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内 容 简 介

前 言

目 录

图书信息

书名：MATLAB宝典（第3版）作者：陈杰 等编著

ISBN：978-7-121-12218-7

出版日期：2011年1月

定价：99.00元（含光盘1张）

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本书第一版上市4年以来多次印刷，长期雄踞MATLAB图书销售排行榜前列

内 容 简 介

《MATLAB宝典》的前两版由于讲解细致、内容全面而深受广大读者的喜爱，上市以来长期占据各大MATLAB类图书排行榜的前列。根据广大读者的反馈，作者对第2版进行了调整，并增加了这几年工作中新的MATLAB应用体会。

本书由浅入深、循序渐进地介绍了MATLAB的知识体系及操作方法。全书共分为7个部分23章，另外在光盘上附赠2个章节。其中主要介绍了如何使用MATLAB进行数据分析、数据可视化的方法、MATLAB编程、图形用户界面、MATLAB仿真，以及文件输入/输出、编译器和应用程序接口等高级技术。本书最大的特色在于每一节的例子都经过精挑细选，具有很强的针对性，力求让读者通过亲自动手做而掌握基本参数及制作技巧，学习尽可能多的知识。

本书适用于初、中级MATLAB用户，同时也适合使用MATLAB的本科生、研究生和教师以及广大科研工作人员作为参考用书。

前 言

MATLAB是Mathworks公司推出的一套高性能数值计算和可视化软件，它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，在系统建模和仿真、科学和工程绘图及应用程序开发等方面有着广泛应用。MATLAB以著名的线性代数软件包LINPAK和特征值计算软件包EISPACK的子程序为基础，发展为一种开发性程序设计软件，因此MATLAB已经由简单的矩阵计算软件分析发展成为通用性极高、带有多种实用工具的运算操作平台。

为了帮助众多从业者提高软件使用及操作水平，作者精心编著了本书。本书依照读者的学习规律，首先介绍基本概念和基本操作，在读者掌握了这些基本概念和基本操作的基础上，再对内容进行深入的讲解，严格遵循由浅入深、循序渐进的原则。本书按照MATLAB内在的联系将各种工具、命令和命令面板交织编排在一起，这样编排虽然不像帮助文档那样有层次感，但是对理解和掌握MATLAB却是大有帮助的。

本书在内容的编排和目录组织上都十分讲究，争取让读者能够快速掌握软件的使用方法。讲解具体知识的时候，尽量避免冗长的知识讲解，直接切入主题，告诉读者如何实现特定功能，让读者在实际操作中熟悉软件的使用。

和其他书籍相比，本书有何特点

1．取材广泛，内容充实

作者在讲解每一个知识点之前，充分考虑了MATLAB的知识和实践工作的结合，精心挑选数学研究、图形设计、工程运用等各个领域的应用，使读者不仅仅单纯地学到MATLAB的操作技巧，而且对创意、思路有所提高。

2．内容深入

本书的所有实例都有一定的代表性和通用性，并不是为单纯介绍某个命令而选取的，因此有些实例的步骤比较多，综合了MATLAB的多个知识点，能够提高用户综合使用知识的能力。

