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第1篇 MATLAB教程 1

第1章 MATLAB 7.x概述 2

MATLAB 7.3简介 3

MATLAB的系统结构 3

MATLAB的特点 3

MATLAB工具箱 4

MATLAB 7.3的开发环境 4

MATLAB 7.3的环境设置 5

MATLAB的启动和退出 5

菜单和工具栏 5

通用窗口 8

MATLAB 7.3的其他管理 18

MATLAB的文件格式 18

设置搜索路径 20

一个简单的实例 22

MATLAB的文字处理工具Notebook 24

Notebook的安装和启动 25

Notebook的使用 26

MATLAB 7.3的帮助系统 28

使用帮助浏览器窗口 28

使用帮助命令 29

其他帮助 30

习题 31

第2章 MATLAB基本运算 33

数据类型 33

常数和变量 34

整数和浮点数 35

复数 36

矩阵和数组的算术运算 37

数组的创建 37

数组的操作 40

矩阵和数组函数 43

矩阵和数组的算术运算 46

稀疏矩阵 51

字符串 54

创建字符串 54

字符串函数 55

日期和时间 58

日期和时间的表示格式 58

日期时间函数 59

结构体和元胞数组 60

元胞数组 60

结构体 64

多维数组 66

关系运算和逻辑运算 69

逻辑变量 69

关系运算 70

逻辑运算 70

运算符优先级 72

数组的信息获取 72

多项式 74

多项式求根和求值 74

多项式的算术运算 75

多项式的拟合与插值 77

习题 80

第3章 数据的可视化 83

二维绘图 83

绘图的一般步骤 84

基本绘图函数 84

多个图形的绘制 88

设置曲线绘制方式、坐标轴和图形注释 90

特殊图形和坐标的绘制 95

特殊图形绘制 95

特殊坐标轴图形绘制 100

MATLAB的图形窗口 101

图形窗口界面 102

图形的打印和输出 105

基本三维绘图命令 107

三维曲线图 107

三维曲面图 108

设置视角和色彩 109

习题 112

第4章 符号运算 114

符号对象的创建和使用 114

创建符号对象 115

符号常量和符号变量 115

符号表达式 116

符号矩阵 117

符号对象的运算 118

符号对象的基本运算 118

任意精度的算术运算 119

符号表达式的变换 121

符号表达式中的自由符号变量 121

符号表达式的化简 122

符号表达式的替换 125

计算反函数和复合函数 126

多项式符号表达式 127

符号微积分、极限和级数 128

符号表达式的微积分 128

符号表达式的极限 130

符号表达式的级数 131

符号积分变换 132

Fourier变换 132

Laplace变换 133

Z变换 134

符号方程的求解 135

代数方程的求解 135

微分方程的求解 136

符号函数的可视化 137

符号函数计算器 137

泰勒级数计算器 138

使用Maple函数 138

习题 140

第5章 程序设计和M文件 143

程序控制 143

分支控制语句 143

循环控制语句 145

错误控制语句 148

流程控制命令 149

M文件结构 150

M文件的一般结构 150

M脚本文件和M函数文件 151

函数的使用 153

主函数和子函数 153

函数的输入输出参数 155

局部变量、全局变量和静态变量 158

嵌套函数、私有函数和重载函数 159

函数的工作过程和P码文件 160

程序的调试 161

直接检测 161

M文件编辑*调试器窗口 162

专用调试命令 164

匿名函数、inline对象和函数句柄 164

匿名函数 165

inline对象 165

函数句柄 166

函数绘图 168

fplot命令 168

ezplot命令 168

数值分析 169

求最小值和过零点 169

数值积分 171

微分方程组数值求解 171

M文件剖析 173

M-Lint分析 173

Profiler分析工具 174

习题 174

第6章 MATLAB高级图形设计 177

句柄图形对象 177

句柄图形对象体系 177

句柄图形对象的操作 178

图形用户界面（GUI） 182

图形用户界面概述 183

设计一个简单的GUI界面 183

回调函数和GUI程序文件 187

按钮、滚动条和文本框控件 189

单选按钮、复选框和面板 192

下拉菜单、列表框、坐标轴和ActiveX控件 194

菜单的设计 196

对话框 198

输入框 198

输出框 199

文件管理框 200

图像和声音 201

图像 201

声音 205

视频与动画设计 206

视频 206

以电影方式创建动画 207

以对象方式创建动画 208

综合应用举例 209

习题 211

第7章 Simulink仿真环境 214

Simulink的概述 214

Simulink的工作环境 215

一个简单的Simulink实例 215

Simulink的模型窗口 216

Simulink的工作原理 217

Simulink的模块库 217

建立模型 218

创建模型 218

仿真参数的设置 220

常用模块的设置 221

仿真结构参数化 227

使用命令创建和运行Simulink模型 227

Simulink的应用实例 229

Simulink在电路中的应用实例 229

Simulink在数字电路中的应用实例 231

