MatLab工程基礎應用教程

目錄：
前言
第1章 MATLAB工程基礎概述 1
1.1 MATLAB的安裝過程與2014a版新功能介紹 1
1.1.1 MATLAB的安裝過程 1
1.1.2 MATLAB2014a版新功能介紹 6
1.2 MATLAB操作界面與簡單操作 6
1.2.1 啟動MATLAB操作界面 6
1.2.2 簡單舉例 7
1.3 MATLAB文件操作 9
1.3.1 文件基本操作 9
1.3.2 文件路徑設置 9
1.3.3 文件數(shù)據(jù)輸入 10
1.3.4 文件打印操作 10
1.3.5 文本編輯操作 11
1.3.6 MATLAB參數(shù)設置操作 11
1.3.7 常用工具欄操作 11
1.4 工程中常用的通用MATLAB命令 12
1.4.1 命令執(zhí)行窗口通用命令 12
1.4.2 文本通用命令 13
1.4.3 通用符號命令 14
1.4.4 鍵盤符號通用命令 14
1.5 MATLAB幫助菜單的使用 15
1.5.1 從MATLAB幫助窗口獲得幫助信息 15
1.5.2 在MATLAB命令窗口中輸入幫助命令 15
1.5.3 MATLAB在線幫助 18
1.5.4 利用函數(shù)瀏覽器獲得幫助 18
1.6 MATLAB工程基礎應用的簡單示例 18
1.6.1 MATLAB工程文件操作 18
1.6.2 MATLAB工程文件信息幫助 20
1.6.3 工程中的計算與編程示例 20
本章小結 22
習題 22
第2章 MATLAB計算基礎工程應用 23
2.1 工程中的算術運算與操作符 23
2.1.1 工程中所用的算術運算 23
2.1.2 工程中可用的操作符 28
2.2 工程中常用的數(shù)據(jù)格式 30
2.3 關系運算與邏輯運算 31
2.3.1 關系運算 31
2.3.2 邏輯運算（含邏輯函數(shù)） 33
2.4 字符串操作 37
2.4.1 字符串基本操作 37
2.4.2 字符串轉換 39
2.4.3 字符串函數(shù) 40
2.5 MATLAB函數(shù)及特殊函數(shù)簡介 41
2.5.1 常用計算函數(shù) 41
2.5.2 三角函數(shù) 42
2.5.3 常用的矩陣函數(shù) 43
2.6 M文件與M函數(shù) 44
2.6.1 M文件 44
2.6.2 M函數(shù) 46
2.6.3 全局變量與局部變量 50
2.7 MATLAB的基本程序結構 50
2.7.1 順序結構 51
2.7.2 循環(huán)結構 52
2.7.3 條件結構 52
2.7.4 試探結構 55
2.8 MATLAB計算基礎的工程應用 56
2.8.1 MATLAB結構尺寸計算 56
2.8.2 MATLAB力學分析計算 57
2.8.3 MATLAB工程問題的編程示例 59
2.8.4 MATLAB編程技巧 60
本章小結 61
習題 61
第3章 工程中符號運算與數(shù)值運算 62
3.1 創(chuàng)建符號變量、實數(shù)、復數(shù)與正符號數(shù) 62
3.1.1 創(chuàng)建符號變量與符號表達式 62
3.1.2 創(chuàng)建符號實數(shù)、純虛數(shù)、復數(shù)以及正符號數(shù) 65
3.2 創(chuàng)建符號方程和符號矩陣 67
3.2.1 創(chuàng)建符號方程 67
3.2.2 創(chuàng)建符號矩陣 67
3.3 符號變量、數(shù)值變量和字符變量的互換 69
3.4 符號函數(shù) 71
3.4.1 表達式操作符號函數(shù) 72
3.4.2 創(chuàng)建符號函數(shù) 74
3.4.3 符號函數(shù)的操作 75
3.5 工程中的符號微積分與數(shù)值微積分 76
3.5.1 符號微積分及其工程示例 76
3.5.2 數(shù)值微積分及其工程示例 79
3.6 符號積分變換 81
3.6.1 Fourier變換及其反變換 81
3.6.2 LapLace變換及其逆變換 82
3.6.3 Z變換及其逆變換 83
3.7 求解代數(shù)方程組 84
3.7.1 求解代數(shù)方程 84
3.7.2 求解代數(shù)方程組 85
3.7.3 求解線性方程組 85
3.8 求解常微分方程 86
3.8.1 求解單個常微分方程 86
3.8.2 求解微分方程組 86
3.9 工程數(shù)值運算 87
3.9.1 工程中的代數(shù)方程（組）運算 87
3.9.2 工程中的微分方程（組）運算 89
