MATLAB/SIMULINK實用教程

第1章 MATLAB語言的基礎(chǔ)知識及入門
1.1 MATLAB的發(fā)展歷程和影響
1.2 MATLAB系統(tǒng)的構(gòu)成
1.3 MATLAB的工作環(huán)境
1.3.1 Linux下安裝MATLAB
1.3.2 Windows下安裝MATLAB
1.3.3 啟動和退出MATLAB
1.3.4 命令窗口(Command Window)
1.3.5 歷史窗口(Command History)
1.3.6 M文件窗口(Editor)
1.4 MATLAB幫助系統(tǒng)
1.4.1 純文本幫助
1.4.2 演示(Demo)幫助
1.4.3 Contents幫助文件目錄窗
1.4.4 Index幫助文件索引窗
1.4.5 Search幫助文件搜索窗
1.5 MATLAB的保存和裝載
1.6 MATLAB7.5語言的特點
1.7 SIMULINK簡介
1.8 MATLAB 7.5的工具箱
1.9 MATLAB、Mathematica、Maple、MathCAD的比較
1.10 小結(jié)
1.11 習(xí)題
第2章 數(shù)組、矩陣及其運算
2.1 數(shù)組的創(chuàng)建
2.1.1 一維數(shù)組的創(chuàng)建
2.1.2 一維數(shù)組的子數(shù)組尋訪和賦值
2.1.3 二維數(shù)組(矩陣)的創(chuàng)建
2.1.4 矩陣元素的標(biāo)識
2.1.5 矩陣的尋訪和賦值
2.2 矩陣的代數(shù)運算
2.2.1 pow2函數(shù)
2.2.2 加、減運算
2.2.3 乘法
2.2.4 集合運算
2.2.5 除法運算
2.2.6 矩陣乘方
2.3 矩陣的關(guān)系運算
2.3.1 矩陣的比較關(guān)系運算
2.3.2 矩陣的邏輯關(guān)系運算
2.4 矩陣運算
2.4.1 矩陣函數(shù)
2.4.2 矩陣轉(zhuǎn)置
2.4.3 方陣的行列式
2.4.4 逆與偽逆
2.4.5 矩陣的跡
2.4.6 矩陣和向量的范數(shù)
2.4.7 條件數(shù)
2.4.8 矩陣的秩
2.4.9 向量組的線性相關(guān)性
2.4.10 行階梯矩陣及向量組的基
2.4.11 特殊運算
2.5 符號矩陣運算
2.6 高維數(shù)組
2.6.1 高維數(shù)組的創(chuàng)建
2.6.2 高維數(shù)組的標(biāo)識
2.6.3 高維數(shù)組的操作
2.7 非數(shù)和空數(shù)組
2.7.1 非數(shù)NaN
2.7.2 空數(shù)組
2.8 矩陣分解
2.8.1 Cholesky分解
2.8.2 LU分解
2.8.3 QR分解
2.8.4 Schur分解
2.8.5 實Schur分解轉(zhuǎn)化成復(fù)Schur分解
2.8.6 特征值分解
2.8.7 奇異值分解
2.8.8 廣義奇異值分解
2.8.9 特征值問題的QZ分解
2.8.10 海森伯格形式的分解
2.9 特征值與特征向量
2.9.1 特征值與特征向量的求法
2.9.2 提高特征值的計算精度
2.9.3 復(fù)對角矩陣轉(zhuǎn)化為實對角矩陣
2.9.4 正交基
2.10 小結(jié)
2.11 習(xí)題
第3章 MATLAB程序設(shè)計基礎(chǔ)
3.1 For循環(huán)
3.2 While循環(huán)
3.3 If-else-End結(jié)構(gòu)
3.4 switch分支結(jié)構(gòu)
3.5 try-catch結(jié)構(gòu)
3.6 input命令
3.7 continue命令
3.8 break命令
3.9 函數(shù)的基本結(jié)構(gòu)
3.10 綜合實例
3.10.1 隨機序列產(chǎn)生程序
3.10.2 倒立擺系統(tǒng)的模型建立