3．讲解仔细

每个实例的制作步骤都以通俗易懂的语言阐述，并穿插讲解和技巧文字，在阅读时就像听课一样详细而贴切。读者只需按照步骤操作，就可以学习到MATLAB的相关功能。

本书包括的内容

本书总共包括8个部分25章的内容，全面地介绍了MATLAB的各方面应用，下面详细介绍各章节的内容。

第1部分（第1章至第4章）介绍了MATLAB的基础知识，主要包括MATLAB概述、数组、矩阵和架构及矩阵分析。

第2部分（第5章至第9章）主要讲解如何使用MATLAB进行数据分析，内容包括函数分析和数值运算、高级数值运算、优化、常微分方程和符号运算。

第3部分（第10章和第11章）详细分析了数据可视化的方法，主要讲解了二维图形和三维图形的内容。

第4部分（第12章和第13章）介绍了MATLAB编程的内容，主要包括MATLAB编程的基础知识和高级话题。

第5部分（第14章至第17章）详细讲解了图形用户界面的内容，主要包括句柄图形、GUI基础、创建菜单和添加控件等。

第6部分（第18章至第20章）主要介绍了MATLAB仿真的内容，包括Simulink基础知识、Simulink建模和子系统、S函数和仿真结果分析。

第7部分（第21章至第23章）讲解了MATLAB的高级应用，包括文件输入/输出、编译器和应用程序接口。

第8部分（第24章和第25章）将放在随书附赠的光盘中，主要内容是用户工具箱，主要介绍了图形图像工具箱和信号工具箱。

读者评价摘选

本书第一版上市以来获得喜人销量，同时得到了读者的广泛好评。下面节选几位热心读者在当当网上的评价，以飨读者。

很实用的一本书！而且讲得也比较系统。

——网友ID：zml829@***.***

堪称MATLAB界的权威之作！

——网友ID：liuyanhe

内容非常丰富！对于科研来说已经足够！赞一个！

——网友ID：yanxhia

尽管作为一个初学者，但是拥有《MATLAB宝典》，我确实能自由应对美国大学生数学建模比赛的各种情况了。希望在初学阶段，每个人都拥有一本。不必记住所有，但能运用一切。

——网友ID：沙滩红叶

本书作者

本书主要由陈杰编写。其他参与编写的人员有张增强、于锋、张伟、曾广平、刘海峰、刘涛、赵宝永、郑莲华、张涛、杨强、陈涛、罗渊文、李居英、郭永胜等。在此对所有参与编写的人表示感谢！

本书知识全面、实例精彩、指导性强，力求以全面的知识性及丰富的实例来指导读者透彻学习MATLAB各方面的技术。本书适用于初、中级MATLAB用户，同时也适合使用MATLAB的本科生、研究生和教师以及广大科研工作人员作为参考用书，对高级读者也有一定的启发意义。