3.9.3 工程中的積分運算 89
本章小結 91
習題 91
第4章 工程數(shù)據(jù)分析與數(shù)值分析 92
4.1 基本數(shù)據(jù)分析函數(shù) 92
4.2 常用數(shù)據(jù)分析函數(shù) 94
4.2.1 繪制函數(shù)曲線 94
4.2.2 極值 95
4.2.3 求函數(shù)零點 96
4.2.4 有限差分 96
4.3 測試數(shù)據(jù)插值 97
4.3.1 測試數(shù)據(jù)的一維插值 97
4.3.2 測試數(shù)據(jù)的二維插值 99
4.3.3 測試數(shù)據(jù)的樣條插值 100
4.4 測試數(shù)據(jù)曲線擬合 101
4.4.1 MATLAB曲線擬合基礎 101
4.4.2 利用圖形界面進行試驗數(shù)據(jù)的 曲線擬合 102
4.4.3 擬合殘差圖形繪制 104
4.4.4 測試數(shù)據(jù)預測 105
4.5 多項式 107
4.5.1 多項式的表示與創(chuàng)建 107
4.5.2 多項式的四則運算（加、減、乘、除） 109
4.5.3 多項式的因式分解 111
4.5.4 多項式的微積分 111
4.5.5 多項式的有理分式 112
4.6 工程數(shù)值計算 112
4.6.1 fplot函數(shù) 112
4.6.2 函數(shù)極值 113
4.6.3 函數(shù)零點 114
4.7 工程優(yōu)化問題 116
4.7.1 函數(shù)最值 116
4.7.2 極小值最大值優(yōu)化問題 117
4.7.3 非線性無約束優(yōu)化 118
4.7.4 約束條件下的非線性優(yōu)化 118
4.8 工程中的數(shù)據(jù)分析與數(shù)值分析 121
4.8.1 工程中的數(shù)據(jù)分析 121
4.8.2 工程中的數(shù)值分析 122
本章小結 124
習題 125
第5章 工程圖形繪制 126
5.1 圖形窗口的創(chuàng)建與控制 126
5.1.1 圖形窗口的創(chuàng)建與控制 126
5.1.2 多重子圖形窗口的創(chuàng)建 126
5.2 工程數(shù)據(jù)與工程擬合函數(shù)的可視化 127
5.2.1 工程數(shù)據(jù)的可視化 127
5.2.2 連續(xù)函數(shù)和離散函數(shù)的可視化 128
5.3 二維工程曲線圖形繪制 129
5.3.1 繪制二維圖形的基本命令 129
5.3.2 二維專業(yè)繪圖命令 133
5.3.3 交互式繪圖與屏幕刷新 138
5.4 三維圖形繪制與復數(shù)的圖形 繪制 140
5.4.1 三維圖形繪制 140
5.4.2 復數(shù)的圖形繪制 143
5.5 工程曲線圖形標注 145
5.5.1 標注數(shù)軸與標題 145
5.5.2 工程曲線圖形標注 145
5.5.3 工程圖例標注 145
5.5.4 圖形網格線 145
5.6 其他格式圖形讀取與顯示 146
5.6.1 其他格式圖形讀取命令imread 146
5.6.2 其他格式圖形顯示命令image 146
本章小結 147
習題 147
第6章 MATLAB與常用軟件的接口 148
6.1 數(shù)據(jù)的輸入與輸出 148
6.1.1 鍵盤輸入數(shù)據(jù) 148
6.1.2 屏幕顯示數(shù)據(jù) 149
6.1.3 數(shù)據(jù)文件的存儲與加載 149
6.1.4 格式化文本文件的寫入與打開 149
6.1.5 二進制文本文件的存儲與讀取 150
6.1.6 數(shù)據(jù)文件的存儲與讀取 150
6.2 函數(shù)句柄 151
6.3 MATLAB與C/C++應用程序的接口 151
6.3.1 MATLAB與C應用程序的接口 152
6.3.2 MATLAB與Visual C++應用程序的接口 154
6.4 MATLAB與Micorsoft Excel的接口 160
6.4.1 安裝和使用Excel link插件 160
6.4.2 Excel link插件的函數(shù)簡介 161
6.4.3 利用Excel link鏈接MATLAB和Micorsoft Excel實例 162
6.5 MATLAB與Microsoft Word的相互調用 163
6.6 MATLAB與Visual Basic應用程序接口 167
6.6.1 MATLAB的COM生成器創(chuàng)建 組件的過程 167