Simulink在控制系统中的应用实例 232

模型的调试 233

Simulink调试器 233

在调试器窗口中调试模型 235

子系统与封装 236

创建子系统 236

封装子系统 237

定义自己的模块库 240

S函数的设计与应用 240

S函数简介 240

S函数的工作原理 241

M文件S函数的模板格式 242

创建S函数 245

习题 247

第8章 线性控制系统的分析 249

控制系统的数学模型 249

创建系统的模型并相互转换 249

系统的模型参数 255

系统模型的连接和简化 258

将Simulink模型结构图转化为系统模型 261

时域分析的MATLAB实现 262

使用拉普拉斯变换和逆变换计算时域响应 262

线性系统的时域分析 263

线性系统的结构参数与时域性能指标 265

频域分析的MATLAB实现 268

线性系统的频域分析 269

频域分析性能指标 271

根轨迹分析的MATLAB实现 273

线性系统的根轨迹分析 273

根轨迹设计工具 274

稳定性分析的MATLAB实现 275

根据闭环特征方程判定系统稳定性 275

用频率特性法判定系统稳定性 276

用根轨迹法判定系统稳定性 277

稳态误差分析的MATLAB实现 278

线性定常系统分析与设计的图形工具 279

线性定常系统仿真图形工具LTT Viewer 279

SISO设计工具sisotool 281

综合实例介绍 282

习题 284

第2篇 MATLAB实训 287

第1章 MATLAB 7.x概述实训 288

实验1熟悉MATLAB 7.3的开发环境 288

实验2使用Notebook 294

实验3使用MATLAB的帮助 296

自我练习 299

第2章 MATLAB基本运算实训 300

向量的运算 3

矩阵和数组的运算 301

字符串和日期型数组的操作 304

多项式的运算 305

元胞数组和结构体 307

自我练习 309

第3章 数据的可视化实训 310

绘制二维曲线并标注文字 310

在同一窗口中绘制多条曲线 313

绘制特殊图形 314

绘制三维图形 315

自我练习 317

第4章 符号运算实训 318

符号表达式的创建和算术运算 318

符号表达式的运算 320

符号表达式的微积分和积分变换 322

符号方程的求解 324

自我练习 325

第5章 程序设计和M文件实训 326

使用函数调用并调试程序 326

使用M脚本和M函数文件 329

使用函数句柄和匿名函数进行数值分析 332

自我练习 333

第6章 MATLAB高级图形设计实训 334

创建多控件的用户界面 334

创建多媒体用户界面 340

自我练习 343

第7章 Simulink仿真环境实训 344

连续系统模型的分析和校正 344

使用S函数创建模型并调试 348

自我练习 352

第8章 线性控制系统的分析实训 353

创建控制系统的数学模型 353

简化连接系统的数学模型 356

对控制系统性能进行分析 358

使用线性系统的图形工具分析 362

自我练习 365

习题答案 366

第1章 MATLAB 7.x概述 366

第2章 MATLAB基本运算 366

第3章 数据的可视化 368

第4章 符号运算 369

第5章 程序设计和M文件 371

第6章 MATLAB高级图形设计 374

第7章 Simulink仿真环境 376

第8章 线性控制系统的分析 379

参考文献 382

在命令窗口中查看命令和数值 9

在命令窗口显示数值格式 10

使用format函数显示数值格式 11

历史命令窗口的使用 12

在命令窗口修改工作目录 14

在工作空间中查看变量 15

查看工作空间中变量的命令 16

保存变量到MAT文件 19

使用命令设置搜索路径 21

MATLAB 7.3工作界面的综合练习 22

使用Notebook 27

使用help命令 29

使用lookfor命令 30

使用特殊变量 34

使用类型转换函数 35

使用复数 36

创建空数组 37

使用from:step:to创建向量 38

使用linspace和logspace创建行向量 38

创建矩阵 39

使用逻辑索引产生子矩阵 41

给数组赋值 41

将矩阵合并 42

矩阵的加、减和乘法运算 47

用矩阵除法求方程组的解 47

计算矩阵开方 48

数组运算 49

使用数组函数运算 50

查看稀疏矩阵存储空间 52

查看字符串存储空间 55

使用字符串与数值转换 56

使用字符串函数进行运算 57

日期格式的转换 58

按指定格式显示日期时间 59

使用cell函数创建元胞数组 61

以图形方式显示元胞数组 63

创建结构数组存放图形对象 64

使用cat函数创建多维数组 67

将多维数组重新定义维数 68

逻辑型变量的运算 69

使用关系运算和逻辑运算 70

使用先决逻辑运算符 71

使用函数获取数组尺寸 72

计算多项式的根和值 74

计算多项式的乘除法 75

多项式的部分分式展开 76

计算多项式的微积分 77

使用多项式拟合 77

多项式插值运算 79

绘制一个正弦波形 83

绘制以y为纵坐标的锯齿波 84

绘制矩阵的曲线图 85

绘制方波信号 85

绘制向量的曲线 86

绘制矩阵和复数的曲线 87

在同一个窗口中绘制多条曲线 88

在同一个窗口中使用子图 88

使用双纵坐标 89

使用hold命令对曲线叠绘 90

设置曲线的线型和颜色 91

设置曲线坐标轴 91

