MATLAB基礎(chǔ)及其應(yīng)用教程(第2版)
定 價(jià):59 元
叢書名:高等院校電子信息類專業(yè)"互聯(lián)網(wǎng)+"創(chuàng)新規(guī)劃教材
- 作者:王旭,周開利 主編
- 出版時(shí)間:2025/1/1
- ISBN:9787301353776
- 出 版 社:北京大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TP317
- 頁(yè)碼:336
- 紙張:
- 版次:2
- 開本:16開
本書基于MATLAB 2022a版本,詳細(xì)介紹了MATLAB的基礎(chǔ)知識(shí)、數(shù)值計(jì)算、符號(hào)運(yùn)算、圖形處理、程序設(shè)計(jì)、Simulink仿真等內(nèi)容。為配合教學(xué),使讀者更加便利地使用本教材,各章編寫了教學(xué)提示、教學(xué)要求和習(xí)題,書后附有上機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo),隨書附贈(zèng)示例代碼或操作指令的相關(guān)文件、習(xí)題解答、PPT等電子資源。
本書以適用和實(shí)用為基本目標(biāo),深入淺出,實(shí)例引導(dǎo),講解翔實(shí),便于自學(xué),可以作為高等學(xué)校的教學(xué)用書,也可供有關(guān)科研和工程技術(shù)人員參考使用。
王旭
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王旭, 五邑大學(xué)。先后任職于南京中國(guó)石化第二建設(shè)公司、海南大學(xué),現(xiàn)為五邑大學(xué)信息工程學(xué)院教師。主要研究方向?yàn)樾盘?hào)與信息處理、物聯(lián)網(wǎng)工程及應(yīng)用等。曾榮獲海南大學(xué)中青年教師師德演講比賽一等獎(jiǎng)、海南大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院首屆青年教師講課比賽“十佳教師”稱號(hào),
近年來,在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇,參編教材3部,主持和參與各類科研項(xiàng)目10余項(xiàng),獲省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)一次。
周開利
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周開利,教授,五邑大學(xué)。研究方向:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用;科研項(xiàng)目:近5年主持完成了1項(xiàng)省自然科學(xué)基金項(xiàng)目,4項(xiàng)橫向科研項(xiàng)目;目前,主持在研項(xiàng)目3項(xiàng),其中省科技計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng),橫向科研項(xiàng)目2項(xiàng)?蒲谐晒航5年發(fā)表論文8篇,EI收錄論文2篇;出版專著1部。
第1章 MATLAB簡(jiǎn)介 1
1.1 MATLAB的發(fā)展沿革 1
1.2 MATLAB的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域 4
1.3 MATLAB系統(tǒng)及工具箱 6
1.4 MATLAB的安裝和啟動(dòng) 10
1.4.1 MATLAB對(duì)系統(tǒng)的要求 10
1.4.2 獲取和安裝MATLAB 11
1.5 MATLAB操作界面 11
1.5.1 “主頁(yè)”選項(xiàng)卡面板 12
1.5.2 “命令行”窗口 15
1.5.3 “命令歷史記錄”窗口 19
1.5.4 “當(dāng)前文件夾”窗口 22
1.5.5 “工作區(qū)”窗口 22
1.5.6 “幫助”窗口 24
1.6 MATLAB的各種文件 25
1.7 MATLAB的搜索路徑 26
1.7.1 搜索路徑機(jī)制和搜索順序 27
1.7.2 設(shè)置搜索路徑的方法 27
1.8 MATLAB窗口操作命令 29
1.9 本章小結(jié) 30
本章習(xí)題 31
第2章 MATLAB語(yǔ)言基礎(chǔ) 33
2.1 基本概念 33
2.1.1 MATLAB數(shù)據(jù)類型 33
2.1.2 常量與變量 34
2.1.3 標(biāo)量、向量、矩陣與數(shù)組 35
2.1.4 字符串 36
2.1.5 運(yùn)算符 36
2.1.6 命令、函數(shù)、表達(dá)式和
語(yǔ)句 39
2.2 向量運(yùn)算 40
2.2.1 向量的生成 40
2.2.2 向量的加減和數(shù)乘運(yùn)算 42
2.2.3 向量的點(diǎn)積、叉積運(yùn)算 42
2.3 矩陣運(yùn)算 44
2.3.1 矩陣元素的存儲(chǔ)次序 45
2.3.2 矩陣元素的表示及
相關(guān)操作 45
2.3.3 矩陣的創(chuàng)建 48
2.3.4 矩陣的代數(shù)運(yùn)算 55
2.4 數(shù)組運(yùn)算 64
2.4.1 多維數(shù)組元素的存儲(chǔ)次序 64