作者

2010年岁末

目 录

第1部分 MATLAB基础知识 1

第1章 MATLAB概述 2

1.1 MATLAB 7简介 2

1.2 MATLAB 7的安装 2

1.3 MATLAB 7的工作环境 5

1.3.1 操作界面简介 6

1.3.2 运行命令窗口 6

1.3.3 命令窗口的显示方式 7

1.3.4 数值结果的显示方式 9

1.3.5 命令窗口的标点符号 10

1.3.6 输入变量 12

1.3.7 处理复数 14

1.3.8 命令窗口的控制命令 15

1.3.9 使用历史窗口 16

1.3.10 使用实录命令 20

1.3.11 当前目录浏览器和路径管理 21

1.3.12 设置当前目录 22

1.3.13 MATLAB的搜索路径 23

1.3.14 工作空间浏览器和数组编辑器 25

1.3.15 变量的编辑命令 26

1.3.16 数组编辑器 27

1.3.17 存取数据文件 28

1.4 MATLAB 7的帮助系统 30

1.4.1 纯文本帮助 30

1.4.2 演示（demo）帮助 31

1.4.3 帮助导航/浏览器 33

1.4.4 Contents帮助文件目录窗口 34

1.4.5 Index帮助文件索引窗口 35

1.4.6 Search帮助文件搜索窗口 35

1.5 小结 36

第2章 数组 37

2.1 创建数值数组 37

2.1.1 一维数组的创建方法 37

2.1.2 二维数组的创建方法 38

2.1.3 使用下标创建三维数组 39

2.1.4 使用低维数组创建三维数组 40

2.1.5 使用创建函数创建三维数组 41

2.1.6 创建低维标准数组 43

2.1.7 创建高维标准数组 44

2.2 操作数值数组 45

2.2.1 选取低维数组的对角元素 45

2.2.2 低维数组的形式转换 46

2.2.3 选取三角矩阵 47

2.2.4 Kronecker乘法 49

2.2.5 高维数组的对称交换 50

2.2.6 高维数组的维序号移动 51

2.2.7 高维数组的广义共轭转置 52

2.2.8 高维数组的降维操作 53

2.3 小结 54

第3章 矩阵和架构 55

3.1 稀疏矩阵 55

3.1.1 稀疏矩阵的存储方式 55

3.1.2 创建稀疏矩阵——使用sparse命令 56

3.1.3 创建稀疏矩阵——使用spdiags命令 57

3.1.4 查看稀疏矩阵的信息 58

3.1.5 稀疏矩阵的图形化信息 59

3.2 字符串数组 60

3.2.1 创建字符串数组——直接输入法 61

3.2.2 创建字符串数组——使用ASCII码 61

3.2.3 创建字符串数组——使用函数 62

3.2.4 处理字符串数组的空格 63

3.2.5 读取字符串数组的信息 64

3.3 构架数组 65

3.3.1 创建单构架数组——使用直接法 66

3.3.2 创建二维构架数组 67

3.3.3 创建三维构架数组 68

3.3.4 使用命令创建构架数组 69

3.3.5 访问构架数组的数据 69

3.3.6 设置构架数组的域属性 72

3.4 小结 74

第4章 矩阵分析 75

4.1 矩阵计算 75

4.1.1 进行范数分析——使用norm函数 75

4.1.2 进行范数分析——使用normest函数 78

4.1.3 条件数分析 80

4.1.4 数值矩阵的行列式 81

4.1.5 符号矩阵的行列式 82

4.1.6 矩阵的化零矩阵 83

4.2 线性方程组 84

4.2.1 非奇异线性方程组 84

4.2.2 奇异线性方程组 85

4.2.3 欠定线性方程组 87

4.2.4 超定线性方程组 88

4.3 矩阵分解 89

4.3.1 Cholesky分解 89

4.3.2 使用Cholesky分解求解方程组 91

4.3.3 不完全Cholesky分解 92

4.3.4 LU分解 93

4.3.5 不完全LU分解 96

4.3.6 QR分解 100

4.3.7 操作QR分解结果 101

4.3.8 奇异值分解 105

4.4 特征值分析 107

4.4.1 特征值和特征向量 107

4.4.2 稀疏矩阵的特征值和特征向量 110

4.4.3 特征值问题的条件数 111

4.4.4 特征值的复数问题 113

4.5 小结 114

第2部分 数据分析 115

第5章 函数分析和数值运算 116

5.1 函数的零点 116

5.1.1 一元函数的零点 116

5.1.2 多元函数的零点 118

5.2 数值积分 120

5.2.1 一元函数的数值积分 120

5.2.2 使用Simulink求解数值积分 122

5.2.3 求解瑕积分 123

5.2.4 矩形区域的多重数值积分 124

5.2.5 变量区域的多重数值积分 125

5.3 概率论和数理统计 129

5.3.1 双变量的概率分布 129

5.3.2 不同概率分布 131

5.3.3 数据分布分析 132

5.3.4 假设检验 133

5.4 小结 138

第6章 高级数值运算 139

6.1 插值 139

6.1.1 一维插值 139

6.1.2 人口数量预测——一维插值实例 140

6.1.3 二维插值 143

6.1.4 绘制二元函数图形——二维插值实例 144

6.1.5 样条插值 146

6.1.6 牛顿插值 147

6.1.7 多项式插值——牛顿插值实例 148

6.1.8 Chebyshev多项式插值 150

6.1.9 多项式插值——Chebyshev多项式插值实例 150

6.2 曲线拟合 152

6.2.1 多项式拟合 153

6.2.2 加权最小方差拟合 154

6.2.3 数据拟合——适用加权最小方差WLS方法 154

6.3 曲线拟合图形界面 158

6.3.1 曲线拟合 158

6.3.2 绘制拟合残差图形 160

6.3.3 进行数据预测 161

6.4 傅里叶分析 163

6.4.1 离散傅里叶变换 163

6.4.2 FFT和DFT 165

6.4.3 DFT的物理含义 166

6.4.4 使用DFS进行插值 168

6.5 小结 171

第7章 优化 172

7.1 常见优化问题 172

7.1.1 无约束非线性优化 172

7.1.2 求解二元函数的最小值——无约束非线性优化 173