在图形中绘制对称曲线并添加文字注释 92

使用特殊符号显示标题文字 94

绘制柱状图 96

绘制面积图 97

绘制饼形图 97

绘制直方图统计并显示数据 98

绘制火柴杆图、阶梯图和误差条图 99

绘制向量图 99

绘制极坐标图 100

绘制半对数坐标和双对数坐标图 101

图形窗口的使用 102

绘制三维曲线 107

绘制图形（X，Y）的网格顶点 108

绘制三维网线图和三维表面图 109

改变视角分析三维图形 110

使用不同的色图显示三维图形 111

创建符号常量和符号变量 116

使用字符串创建符号变量 116

创建符号表达式 117

创建符号矩阵 117

创建符号矩阵并进行运算 118

创建符号对象并转换为任意精度VPA型对象 120

使用自由符号变量 122

使用collect函数化简符号表达式 122

使用expand函数化简符号表达式 123

使用horner和factor函数化简符号表达式 123

使用simplefy函数化简符号表达式 124

使用simple函数化简符号表达式 124

使用subexpr函数实现替换 125

使用subs函数替换 126

求符号函数的反函数 126

求两个符号函数的复合函数 127

将符号表达式转换为系数 128

计算符号表达式的微分 129

计算符号矩阵的一阶微分 129

计算符号表达式的双重积分 130

根据微分表达式计算原函数f 130

使用limit函数计算极限 131

使用symsum函数进行级数求和 131

使用taylor函数进行泰勒级数展开 132

使用fourier和ifourier积分变换 133

使用laplace和ilaplace积分变换 133

使用ztrans和iztrans进行Z变换 134

使用solve求解方程组 135

使用dsolve求解微分方程 136

使用maple函数调用函数 139

使用if结构 144

使用switch结构 145

使用for循环 146

使用while循环 146

在for循环中使用break语句 147

在for循环中使用continue语句 147

使用错误控制结构 148

使用M脚本文件 152

创建M函数文件 152

使用主函数和子函数 154

用nargin和nargout函数传递参数 156

使用varargin和varargout函数传递参数 157

在主函数和子函数之间使用全局变量 158

生成P码文件 161

使用单元调试 163

使用匿名函数 165

使用inline对象 165

使用函数句柄 166

使用fplot和plot绘制曲线 168

使用ezplot绘制曲线 169

使用fminbnd函数获得最小值 169

使用fminsearch函数获得最小值 170

使用fzero函数获得过零点 170

使用quad和quadl函数数值积分 171

使用ode45函数解微分方程 172

创建句柄图形对象，获取当前对象 179

设置句柄图形对象属性 181

使用GUI界面工具创建用户界面 183

使用滚动条、文本框、按钮和静态文本框 190

使用单选按钮 192

使用列表框 195

使用inputdlg函数输入 199

使用msgbox函数输出 199

使用questdlg函数输出提问信息 200

使用文件对话框 201

查询、读取和写入图像文件 202

显示JPEG图像文件 204

读取和播放WAV声音文件 205

获取和播放视频AVI文件 206

以电影方式产生视频并播放动画 208

以对象方式创建动画 209

用户界面综合应用 209

创建简单Simulink模型 215

使用有两个输入的示波器 219

创建单位负反馈的二阶系统模型 224

将模型输出到MAT文件中和参数使用变量表示 224

使用命令创建和运行模型 228

使用Simulink创建电路桥电路模型 230

使用Simulink创建三—八译码器模型 231

使用Simulink创建PID控制器模型 232

创建子系统 236

封装子系统 237

创建S函数模块 245

创建传递函数和脉冲传递函数 250

创建连续系统的状态方程模型 251

创建连续系统的零极点增益模型 252

将连续系统转换为离散系统 254

检测离散系统模型的参数 255

化简系统的模型结构框图 258

根据结构框图计算模型的总传递函数 259

将系统的Simulink模型转化为传递函数 261

使用拉普拉斯变换和逆变换计算系统输出响应 262

绘制阶跃响应和脉冲响应 263

绘制斜坡响应和加速度响应 264

使用lsim函数绘制正弦响应 264

使用initial函数绘制零输入响应 265

绘制系统的零极点图 266

获得阻尼系数和固有频率 266

计算二阶系统的时域性能指标 268

计算幅频特性和相频特性曲线 269

绘制三个系统的nyquist曲线 269

绘制系统的bode图、等M线等α线和nichols图 270

绘制系统频域性能指标 271

计算系统闭环频率特性性能指标 272

绘制不同系统的根轨迹 273

计算系统特征根判断系统稳定性 275

使用劳斯判据计算三阶系统稳定性时k的范围 276

在bode图上判定系统的稳定性 276

用nyquist曲线判定系统的稳定性 277

用根轨迹分析系统的稳定性 277

计算系统的误差系数 278

使用LTI Viewer图形工具和SISO设计工具窗口分析系统 280

使用超前校正环节来校正系统 282

使用Simulink模型创建一个包含连续环节和离散环节的混合系统 283