2.4.2 多維數(shù)組的創(chuàng)建 64
2.4.3 數(shù)組的代數(shù)運(yùn)算 67
2.4.4 數(shù)組的關(guān)系與邏輯運(yùn)算 71
2.4.5 數(shù)組和矩陣函數(shù)的通用形式 74
2.5 字符串運(yùn)算 77
2.5.1 字符串變量與一維字符
數(shù)組 77
2.5.2 對(duì)字符串的多項(xiàng)操作 78
2.5.3 二維字符數(shù)組 80
2.6 本章小結(jié) 81
本章習(xí)題 82
第3章 MATLAB數(shù)值運(yùn)算 84
3.1 多項(xiàng)式 84
3.1.1 多項(xiàng)式的表達(dá)和創(chuàng)建 84
3.1.2 多項(xiàng)式的四則運(yùn)算 85
3.1.3 多項(xiàng)式求值和求根運(yùn)算 87
3.1.4 多項(xiàng)式的構(gòu)造 90
3.2 插值和擬合 91
3.2.1 多項(xiàng)式插值和擬合 91
3.2.2 最小二乘擬合 98
3.3 數(shù)值微積分 99
3.3.1 微分和差分 99
3.3.2 牛頓-科茨系列數(shù)值積分 102
3.4 線性方程組的數(shù)值解 105
3.4.1 直接法 105
3.4.2 迭代法 106
3.5 稀疏矩陣 111
3.5.1 稀疏矩陣的建立 112
3.5.2 稀疏矩陣的存儲(chǔ) 115
3.5.3 用稀疏矩陣求解線性
方程組 116
3.6 常微分方程的數(shù)值解 118
3.6.1 歐拉法 119
3.6.2 龍格-庫(kù)塔法 122
3.7 本章小結(jié) 125
本章習(xí)題 126
第4章 結(jié)構(gòu)數(shù)組與元胞數(shù)組 128
4.1 結(jié)構(gòu)數(shù)組 128
4.1.1 結(jié)構(gòu)數(shù)組的創(chuàng)建 129
4.1.2 結(jié)構(gòu)數(shù)組的操作 131
4.2 元胞數(shù)組 139
4.2.1 元胞數(shù)組的創(chuàng)建 139
4.2.2 元胞數(shù)組的操作 141
4.2.3 結(jié)構(gòu)元胞數(shù)組 152
4.3 本章小結(jié) 153
本章習(xí)題 153
第5章 MATLAB符號(hào)運(yùn)算 157
5.1 符號(hào)對(duì)象及其表達(dá)方式 157
5.1.1 創(chuàng)建符號(hào)數(shù)字 157
5.1.2 創(chuàng)建符號(hào)變量 158
5.1.3 創(chuàng)建符號(hào)向量 159
5.1.4 創(chuàng)建符號(hào)矩陣 159
5.1.5 創(chuàng)建符號(hào)表達(dá)式 161
5.1.6 創(chuàng)建符號(hào)函數(shù) 161
5.2 符號(hào)算術(shù)運(yùn)算 162
5.2.1 符號(hào)對(duì)象的加減 162
5.2.2 符號(hào)對(duì)象的乘除 163
5.3 默認(rèn)符號(hào)變量與表達(dá)式
化簡(jiǎn) 165
5.3.1 表達(dá)式、函數(shù)或矩陣中的
符號(hào)變量查找 165
5.3.2 表達(dá)式化簡(jiǎn) 166
5.4 符號(hào)微積分運(yùn)算 170
5.4.1 符號(hào)極限 170
5.4.2 符號(hào)微分 171
5.4.3 符號(hào)積分 172
5.4.4 符號(hào)函數(shù)泰勒(Taylor)級(jí)數(shù)
展開 173
5.5 符號(hào)積分變換 174
5.5.1 傅里葉變換及其反變換 174
5.5.2 拉普拉斯變換及其反變換 176
5.5.3 Z變換及其反變換 177
5.6 方程的解析解 179
5.6.1 線性方程組的解析解 180
5.6.2 非線性方程(組)的
解析解 181
5.6.3 常微分方程(組)的
解析解 182
5.7 符號(hào)分析可視化 184
5.7.1 函數(shù)計(jì)算器(funtool) 184
5.7.2 泰勒級(jí)數(shù)計(jì)算器
(taylortool) 187
5.8 本章小結(jié) 189
本章習(xí)題 189
第6章 MATLAB程序設(shè)計(jì) 192
6.1 M文件 192
6.1.1 局部變量與全局變量 193
6.1.2 M文件的編輯與運(yùn)行 193
6.1.3 腳本文件 195
6.1.4 實(shí)時(shí)腳本文件 196
6.1.5 函數(shù)文件 200
6.1.6 函數(shù)調(diào)用 202
6.2 MATLAB的程序控制結(jié)構(gòu) 205
6.2.1 循環(huán)結(jié)構(gòu) 205
6.2.2 選擇結(jié)構(gòu) 210
6.2.3 程序流的控制 215
6.3 數(shù)據(jù)的輸入與輸出 215
6.3.1 鍵盤輸入語(yǔ)句(input) 215
6.3.2 屏幕輸出語(yǔ)句(disp) 216
6.3.3 M數(shù)據(jù)文件的存儲(chǔ)/加載語(yǔ)句
(save / load) 216
6.3.4 格式化文本文件的存儲(chǔ)/讀取
語(yǔ)句(fprintf / fscanf) 216
6.3.5 二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件的存儲(chǔ)/讀取