3.11 小結(jié)
3.12 習(xí)題
第4章 MATLAB求解數(shù)學(xué)問題
4.1 符號表達式的生成
4.2 符號方程的求解
4.3 極限
4.3.1 單變量函數(shù)的極限
4.3.2 多變量函數(shù)的極限
4.4 導(dǎo)數(shù)和微分
4.4.1 導(dǎo)數(shù)和高階導(dǎo)數(shù)
4.4.2 高階混合偏導(dǎo)數(shù)
4.4.3 復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)
4.4.4 隱函數(shù)求偏導(dǎo)
4.4.5 參數(shù)方程求導(dǎo)
4.4.6 導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用
4.4.7 梯度計算和方向?qū)?shù)
4.5 積分
4.5.1 不定積分
4.5.2 定積分與無窮積分
4.5.3 重積分
4.5.4 數(shù)值積分
4.6 曲線積分的MATLAB運算
4.6.1 第一類曲線積分
4.6.2 第二類曲線積分
4.7 曲面積分的MATLAB運算
4.7.1 第一類曲面積分
4.7.2 第二類曲面積分
4.8 函數(shù)的零點
4.8.1 一元函數(shù)的零點
4.8.2 多元函數(shù)的零點
4.9 一元函數(shù)極值
4.10 級數(shù)
4.10.1 級數(shù)的求和與審斂
4.10.2 泰勒展開
4.11 微分方程問題的計算機求解
4.12 概率統(tǒng)計
4.12.1 隨機變量及其分布
4.12.2 隨機變量函數(shù)的分布
4.12.3 隨機變量的數(shù)字特征
4.12.4 參數(shù)估計
4.12.5 假設(shè)檢驗
4.12.6 方差分析
4.13 插值
4.13.1 一維數(shù)據(jù)的插值問題
4.13.2 二維網(wǎng)格數(shù)據(jù)的插值問題
4.13.3 二維一般分布數(shù)據(jù)的插值問題
4.14 曲線擬合
4.14.1 多項式擬合
4.14.2 函數(shù)線性組合的曲線擬合方法
4.14.3 最小二乘曲線擬合
4.14.4 曲線擬合圖形界面
4.15 小結(jié)
4.16 習(xí)題
第5章 MATLAB的圖視化功能
5.1 MATLAB的圖視化概論
5.2 二維圖形
5.2.1 plot函數(shù)
5.2.2 坐標(biāo)系定制
5.2.3 極坐標(biāo)圖
5.2.4 對數(shù)坐標(biāo)圖形
5.2.5 二維曲線的圖視效果強化
5.2.6 特殊二維圖形
5.2.7 隱函數(shù)繪圖
5.3 三維圖形
5.3.1 plot3(三維直線函數(shù))
5.3.2 三維曲面
5.3.3 其他三維圖形
5.3.4 三維圖形輔助圖視效果
5.4 超維圖形表達
5.4.1 slice命令
5.4.2 切面等位線圖
5.5 圖的結(jié)構(gòu)
5.6 圖形句柄的操作
5.6.1 創(chuàng)建圖形對象
5.6.2 訪問和使用圖形對象的句柄
5.6.3 圖形對象的操作
5.7 應(yīng)用實例
5.7.1 分岔現(xiàn)象實例
5.7.2 BP算法訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
5.7.3 改進的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法
5.7.4 用MATLAB模擬防汛檢測系統(tǒng)
5.7.5 用MATLAB模擬地下抽水機
5.7.6 用MATLAB模擬臺球比賽
5.8 小結(jié)
5.9 習(xí)題
第6章 圖形用戶界面(GUI)
6.1 GUI對象層次結(jié)構(gòu)
6.2 使用M文件創(chuàng)建GUI對象
