《MATLAB 2020中文版从入门到精通》PDF电子书免费下载

作者:  槐创锋 郝勇

出版社: 人民邮电出版社

出版年: 2021年03月

ISBN: 9787115550859

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内容简介

目录

第 1章 MATLAB基础知识 1

1.1 MATLAB中的科学计算概述 1

1.1.1 MATLAB的发展历程 1

1.1.2 MATLAB系统 2

1.2 MATLAB 2020的工作界面 3

1.2.1 标题栏 3

1.2.2 功能区 4

1.2.3 工具栏 4

1.2.4 命令行窗口 4

1.2.5 命令历史记录窗口 6

1.2.6 当前文件夹窗口 7

1.2.7 工作区窗口 8

1.2.8 图像窗口 11

1.3 MATLAB命令的组成 11

1.3.1 基本符号 12

1.3.2 功能符号 13

1.3.3 常用命令 14

1.3.4 基本数学函数 16

1.4 M文件 16

1.4.1 命令式文件 17

1.4.2 函数式文件 19

第 2章 程序设计基础 20

2.1 数据类型 20

2.1.1 变量与常量 20

2.1.2 数值 22

2.1.3 字符串 26

2.1.4 向量 29

2.1.5 矩阵 32

2.1.6 单元型变量 37

2.1.7 结构型变量 40

2.2 运算符 41

2.2.1 算术运算符 41

2.2.2 关系运算符 42

2.2.3 逻辑运算符 42

2.3 数值运算 42

2.3.1 矩阵运算 42

2.3.2 向量运算 49

2.4 MATLAB的帮助系统 52

2.4.1 联机帮助系统 52

2.4.2 帮助命令 52

2.4.3 联机演示系统 54

2.4.4 网络资源 56

2.5 MATLAB程序设计 57

2.5.1 表达式、表达式语句与赋值语句 57

2.5.2 程序结构 58

2.5.3 程序流程控制指令 64

2.5.4 人机交互语句 65

2.5.5 MATLAB程序的调试命令 67

2.6 函数句柄 67

2.6.1 函数句柄的创建与显示 67

2.6.2 函数句柄的调用与操作 68

2.6.3 辅助函数 68

2.7 操作实例——调用记录结果的显示 72

第3章 二维图形绘制 76

3.1 二维曲线的绘制 76

3.1.1 绘制二维图形 76

3.1.2 多图形显示 82

3.1.3 函数图形的绘制 86

3.2 图形属性设置 90

3.2.1 图形窗口的属性 90

3.2.2 图形放大与缩小 94

3.2.3 颜色控制 95

3.2.4 坐标系与坐标轴 96

3.2.5 图形注释 100

3.3 操作实例——编写一个普通话等级考试评定函数 106

第4章 三维图形绘制 109

4.1 三维绘图 109

4.1.1 三维曲线绘图函数 109

4.1.2 三维网格函数 113

4.1.3 三维曲面函数 117

4.1.4 柱面与球面 120

4.1.5 散点图 122

4.1.6 三维图形等值线 123

4.2 三维图形修饰处理 129

4.2.1 视角处理 129

4.2.2 颜色处理 131

4.2.3 光照处理 134

4.3 操作实例——绘制函数的三维视图 138

第5章 图像绘制 141

5.1 网格图形 141

5.2 彗星图 142

5.3 向量图形 144

5.4 图像处理 146

5.4.1 图像的显示 146

5.4.2 图像的读写 149

5.4.3 图像格式的转换 151

5.4.4 图像信息查询 153

5.5 动画演示 154

5.5.1 动画帧 155

5.5.2 动画线条 157

5.5.3 生成动画 160

5.6 操作实例——正弦函数运动动画 162

第6章 数列、级数与极限计算 164

6.1 数列 164

6.1.1 数列求和 165

6.1.2 数列求积 172

6.1.3 数列扩展 176

6.2 级数 179

6.2.1 级数求和函数 179

6.2.2 级数累乘函数 180

6.3 极限与导数 181

6.3.1 极限 181

6.3.2 导数 183

6.4 操作实例——三角函数的近似导数 185

第7章 符号运算 187

7.1 符号与数值 187

7.1.1 符号与数值间的转换 187

7.1.2 符号与数值间的精度设置 188

7.2 符号矩阵 189

7.2.1 符号矩阵的创建 190

7.2.2 符号矩阵的其他运算 192

7.2.3 符号多项式的简化 195

7.3 多元函数分析 198

7.3.1 雅可比矩阵 198

7.3.2 实数矩阵的梯度 199

7.4 方程的运算 200

7.4.1 方程组的介绍 201

7.4.2 方程式的解 201

7.4.3 线性方程求解 203

7.5 线性方程组求解 203

7.5.1 线性方程组定义 203

7.5.2 利用矩阵的基本运算 204

7.5.3 利用矩阵分解法求解 207

7.5.4 非负小二乘解 211

7.6 操作实例——四元一次方程组求解 212

第8章 积分计算 218

8.1 积分 218

8.1.1 定积分与广义积分 218

8.1.2 不定积分 220

