编辑推荐
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·作者实力雄厚
本书由著名CAD/CAM/CAE图书出版专家胡仁喜博士指导，大学资深专家教授团队执笔编写。作者总结自己多年的设计经验及教学心得体会，力求在本书中全面细致地展现MATLAB 在工程分析与数学计算应用领域的各种功能和使用方法。
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书籍简介
全书以MATLAB 2020为基础，结合高等学校的教学任务和计算科学的应用，详细讲解了数学计算和仿真分析的各种方法和技巧，力争让学生与零基础读者*终脱离书本，将所学知识应用于工程实践中。
本书主要内容包括MATLAB基础知识，程序设计基础，二维图形、三维图形绘制，图像绘制，数列、级数与极限计算，符号运算，积分计算，微分方程，图形用户界面设计，Simulink仿真基础，MATLAB联合编程，优化设计，供应中心选址设计实例，数字低通信号频谱分析设计实例，函数*化解设计实例等。本书内容覆盖数学计算与仿真分析的各个方面，既有MATLAB基本函数的介绍，又有用MATLAB编写的计算程序，以及利用函数解决不同数学应用问题的方案等。
本书既可作为MATLAB初学者的入门用书，又可作为相关工程技术人员、大学生、研究生的工具书。
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 函数句柄的调用与作 68
- 2.6.3 辅助函数 68
- 2.7 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 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 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 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 作实例——三角函数似导数 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 非负二乘解 211
- 7.6 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 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 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 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 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能 321
- 12.3.2 MATLAB Builder for.NET原理 321
- 12.4 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 二乘优化 344
- 13.8.5 非线性二乘实现 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 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 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
