MATLAB程序設計與典型應用

第1章 MATLAB簡介 1
1.1 MATLAB概述 1
1.2 MATLAB環(huán)境 1
1.2.1 MATLAB安裝 1
1.2.2 MATLAB啟動與退出 4
1.3 MATLAB的開發(fā)環(huán)境 5
1.3.1 工作界面 5
1.3.2 命令窗口 6
1.3.3 當前目錄瀏覽器窗口 8
1.3.4 工作空間瀏覽器窗口 9
1.3.5 歷史命令窗口 10
1.3.6 數組編輯器窗口 11
1.4 MATLAB幫助系統(tǒng) 11
1.4.1 幫助命令 11
1.4.2 幫助窗口 12
1.4.3 演示系統(tǒng) 13
第2章 MATLAB數值計算及應用 15
2.1 MATLAB的數值計算基礎 15
2.1.1 數據類型 15
2.1.2 常量和變量 18
2.1.3 數值計算應用的示例 19
2.2 MATLAB的數組、矩陣運算 20
2.2.1 數組與矩陣的概念 20
2.2.2 數組或矩陣元素的標識 21
2.2.3 數組與矩陣的輸入 23
2.2.4 數組與矩陣的算術運算 25
2.2.5 向量及其運算 32
2.2.6 矩陣的特殊運算 35
2.2.7 數組的運算 44
2.2.8 字符串 47
2.3 MATLAB多項式及其運算 47
2.3.1 多項式求值 48
2.3.2 多項式求根 48
2.3.3 部分分式展開 49
2.3.4 多項式乘除 50
2.3.5 多項式的微積分 50
2.4 插值與擬合 51
2.4.1 一維插值問題 51
2.4.2 二維插值問題 52
2.4.3 曲線擬合 56
2.5 線性方程組求解 58
2.5.1 方程組解法 58
2.5.2 求線性方程組的通解 65
2.6 非線性方程與最優(yōu)化問題 67
2.6.1 非線性方程數值求解 67
2.6.2 無約束最優(yōu)化問題求解 69
2.6.3 有約束最優(yōu)化問題求解 71
第3章 符號運算及應用 73
3.1 MATLAB符號運算基礎 73
3.1.1 符號表達式 73
3.1.2 符號表達式的操作及代數運算 75
3.2 MATLAB符號微積分運算 82
3.2.1 符號極限運算 82
3.2.2 符號函數微分運算 82
3.2.3 符號函數積分運算 83
3.2.4 符號求和函數與級數展開函數 84
3.3 復變函數運算的MATLAB實現 86
3.3.1 復數的概念 86
3.3.2 復變量的函數 86
3.3.3 復數的生成及其矩陣創(chuàng)建 87
3.3.4 復數的幾何意義 88
3.3.5 MATLAB在復數代數運算中的實現 90
第4章 MATLAB程序設計技術 93
4.1 MATLAB的控制語句 93
4.1.1 條件控制 93
4.1.2 循環(huán)控制 96
4.1.3 錯誤控制 98
4.2 M文件編程 99
4.2.1 M文件的分類介紹 99
4.2.2 函數調用和變量傳遞 101
4.2.3 數據導入與導出 107
4.2.4 示例分析 111
4.3 函數類型 118
4.3.1 主函數 118
4.3.2 子函數 119
4.3.3 私有函數 119
4.3.4 嵌套函數 120
4.3.5 重載函數 124
4.4 調試程序 124
4.4.1 調試程序介紹 124
4.4.2 MATLAB調試菜單 125
4.4.3 調試命令 126
第5章 MATLAB繪圖功能 129
5.1 二維圖形繪制 129
5.1.1 繪制二維曲線的常用函數 129
5.1.2 繪制圖形的輔助操作 132
5.1.3 繪制二維圖形的其他函數 137
5.2 三維圖形繪制 141
5.2.1 繪制三維曲線的常用函數 141
5.2.2 三維曲面圖繪制 142
5.2.3 其他三維圖形繪制 146
5.2.4 透明度作圖 147
5.2.5 立體可視化 148
5.3 圖形顏色映像的應用 151
5.4 光照和材質處理 153
5.4.1 光照處理 153
5.4.2 材質處理 154
5.5 圖像顯示技術 156
5.5.1 圖像簡介 156
5.5.2 圖像的讀取 157
5.5.3 圖像的顯示 159
5.6 動畫制作技術 159
第6章 MATLAB在模糊控制系統(tǒng)中的應用 161
6.1 模糊系統(tǒng)的MATLAB實現 161
6.1.1 模糊集簡介 161
6.1.2 模糊推理系統(tǒng)與MATLAB應用 166
6.1.3 模糊推理系統(tǒng)的MATLAB模糊工具箱的圖形界面實現法 166
6.2 MATLAB模糊邏輯工具箱命令函數及示例 173
6.3 MATLAB模糊邏輯工具箱命令函數應用示例 193
第7章 MATLAB在人工神經網絡中的應用 197
