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第1章 MATLAB初步介绍1

1.1 MATLAB概述1

1.1.1 MATLAB发展史2

1.1.2 MATLAB基本功能3

1.1.3 MATLAB R2007新功能4

1.2 MATLAB R2007的安装与启动5

1.2.1 MATLAB的安装5

1.2.2 MATLAB的启动7

1.3 MATLAB R2007的集成开发环境8

1.3.1 MATLAB开发环境配置8

1.3.2 命令窗口（Command Window）8

1.3.3 历史指令窗口（Command History Window）11

1.3.4 当前目录浏览器（Current Directory Browser）13

1.3.5 工作空间浏览器（Workspace Browser）15

1.3.6 数组编辑器（Array Editor）16

1.3.7 M文件编辑器／调试器（Editor/Debugger）18

1.4 MATLAB R2007的语言基础20

1.4.1 数据类型20

1.4.2 简易编程入门25

1.5 MATLAB R2007帮助系统29

1.5.1 帮助导航／浏览器简介29

1.5.2 几种帮助方式30

1.5.3 Demo演示32

第2章 MATLAB数值计算33

2.1 数组和数组函数33

2.1.1 数组的建立和操作33

2.1.2 MATLAB的数组运算39

2.1.3 MATLAB的数组函数41

2.2 矩阵和矩阵函数42

2.2.1 矩阵的创建和操作42

2.2.2 MATLAB的矩阵运算49

2.2.3 MATLAB的矩阵函数53

2.2.4 稀疏矩阵及其运算58

2.3 关系和逻辑运算63

2.3.1 关系操作符与逻辑操作符63

2.3.2 关系函数和逻辑函数65

2.3.3 NaN和空矩阵65

2.4 多项式68

2.4.1 多项式的表达和创建68

2.4.2 多项式的运算69

2.4.3 多项式拟合和插值72

2.4.4 多项式展开73

2.5 数据分析74

2.5.1 基本运算74

2.5.2 有限差分75

2.5.3 协方差矩阵和相关阵77

2.5.4 傅里叶变换77

2.6 方程及方程组的解法79

2.6.1 线性方程及方程组的解法79

2.6.2 非线性方程及方程组的解法86

2.6.3 常微分方程的数值解法95

第3章 MATLAB符号计算101

3.1 符号表达式101

3.2 符号表达式的基本运算103

3.2.1 提取分子和分母104

3.2.2 标准代数运算105

3.2.3 复合符号函数运算105

3.2.4 数值转换107

3.2.5 变量替换108

3.2.6 化简与格式化108

3.3 符号精度的控制110

3.4 符号矩阵与代数运算111

3.4.1 符号矩阵111

3.4.2 代数运算112

3.5 符号微积分113

3.5.1 符号微分113

3.5.2 符号积分114

3.6 符号数据域变换115

3.6.1 Fourier变换及其反变换116

3.6.2 Laplace变换及其反变换117

3.6.3 Z变换及其反变换118

3.7 方程求解119

3.7.1 求解代数方程119

3.7.2 微分方程121

3.8 Maple函数124

第4章 MATLAB程序设计初步131

4.1 M文件简介131

4.1.1 编辑程序131

4.1.2 M文件的分类132

4.1.3 M文件的基本结构132

4.2 脚本文件和函数文件133

4.2.1 M脚本文件133

4.2.2 M函数文件134

4.2.3 局部变量和全局变量141

4.3 MATLAB控制流142

4.3.1 for、while循环结构143

4.3.2 if、switch条件分支结构145

4.3.3 try-catch结构147

4.3.4 控制程序流的其他常用指令148

4.4 函数调用和变量传递150

4.4.1 函数调用150

4.4.2 参数传递151

4.5 M文件调试153

4.5.1 一般调试方法153

4.5.2 使用命令行方式进行调试154

4.5.3 使用图形方式进行调试155

4.6 文件I/O函数161

4.6.1 低级文件I/O函数161

4.6.2 MATLAB新增输入／输出功能介绍161

第5章 MATLAB图形和3D可视化165

5.1 MATLAB R2007图形窗口165

5.2 二维曲线图形168

5.2.1 plot命令的调用169

5.2.2 线型、顶点标记和颜色170

5.2.3 分格线控制和图形标注171

5.2.4 特殊二维图形174

5.3 三维曲线图形180

5.3.1 plot3命令的调用180

5.3.2 线、面填色181

5.3.3 网格图与曲面图182

5.3.4 等高线图形187

5.3.5 视角改变和曲面裁剪188

5.4 高维可视化190

5.5 色彩处理191

5.5.1 颜色映像原理192

5.5.2 颜色映像的应用193

5.5.3 图像显示技术197

5.6 光源位置和材质处理200

5.6.1 光源设置200

5.6.2 材质处理200

5.7 句柄图形202

