù)學(xué)分析、圖形可視化、Simulink仿真、文件讀寫等,全面、詳細(xì)地幫助讀者掌握Matlab的分析方法。
2. 講解深入,實(shí)例清楚
Matlab的基礎(chǔ)內(nèi)容中涉及比較多的方面,本書(shū)在對(duì)相關(guān)主題介紹的同時(shí),對(duì)函數(shù)或命令中比較常用的部分進(jìn)行重點(diǎn)的分析介紹,同時(shí),通過(guò)實(shí)例對(duì)函數(shù)和命令中的一些典型知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解,從而幫助讀者掌握和深入學(xué)習(xí)。
3. 精心編排,便于查閱
本書(shū)在講解Matlab命令時(shí),精心選擇了有代表性的實(shí)例。同時(shí),將相關(guān)內(nèi)容和函數(shù)命令通過(guò)表格的形式歸納總結(jié),從而使讀者在學(xué)習(xí)的同時(shí),翻閱查找相關(guān)部分的命令、函數(shù)。因此,非常有利于讀者閱讀和查閱。
本書(shū)由華北理工大學(xué)的趙驥老師、曹巖老師、李洪波老師以及唐山市曹妃甸區(qū)教育體育局的楊紅艷老師編寫,參與編寫的老師還有陳艷華、封素潔、封超、代小華等。本書(shū)既可以作為高等院校的教科書(shū),又可供廣大科技工作者閱讀使用。
編 者
趙驥,高級(jí)實(shí)驗(yàn)師。自2001年起在華北理工大學(xué)從事教學(xué)管理工作,現(xiàn)任華北理工大學(xué)現(xiàn)代技術(shù)教育中心副主任,唐山市計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)理事。
目錄
第1章 Matlab概述 1
1.1 Matlab簡(jiǎn)介 2
1.1.1 Matlab的發(fā)展 2
1.1.2 Matlab的優(yōu)點(diǎn) 4
1.2 Matlab的安裝 6
1.3 Matlab操作界面介紹 9
1.3.1 命令窗口 10
1.3.2 命令歷史窗口 12
1.3.3 工作空間窗口 13
1.3.4 當(dāng)前目錄窗口 13
1.4 Matlab幫助系統(tǒng) 14
1.4.1 幫助窗口 14
1.4.2 幫助命令 15
1.4.3 Matlab遠(yuǎn)程幫助系統(tǒng) 17
1.5 課后練習(xí) 18
第2章 Matlab 基礎(chǔ)知識(shí) 19
2.1 一般運(yùn)算符及操作符 20
2.1.1 運(yùn)算符 20
2.1.2 操作符 23
2.2 數(shù)據(jù)格式顯示 25
2.3 關(guān)系運(yùn)算符 27
2.4 邏輯運(yùn)算及邏輯函數(shù) 29
2.4.1 邏輯運(yùn)算 29
2.4.2 邏輯函數(shù) 31
2.5 數(shù)值數(shù)據(jù)類型 39
2.5.1 整數(shù) 39
2.5.2 浮點(diǎn)數(shù) 42
2.5.3 整型浮點(diǎn)數(shù)間的操作函數(shù) 43
2.5.4 復(fù)數(shù) 44
2.6 函數(shù)和特殊函數(shù)簡(jiǎn)明介紹 46
2.7 課后練習(xí) 47
第3章 數(shù)組 49
3.1 一維數(shù)組的創(chuàng)建 50
3.2 多維數(shù)組的創(chuàng)建 52
3.3 數(shù)組的運(yùn)算 55
3.4 常用的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)組 56
3.5 低維數(shù)組的尋址和搜索 58
3.6 低維數(shù)組的處理函數(shù) 62
3.7 高維數(shù)組的處理和運(yùn)算 64
3.8 課后練習(xí) 66
第4章 Matlab數(shù)學(xué)運(yùn)算 67
4.1 極限、導(dǎo)數(shù)與微分 68
4.1.1 極限 68
4.1.2 導(dǎo)數(shù)與微分 68
4.2 積分 72
4.2.1 一元函數(shù)的積分 73
4.2.2 二元及三元函數(shù)的數(shù)值積分 76
4.3 化簡(jiǎn)、提取與替換代入 79
4.3.1 化簡(jiǎn) 79
4.3.2 提取與替換代入 82
4.4 級(jí)數(shù)求和 85
4.4.1 symsum(s) 85
4.4.2 symsum(s,v) 85
4.4.3 symsum(s,v,a,b) 86
4.5 泰勒、傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi) 87
4.5.1 一元函數(shù)泰勒展開(kāi) 87
4.5.2 多元函數(shù)的完全泰勒展開(kāi) 89