6.3 使用GUIDE創(chuàng)建GUI對象
6.4 使用GUIDE創(chuàng)建自定義菜單
6.5 小結(jié)
6.6 習(xí)題
第7章 SIMULINK仿真操作
7.1 SIMULINK簡介
7.1.1 SIMULINK的窗體介紹
7.1.2 一個MATLAB/SIMULINK庫自帶的演示實例
7.1.3 創(chuàng)建一個MATLAB實例
7.2 SIMULINK的基本操作
7.3 SIMULINK的基本模塊簡介
7.4 連續(xù)系統(tǒng)建模
7.4.1 線性系統(tǒng)
7.4.2 非線性系統(tǒng)
7.5 子系統(tǒng)的創(chuàng)建及封裝技術(shù)
7.5.1 使用Subsystems模塊創(chuàng)建子系統(tǒng)
7.5.2 通過壓縮已有的模塊創(chuàng)建子系統(tǒng)
7.5.3 使用if子系統(tǒng)模塊創(chuàng)建系統(tǒng)
7.5.4 使用while子系統(tǒng)模塊創(chuàng)建系統(tǒng)
7.5.5 條件執(zhí)行子系統(tǒng)
7.5.6 模塊封裝技術(shù)
7.6 離散時間系統(tǒng)和混合系統(tǒng)
7.6.1 邏輯模塊Logical Operator
7.6.2 初值設(shè)計模塊IC
7.6.3 單位延時模塊Unit Delay和零階保持器Zero-Order Hold
7.7 SIMULINK的分析工具
7.7.1 Sim， Simset命令及示例
7.7.2 模型線性化
7.7.3 系統(tǒng)平衡點分析
7.8 SIMULINK綜合實例
7.8.1 SIMULINK模型和MATLAB指令配合使用
7.8.2 仿真模型和優(yōu)化指令的協(xié)調(diào)
7.8.3 不同解算器處理Stiff系統(tǒng)時表現(xiàn)
7.8.4 代數(shù)環(huán)的形成
7.8.5 代數(shù)環(huán)的處理
7.9 S函數(shù)的設(shè)計及應(yīng)用
7.9.1 S函數(shù)模板說明
7.9.2 S函數(shù)示例
7.10 SimPowerSystems電力系統(tǒng)專業(yè)模塊簡介
7.11 小結(jié)
7.12 習(xí)題
第8章 MATLAB應(yīng)用程序
8.1 懸吊式起重機動力學(xué)仿真
8.1.1 懸吊式起重機動力學(xué)方程
8.1.2 懸吊式起重機動力學(xué)SIMULINK建模
8.1.3 建立子系統(tǒng)
8.1.4 懸吊式起重機動力學(xué)SIMULINK仿真
8.2 模糊控制程序
8.3 使用MATLAB統(tǒng)計數(shù)據(jù)
8.4 基于MATLAB的圖像平滑
8.4.1 鄰域平均法
8.4.2 中值濾波法
8.4.3 空間低通
8.4.4 頻域低通
8.4.5 程序清單
8.5 一種基于膚色分割和匹配的人臉識別
8.5.1 將RGB空間轉(zhuǎn)換為YcbCr空間
8.5.2 將彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像
8.5.3 消除噪聲
8.5.4 對圖像做填孔處理
8.5.5 圖像重構(gòu)
8.5.6 再處理
8.5.7 進一步確定人臉區(qū)域
8.5.8 邊緣檢測
8.6 非線性二聯(lián)機系統(tǒng)的跟蹤控制
8.7 小結(jié)
8.8 習(xí)題
第9章 MATLAB實驗部分
實驗一 MATLAB環(huán)境熟悉及基本操作
實驗二 數(shù)組(矩陣)及其運算
實驗三 M文件及MATLAB程序設(shè)計
實驗四 MATLAB的數(shù)學(xué)問題求解
實驗五 MATLAB繪圖的基本操作
實驗六 MATLAB及SIMULINK使用練習(xí)
參考文獻