5.7.1 句柄图形的结构层次202

5.7.2 访问对象句柄203

5.8 动画制作208

5.8.1 影片动画制作208

5.8.2 实时动画制作209

第6章 图形用户界面设计211

6.1 GUIDE开发环境初步介绍211

6.2 GUI的设计原则和一般步骤216

6.3 界面菜单218

6.3.1 菜单创建218

6.3.2 菜单属性221

6.4 用户控件223

6.4.1 控件对象的创建224

6.4.2 用户控件类型225

6.4.3 编写程序建立控件225

6.4.4 对话框的使用231

6.5 鼠标操作231

6.5.1 鼠标操作的处理231

6.5.2 对象选择规则233

6.5.3 鼠标操作实例234

6.6 中断回调规则235

6.7 GUI界面设计实例236

第7章 Simulink入门239

7.1 Simulink简介239

7.1.1 Simulink概述239

7.1.2 Simulink的运行240

7.1.3 Simulink窗口介绍241

7.1.4 使用Simulink的步骤243

7.2 Simulink的常用基本模块243

7.3 模块操作249

7.3.1 Simulink模型概念250

7.3.2 Simulink模块基本操作250

7.4 模块连接253

7.4.1 产生和删除连线253

7.4.2 信号线的标识（Label）256

7.4.3 模块的标识258

7.5 仿真配置258

7.5.1 解算器（Solver）的设置259

7.5.2 仿真数据输入、输出设置260

7.5.3 诊断参数设置263

7.5.4 实时工作间设置263

7.5.5 用命令进行仿真264

7.5.6 模型的保存和打印267

7.6 模型中的子系统269

7.6.1 子系统的建立269

7.6.2 子系统的封装273

7.7 定制函数库和S-函数280

7.7.1 定制函数库280

7.7.2 定制模块间的Link关系281

7.7.3 S-Function281

7.8 离散时间系统和混合系统282

7.8.1 若干个子模块282

7.8.2 多速率离散时间系统283

7.9 Simulink技巧及其仿真实例284

7.9.1 建模技巧284

7.9.2 提高仿真的效率和精度285

7.9.3 仿真实例286

第8章 MATLAB工具箱293

8.1 工具箱概述293

8.2 优化工具箱简介307

8.2.1 优化工具箱应用简介308

8.2.2 优化工具箱函数308

8.3 图像处理工具箱简介315

8.3.1 图像文件的读写315

8.3.2 图像文件的显示316

8.3.3 图像文件的运算320

8.4 信号处理工具箱简介330

8.4.1 基本波形产生331

8.4.2 信号变换335

第9章 MATLAB外部接口初探339

9.1 MATLAB外部接口概述339

9.2 MEX文件341

9.2.1 MEX文件概述341

9.2.2 C语言MEX文件的建立343

9.2.3 Fortran语言MEX文件的建立359

9.3 计算引擎368

9.3.1 引擎函数库369

9.3.2 C语言中MATLAB计算引擎的调用369

9.3.3 Fortran语言中MATLAB计算引擎的调用373

9.4 Visual C＋＋与MATLAB接口376

9.4.1 转换数据类型376

9.4.2 利用MATLAB引擎377

9.4.3 利用MATLAB自身的编译器调用工具箱中的函数379

9.4.4 利用Matcom调用工具箱中的函数381

9.4.5 M文件在Visual C++ 6.0中的编译和执行382

9.5 Delphi与MATLAB接口384

9.5.1 动态链接库的设计385

9.5.2 函数在Delphi中的运用387

9.6 Visual Basic与MATLAB接口388

9.6.1 ActiveX自动化388

9.6.2 应用举例391

9.7 在．NET中应用MATLAB算法392

第10章 MATLAB的应用实例395

10.1 文字处理中的Notebook应用395

10.1.1 Notebook的安装和启动395

10.1.2 Notebook的安装396

10.1.3 Notebook的启动397

10.1.4 M-book的应用400

10.1.5 M-book模板使用中的若干问题411

10.2 高等数学中的应用412

10.2.1 函数曲线的绘制412

10.2.2 空间解析几何413

10.2.3 超越函数的实现415

10.3 普通物理中的应用417

10.3.1 力学基础417

10.3.2 热力学419

10.3.3 恒稳磁场421

10.4 力学机械中的应用424

10.4.1 理论力学424

10.4.2 机械振动426

10.4.3 材料力学428

10.5 信号和系统中的应用430

10.5.1 连续信号和系统430

10.5.2 离散信号及系统433

10.5.3 控制理论基础434

10.6 MATLAB的其他应用436

10.6.1 模拟盲人下山的迭代寻优算法436

10.6.2 Galton钉板模型439

10.6.3 包含无风险证券的投资组合441