4.5.3 傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi) 90
4.6 多重積分 90
4.6.1 二重積分 91
4.6.2 三重積分 92
4.7 課后練習(xí) 93
第5章 字符串、單元數(shù)組和結(jié)構(gòu)體 95
5.1 字符串操作 96
5.1.1 Matlab中的字符串符號(hào) 96
5.1.2 一般通用字符串操作 98
5.1.3 字符串比較操作 101
5.1.4 字符串與數(shù)值間的相互轉(zhuǎn)換 106
5.1.5 進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換 108
5.2 單元數(shù)組和結(jié)構(gòu)體 110
5.2.1 單元數(shù)組的創(chuàng)建和操作 110
5.2.2 單元數(shù)組函數(shù) 113
5.2.3 結(jié)構(gòu)體創(chuàng)建 114
5.2.4 結(jié)構(gòu)體函數(shù) 115
5.3 課后練習(xí) 117
第6章 Matlab編程 119
6.1 M文件編輯器 120
6.1.1 運(yùn)行M文件編輯器 120
6.1.2 設(shè)置M文件編輯器的屬性 121
6.2 M文件和P文件 122
6.2.1 M文件函數(shù)文件 122
6.2.2 M文件腳本文件 123
6.2.3 M文件規(guī)則與屬性 126
6.2.4 P文件及操作 126
6.3 Matlab編程的構(gòu)件 127
6.3.1 變量 127
6.3.2 變量的檢測(cè)、傳遞 128
6.3.3 運(yùn)算關(guān)系與運(yùn)算符號(hào) 130
6.3.4 關(guān)鍵字 134
6.3.5 指令行 134
6.3.6 常見(jiàn)函數(shù) 134
6.4 數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu) 136
6.4.1 順序結(jié)構(gòu) 136
6.4.2 if和switch選擇結(jié)構(gòu) 137
6.4.3 for和while循環(huán)結(jié)構(gòu) 140
6.4.4 try-catch容錯(cuò)結(jié)構(gòu) 142
6.4.5 其他數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu) 143
6.5 控制命令 144
6.5.1 continue和break命令 144
6.5.2 return和pause命令 146
6.5.3 input和keyboard命令 147
6.5.4 error和warning命令 148
6.6 課后練習(xí) 149
第7章 符號(hào)及其運(yùn)算 151
7.1 符號(hào)變量的創(chuàng)建 152
7.1.1 字符型數(shù)據(jù)變量的創(chuàng)建 152
7.1.2 符號(hào)型數(shù)據(jù)變量的創(chuàng)建 153
7.1.3 符號(hào)變量的基本操作 154
7.2 符號(hào)表達(dá)式與符號(hào)方程創(chuàng)建 156
7.2.1 符號(hào)表達(dá)式的創(chuàng)建 156
7.2.2 符號(hào)方程的創(chuàng)建 158
7.2.3 符號(hào)表達(dá)式的操作 158
7.3 符號(hào)矩陣的創(chuàng)建 163
7.3.1 用sym命令直接創(chuàng)建符號(hào)矩陣 164
7.3.2 由數(shù)值矩陣轉(zhuǎn)換為符號(hào)矩陣 164
7.3.3 利用矩陣元素的通式創(chuàng)建符號(hào)矩陣 165
7.3.4 符號(hào)矩陣及符號(hào)數(shù)組的運(yùn)算 166
7.4 符號(hào)微積分 171
7.4.1 符號(hào)極限 171
7.4.2 符號(hào)微分和求導(dǎo) 172
7.4.3 符號(hào)積分 173
7.5 符號(hào)積分變換 175
7.5.1 Fourier變換及其逆變換 175
7.5.2 Laplace變換及其逆變換 176
7.5.3 Z變換及其反變換 177
7.6 符號(hào)代數(shù)方程求解 179
7.7 符號(hào)微分方程求解 180
7.8 圖示化符號(hào)函數(shù)計(jì)算器 181
7.8.1 單變量符號(hào)函數(shù)計(jì)算器 181
7.8.2 泰勒級(jí)數(shù)逼近計(jì)算器 184
7.9 課后練習(xí) 185
第8章 圖形繪制 187
8.1 基本繪圖命令 188
8.1.1 圖形窗口簡(jiǎn)介 188
8.1.2 基本繪圖操作 192
8.1.3 圖形注釋 194
8.1.4 特殊函數(shù) 196
8.2 二維繪圖 200