7.1 人工神經網絡介紹 197
7.2 感知器 197
7.2.1 感知器原理 198
7.2.2 感知器相關函數 199
7.2.3 感知器的MATLAB實現 202
7.3 線性神經網絡 203
7.3.1 線性神經網絡原理 204
7.3.2 線性神經網絡相關函數 204
7.3.3 線性神經網絡的MATLAB實現 206
7.4 BP網絡 207
7.4.1 BP網絡原理 207
7.4.2 BP網絡相關函數 208
7.4.3 BP網絡的MATLAB實現 217
7.5 徑向基網絡 218
7.5.1 徑向基網絡原理 218
7.5.2 徑向基網絡相關函數 219
7.5.3 徑向基網絡應用示例 222
7.6　回歸網絡 223
7.6.1 回歸網絡相關函數 223
7.6.2 回歸網絡的MATLAB實現 224
第8章 MATLAB在自動控制中的應用 227
8.1 控制系統(tǒng)模型 227
8.1.1 控制系統(tǒng)的描述與LTI對象 227
8.1.2 典型系統(tǒng)的生成 228
8.1.3 連續(xù)系統(tǒng)與采樣系統(tǒng)之間的轉換 230
8.2 控制系統(tǒng)的時域分析 231
8.2.1 時域分析的一般方法 231
8.2.2 常用時域分析函數 234
8.2.3 時域分析應用示例 237
8.3 根軌跡分析 238
8.3.1 模條件和角條件 239
8.3.2 繪制根軌跡的規(guī)則 239
8.3.3 根軌跡的應用示例 240
8.4 控制系統(tǒng)的頻域分析 243
8.4.1 幅相頻率特性 243
8.4.2 對數頻率特性 245
8.4.3 對數幅相特性 248
8.5 系統(tǒng)校正 248
8.5.1 串聯超前校正 248
8.5.2 串聯滯后校正 251
8.5.3 串聯滯后-超前校正 252
8.6 極點配置設計方法 255
8.6.1 Gura-Bass算法 255
8.6.2 Ackermann配置算法 256

第9章 MATLAB在數字信號中的應用 259
9.1 數字信號知識 259
9.1.1 信號產生 259
9.1.2 信號的運算 265
9.1.3 信號的抽取與插值 267
9.2 離散時間傅里葉變換 269
9.2.1 離散時間傅里葉變換定義及計算 269
9.2.2 離散時間傅里葉變換的特性 271
9.3 數字濾波器的分析與實現 273
9.3.1 數字濾波器知識 273
9.3.2 數字濾波器的分析與實現 274
9.4 IIR數字濾波器的設計法 278
9.4.1 沖激響應不變法 278
9.4.2 雙線性變換法 279
9.4.3 IIR數字濾波器的頻率變換設計法 279
9.5 FIR數字濾波器設計法 283
9.5.1 窗函數設計法 283
9.5.2 頻率抽樣法 286
9.5.3 MATLAB的其他相關函數 289
9.6 MATLAB實現功率譜估計 292
第10章 MATLAB外部程序接口應用 295
10.1 MATLAB數據接口 295
10.1.1 通用文件I/O操作 295
10.1.2 低級文件I/O操作 296
10.1.3 MAT文件及其應用 300
10.2 MATLAB編譯器的配置 304
10.2.1 MATLAB編譯器的配置 304
10.2.2 編譯指令 305
10.3 MATLAB引擎 306
10.3.1 MATLAB DDE服務器與引擎庫 306
10.3.2 C語言MATLAB引擎 307
10.3.3 Fortran語言MATLAB引擎 310
10.4 Visual C++與MATLAB接口 311
10.4.1 Visual C++調用MATLAB引擎 312
10.4.2 Visual C++使用數學函數庫 312
10.4.3 Visual C++創(chuàng)建MAT文件 314
10.4.4 應用COM實現Visual C++與MATLAB的接口 316
第11章 MATLAB在其他領域的應用 323
11.1 MATLAB在電路中的應用 323
11.1.1 概述 323
11.1.2 MATLAB在電路中的應用示例 323
11.2 MATLAB在圖像處理中的應用 326
11.2.1 圖像變換 327
11.2.2 MATLAB實現圖像的邊緣檢測 328
11.2.3 MATLAB在遙感中實現圖像直方圖的匹配 330
11.3 MATLAB在力學及工程結構中的應用 333
11.3.1 概述 333
11.3.2 MATLAB在力學及工程結構中的應用示例 333
11.4 MATLAB在優(yōu)化設計中的應用 338
11.4.1 概述 338
11.4.2 MATLAB在優(yōu)化設計中的應用示例 339
參考文獻 342
序言/前言