8.1.3 多重积分 220

8.2 积分变换 224

8.2.1 傅里叶(Fourier)变换 224

8.2.2 傅里叶(Fourier)逆变换 225

8.2.3 快速傅里叶(Fourier)变换 226

8.2.4 拉普拉斯(Laplace)变换 228

8.2.5 拉普拉斯(Laplace)逆变换 229

8.3 复杂函数 230

8.3.1 泰勒(Taylor)展开 230

8.3.2 傅里叶(Fourier)展开 232

8.4 操作实例——正弦信号频谱图 233

第9章 微分方程 236

9.1 欧拉方法 236

9.2 龙格-库塔方法 238

9.2.1 龙格-库塔方法 239

9.2.2 龙格-库塔(Runge-Kutta)方法解刚性问题 244

9.3 PDE模型方法 245

9.3.1 PDE模型函数 246

9.3.2 网格图 247

9.3.3 几何图形 252

9.3.4 边界条件 255

9.4 偏微分方程 256

9.4.1 偏微分方程介绍 256

9.4.2 偏微分方程求解 257

9.5 操作实例——带雅克比矩阵的非线性方程组求解 261

第 10章 图形用户界面设计 263

10.1 用户界面概述 263

10.1.1 用户界面对象 263

10.1.2 图形用户界面 264

10.2 图形用户界面设计方法 266

10.2.1 GUI概述 266

10.2.2 创建控件 266

10.2.3 控件属性编辑 271

10.3 控件编程 274

10.3.1 菜单设计 274

10.3.2 回调函数 277

10.4 操作实例——图片缩放 280

第 11章 Simulink仿真基础 285

11.1 Simulink简介 285

11.1.1 Simulink模型的特点 286

11.1.2 Simulink的数据类型 288

11.2 Simulink模块库 290

11.2.1 常用模块库 291

11.2.2 子系统及其封装 293

11.3 模块的创建 298

11.3.1 创建模块文件 298

11.3.2 模块的基本操作 300

11.3.3 模块参数设置 301

11.3.4 模块的连接 302

11.4 仿真分析 305

11.4.1 仿真参数设置 305

11.4.2 仿真的运行和分析 307

11.4.3 仿真错误诊断 308

11.5 回调函数 309

11.6 操作实例——弹球模型动态系统 311

第 12章 MATLAB联合编程 317

12.1 应用程序接口介绍 317

12.1.1 MEX文件简介 317

12.1.2 API库函数和MEX文件的区别 318

12.1.3 MAT文件 318

12.2 MEX文件的编辑与使用 318

12.2.1 编写C语言MEX文件 319

12.2.2 编写FORTRAN语言MEX文件 320

12.3 MATLAB与.NET联合编程 320

12.3.1 MATLAB Builder for.NET主要功能 321

12.3.2 MATLAB Builder for.NET原理 321

12.4 操作实例——MATLAB Builder for.NET

应用实例 322

第 13章 优化设计 327

13.1 优化问题概述 327

13.2 MATLAB中的工具箱 328

13.2.1 MATLAB中常用的工具箱 328

13.2.2 工具箱和工具箱函数的查询 329

13.3 优化工具箱中的函数 332

13.4 优化函数的变量 333

13.5 参数设置 336

13.5.1 optimoptions函数 336

13.5.2 optimset函数 337

13.5.3 optimget函数 340

13.6 模型输入时需要注意的问题 340

13.7 句柄函数 341

13.8 优化算法介绍 341

13.8.1 参数优化问题 341

13.8.2 无约束优化问题 342

13.8.3 拟牛顿法实现 344

13.8.4 小二乘优化 344

13.8.5 非线性小二乘实现 345

13.8.6 约束优化 345

13.8.7 SQP实现 346

13.9 无约束非线性规划问题 347

13.9.1 数学原理及模型 347

13.9.2 MATLAB工具箱中的基本函数 348

13.10 操作实例——求化问题 352

第 14章 供应中心选址设计实例 355

14.1 值小化概述 355

14.2 基本函数 356

14.3 供应中心选址设计 357

14.3.1 目标函数文件 358

14.3.2 设定初始值 358

14.3.3 调用函数求解 358

第 15章 数字低通信号频谱分析设计实例 361

15.1 数字低通信号频谱输出 361

15.2 数字低通信号分析 366

15.2.1 绘制功率谱 366

15.2.2 数字信号谱分析 368

第 16章 函数化解设计实例 371

16.1 半无限概述 371

16.2 基本函数 371

16.3 函数化解 373

16.3.1 目标函数文件和约束函数文件 374

16.3.2 调用函数求解 374
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