8.2.1 二維繪圖命令 200
8.2.2 交互式繪圖操作 203
8.3 三維繪圖 204
8.3.1 三維繪圖命令 204
8.3.2 三維繪圖改進(jìn)命令 207
8.3.3 三維視圖的可視效果控制 209
8.3.4 三維圖形的光照控制 210
8.3.5 柱面和球面的表達(dá) 212
8.4 課后練習(xí) 214
第9章 Matlab 句柄圖形系統(tǒng) 215
9.1 句柄圖形基礎(chǔ) 216
9.1.1 圖形對(duì)象概述 216
9.1.2 圖形對(duì)象句柄 218
9.1.3 圖形對(duì)象屬性 219
9.2 圖形對(duì)象的創(chuàng)建 224
9.2.1 創(chuàng)建圖形窗口對(duì)象 224
9.2.2 創(chuàng)建坐標(biāo)軸對(duì)象 227
9.2.3 創(chuàng)建曲線對(duì)象 229
9.2.4 創(chuàng)建文字對(duì)象 230
9.2.5 創(chuàng)建曲面對(duì)象 231
9.2.6 核心圖形對(duì)象 232
9.3 句柄圖形對(duì)象的基本操作 236
9.3.1 設(shè)置查詢圖形對(duì)象屬性 236
9.3.2 設(shè)置對(duì)象的默認(rèn)屬性操作 237
9.3.3 高層繪圖對(duì)象操作 240
9.4 課后練習(xí) 242
第10章 圖形用戶界面GUI設(shè)計(jì) 243
10.1 圖形用戶界面GUI設(shè)計(jì)過(guò)程 244
10.1.1 設(shè)計(jì)的一般步驟以及原則 244
10.1.2 GUI設(shè)計(jì)的基本方式 244
10.2 使用GUIDE創(chuàng)建GUI 246
10.2.1 GUIDE概述 246
10.2.2 啟動(dòng)GUIDE 246
10.2.3 GUI的設(shè)計(jì)窗口簡(jiǎn)介 248
10.2.4 使用GUIDE創(chuàng)建GUI的步驟 253
10.3 M文件創(chuàng)建GUI 262
10.4 課后練習(xí) 266
第11章 Simulink基礎(chǔ) 267
11.1 Simulink的基礎(chǔ)操作 268
11.1.1 Simulink概述 268
11.1.2 Simulink安裝步驟 268
11.1.3 Simulink啟動(dòng)方式 269
11.1.4 模型窗口的菜單欄 270
11.2 Simulink仿真系統(tǒng)操作步驟 274
11.2.1 啟動(dòng)添加Simulink 模塊庫(kù) 274
11.2.2 設(shè)置模塊屬性 275
11.2.3 模塊連接 276
11.2.4 運(yùn)行系統(tǒng)輸出結(jié)果 276
11.3 Simulink的模塊庫(kù) 276
11.3.1 Simulink的公共模塊庫(kù) 277
11.3.2 Simulink的專業(yè)模塊庫(kù) 285
11.4 Simulink模塊的基本操作 290
11.4.1 Simulink模型的工作原理 290
11.4.2 模塊的選定復(fù)制 292
11.4.3 模塊大小改變與旋轉(zhuǎn) 293
11.4.4 模塊顏色的改變與名的改變 294
11.4.5 模塊參數(shù)設(shè)置 296
11.4.6 連線分支與連線改變 297
11.4.7 信號(hào)組合 299
11.5 模型注釋 299
11.6 設(shè)置Simulink仿真系統(tǒng)界面 300
11.6.1 模塊框圖屬性編輯 300
11.6.2 信號(hào)標(biāo)簽與標(biāo)簽傳遞 302
11.7 仿真運(yùn)行過(guò)程 304
11.7.1 運(yùn)行仿真 304
11.7.2 仿真參數(shù)設(shè)置 305
11.7.3 示波器的使用 310
11.8 Simulink連續(xù)系統(tǒng)建模 311
11.8.1 線性系統(tǒng)建模 311
11.8.2 非線性系統(tǒng)建模 318
11.9 課后練習(xí) 319
第12章 文件和數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)出 321
12.1 低級(jí)文件I/O介紹 322
12.2 文件打開(kāi)和關(guān)閉 322
12.2.1 打開(kāi)文件 322
12.2.2 關(guān)閉文件 324
12.3 數(shù)據(jù)的讀寫 325
12.3.1 讀取TXT文件 325
12.3.2 寫入二進(jìn)制文件 335
12.4 文件的定位和文件的狀態(tài) 338
12.5 高級(jí)文件I/O介紹 342
12.5.1 Mat文件操作 342
12.5.2 圖像、聲音、影片格式文件的 操作 345
12.6 課后練習(xí) 348