6.6.2 COM組件在計算機中的部署 169
6.6.3 創(chuàng)建Visual Basic工程 169
6.6.4 Visual Basic中調用由MATLAB生成的COM組件 170
6.6.5 利用Matrix VB實現(xiàn)VB中調用 MATLAB 170
本章小結 177
習題 177
第7章 Simulink圖形化仿真簡介 178
7.1 Simulink的啟動與運行 178
7.2 Simulink仿真基本操作 179
7.2.1 Simulink模型庫的打開與關閉 179
7.2.2 模塊的基本操作 180
7.2.3 Simulink模型的仿真步驟 181
7.2.4 Simulink模型的調用與保存 183
7.3 Simulink模型創(chuàng)建舉例 183
7.3.1 Simulink模型仿真窗口介紹 183
7.3.2 Simulink模型仿真舉例 184
7.4 創(chuàng)建與封裝子系統(tǒng) 188
7.4.1 創(chuàng)建子系統(tǒng) 188
7.4.2 將自建子系統(tǒng)模塊添加至系統(tǒng) 子模塊庫 190
7.4.3 封裝子系統(tǒng) 191
7.4.4 修改子系統(tǒng) 193
7.4.5 Ports&subsystems子系統(tǒng)簡介 193
7.4.6 保存與調用子系統(tǒng) 194
7.5 連續(xù)系統(tǒng)建模 194
7.5.1 連續(xù)系統(tǒng)的基本概念 194
7.5.2 連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)學描述 194
7.5.3 連續(xù)系統(tǒng)的Simulink描述 195
7.5.4 線性連續(xù)系統(tǒng)建模 195
7.6 離散系統(tǒng)建模 199
7.6.1 離散系統(tǒng)的概念 199
7.6.2 離散系統(tǒng)的數(shù)學描述 199
7.6.3 離散系統(tǒng)的Simulink描述 200
7.6.4 線性離散系統(tǒng)建模 201
7.7 簡單工程電路的建模與仿真 203
本章小結 206
習題 206
第8章 圖形用戶界面 207
8.1 GUI概述 207
8.1.1 GUI的基本概念 207
8.1.2 GUI的層次結構 207
8.1.3 利用GUIDE創(chuàng)建GUI 208
8.1.4 利用編程創(chuàng)建GUI 209
8.2 圖形界面對象 209
8.2.1 圖形對象的結構 210
8.2.2 圖形對象的屬性 212
8.2.3 圖形對象的操作 218
8.3 圖形界面菜單設計及GUIDE概述 222
8.3.1 圖形界面菜單設計 222
8.3.2 GUIDE界面簡介 229
8.3.3 GUIDE常用組件及舉例 230
8.4 工程中GUI應用舉例 242
本章小結 244
習題 245
第9章 GUI設計與工程應用 246
9.1 GUI的設計原則、方法與步驟 246
9.2 GUI界面設計工具簡介 247
9.2.1 GUI設計界面 247
9.2.2 GUI設計編輯器 247
9.3 GUI的設計與運行 248
9.3.1 GUI設計工具簡介 248
9.3.2 GUI程序存儲 252
9.3.3 GUI的運行 252
9.4 GUI對話框 253
9.4.1 普通對話框 254
9.4.2 顏色設置對話框 255
9.4.3 字體設置對話框 255
9.4.4 文件名處理和幫助對話框 257
9.4.5 輸入、消息顯示和列表對話框 259
9.4.6 提問、出錯和警告對話框 261
9.5 GUI轉換成.exe獨立可執(zhí)行文件 262
9.5.1 利用Lcc-win32編譯器生成.exe可執(zhí)行文件 263
9.5.2 利用Deployment Tool工具生成.exe可執(zhí)行文件 265
9.6 發(fā)布GUI應用程序 267
9.7 GUI工程應用 268
本章小結 273
習題 273
第10章 MATLAB工程基礎的應用 274
10.1 MATLAB工程基礎在工程計算中的應用 274
10.2 MATLAB工程基礎在機械工程設計中的應用 277
10.3 MATLAB工程基礎在產品質量檢驗中的應用 282
10.4 MATLAB工程基礎在工程電路計算與分析中的應用 285
本章小結 287
習題 288
附錄 MATLAB常用命令 289
參考文獻 291