語(yǔ)句(fwrite / fread) 217
6.3.6 數(shù)據(jù)文件行存儲(chǔ)/讀取語(yǔ)句
(fgetl / fgets) 217
6.4 MATLAB文件操作 217
6.5 面向?qū)ο缶幊?219
6.5.1 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的
基本方法 220
6.5.2 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)實(shí)例 222
6.6 MATLAB程序優(yōu)化 224
6.7 程序調(diào)試 225
6.8 本章小結(jié) 226
本章習(xí)題 226
第7章 MATLAB數(shù)據(jù)可視化 227
7.1 二維圖形 227
7.1.1 MATLAB的圖形窗口 228
7.1.2 基本二維圖形繪制 229
7.1.3 其他類型的二維圖 232
7.1.4 色彩和線型 235
7.1.5 坐標(biāo)軸及標(biāo)注 236
7.1.6 子圖 237
7.2 三維圖形 239
7.2.1 三維曲線圖 239
7.2.2 三維曲面圖 241
7.2.3 視角控制 245
7.2.4 其他圖形函數(shù) 246
7.3 四維圖形 250
7.3.1 顏色描述的方法 250
7.3.2 切片圖 251
7.3.3 切面等位線圖 253
7.4 圖像 255
7.4.1 圖像的類別和顯示 255
7.4.2 圖像的讀寫 258
7.5 函數(shù)繪圖 259
7.5.1 一元函數(shù)繪圖 259
7.5.2 二元函數(shù)繪圖 260
7.6 本章小結(jié) 263
本章習(xí)題 263
第8章 交互式仿真集成環(huán)境
SIMULINK 264
8.1 SIMULINK簡(jiǎn)介 264
8.1.1 SIMULINK的特點(diǎn) 264
8.1.2 SIMULINK的工作環(huán)境 265
8.1.3 SIMULINK仿真基本
步驟 267
8.2 模型的創(chuàng)建 267
8.2.1 模型概念和文件操作 267
8.2.2 模塊操作 269
8.2.3 信號(hào)線操作 271
8.2.4 對(duì)模型的注釋 273
8.2.5 常用的Source信源 274
8.2.6 常用的Sink信宿 282
8.2.7 仿真的配置 287
8.2.8 啟動(dòng)仿真 290
8.3 SIMULINK仿真實(shí)例 291
8.4 本章小結(jié) 297
本章習(xí)題 297
附錄A MATLAB上機(jī)實(shí)驗(yàn) 298
實(shí)驗(yàn)一 熟悉MATLAB
工作環(huán)境 298
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?298
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 298
三、實(shí)驗(yàn)步驟 298
實(shí)驗(yàn)二 MATLAB語(yǔ)言基礎(chǔ) 301
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?301
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 301
三、實(shí)驗(yàn)步驟 301
實(shí)驗(yàn)三 MATLAB數(shù)值運(yùn)算 305
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?305
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 305
三、實(shí)驗(yàn)步驟 306
實(shí)驗(yàn)四 MATLAB符號(hào)運(yùn)算 309
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?309
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 309
三、實(shí)驗(yàn)步驟 309
實(shí)驗(yàn)五 MATLAB程序設(shè)計(jì) 314
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?314
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 314
三、實(shí)驗(yàn)步驟 315
實(shí)驗(yàn)六 MATLAB數(shù)據(jù)可視化 319
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?319
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 319
三、實(shí)驗(yàn)步驟 319
實(shí)驗(yàn)七 SIMULINK仿真集成
環(huán)境 323
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?323
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 323
三、實(shí)驗(yàn)步驟 323
參考文獻(xiàn) 326