7.1.3 非线性最小方差 177

7.1.4 计算函数的非线性最小方差 177

7.1.5 有约束的非线性优化 179

7.1.6 计算多元函数的极值——有约束的非线性优化 180

7.1.7 最小最大值的优化问题 183

7.1.8 优化对比 186

7.1.9 线性规划 187

7.1.10 二次规划 190

7.1.11 使用遗传算法求解二次规划 191

7.2 使用遗传算法求解优化 193

7.2.1 分析目标函数 194

7.2.2 优化求解 195

7.2.3 添加结果的可视性 197

7.2.4 设置算法的属性 198

7.2.5 设置“种群”属性 198

7.2.6 设置“中止”属性 200

7.3 优化“Banana”函数——优化方法对比 201

7.3.1 分析目标函数 201

7.3.2 BFGS优化法求解 203

7.3.3 DFP优化法求解 204

7.3.4 “无约束非线性”优化求解 206

7.3.5 “最小方差”优化求解 207

7.4 绘制帐篷——复杂的二次规划 208

7.4.1 设置约束条件 208

7.4.2 定义目标函数 210

7.4.3 进行优化求解 211

7.4.4 绘制优化求解的结果 213

7.5 小结 214

第8章 常微分方程 215

8.1 显性常微分方程 215

8.1.1 刚性和非刚性方程组 216

8.1.2 设置允许误差属性 219

8.1.3 设置输出参数属性 221

8.1.4 设置解法器其他属性 225

8.2 加权常微分方程 227

8.3 延迟微分方程 230

8.4 常微分方程的边界问题 232

8.4.1 MATLAB求解边界问题——bvp4c命令 232

8.4.2 求解带边界的常微分方程 233

8.5 小结 236

第9章 符号计算 237

9.1 符号对象和符号表达式 237

9.1.1 创建符号对象——使用sym命令 237

9.1.2 创建符号对象——使用syms命令 240

9.1.3 符号计算的运算符和函数 241

9.1.4 识别对象 242

9.1.5 确定符号表达式中的变量 243

9.2 符号精度计算 244

9.3 操作符号表达式 245

9.3.1 合并表达式——collect函数 246

9.3.2 展开表达式——expand函数 247

9.3.3 因式分解——factor函数 248

9.3.4 嵌套表达式——horner函数 249

9.3.5 计算最小分母公因式——numden函数 250

9.3.6 简化表达式——simplify函数 251

9.3.7 最简化表达式——simple函数 252

9.3.8 按书写方式显示表达式——pretty函数 254

9.4 替换符号表达式 256

9.4.1 替换重复字符串——subexpr函数 256

9.4.2 替换特定符号——subs函数 257

9.5 符号函数 259

9.5.1 求反函数——finverse函数 259

9.5.2 求复合函数——compose函数 260

9.6 符号微积分 261

9.6.1 求微分——diff函数 261

9.6.2 化简微分结果 262

9.6.3 求解矩阵微分 263

9.6.4 向量微分jacobian函数 264

9.6.5 符号极限 265

9.6.6 求解无限极限 266

9.6.7 求解左右极限 266

9.6.8 符号积分 267

9.6.9 矩阵积分 269

9.6.10 证明积分等式 269

9.6.11 交互近似积分 270

9.6.12 符号级数求和 272

9.7 符号积分变换 273

9.7.1 傅里叶变换 273

9.7.2 拉普拉斯变换 275

9.7.3 Z变换 276

9.8 符号矩阵的计算 277

9.8.1 线性代数运算 277

9.8.2 特征值运算 280

9.9 符号代数方程的求解 282

9.9.1 solve命令 283

9.9.2 求解非线性方程组 283

9.9.3 求解含参数方程组 283

9.9.4 求解超越方程组 284

9.10 符号微分方程的求解 284

9.10.1 dsolve命令 285

9.10.2 求解常微分方程 285

9.10.3 求解二阶常微分方程 286

9.10.4 求解常微分方程组 286

9.11 利用maple的资源 287

9.11.1 调用maple的相关命令 287

9.11.2 查看maple的帮助 289

9.12 可视化符号分析 290

9.12.1 单变量函数分析界面 291

9.12.2 泰勒级数逼近分析界面 293

9.13 小结 294

第3部分 数据可视化 295

第10章 二维图形 296

10.1 图形的基础知识 296

10.1.1 离散数据（函数）的可视化 296

10.1.2 连续函数的可视化 297

10.1.3 绘制图表的基础步骤 299

10.2 绘制二维图形 299

10.2.1 绘制二维图形——使用plot命令 300

10.2.2 设置曲线的属性 302

10.2.3 设置坐标轴范围 304

10.2.4 设置坐标轴显示方式 305

10.2.5 设置坐标轴系统 306

10.2.6 图形标识 307

10.2.7 叠绘 309

10.2.8 绘制双坐标轴图形 311

10.2.9 绘制多子图 312

10.2.10 交互式图形 313

10.2.11 使用fplot命令绘制图形 315

10.2.12 使用ezplot命令绘制图形 316

10.3 特殊图形 318

10.3.1 绘制面积图 318

10.3.2 绘制直方图 319

10.3.3 绘制二维饼图 321

10.3.4 绘制矢量图 321

10.3.5 绘制等高线 322

10.3.6 绘制伪色彩图 323

10.3.7 绘制误差棒 324

10.3.8 绘制二维离散杆图 325

10.3.9 绘制散点图 326

10.3.10 极坐标图形 328

10.3.11 柱坐标图形 328

10.4 小结 329

第11章 三维图形 330

11.1 绘制三维曲线 330

11.1.1 绘制三维图形——plot3命令 330

11.1.2 绘制三维曲线图——mesh命令 331

11.1.3 绘制等高线 333

11.1.4 绘制曲面图——surf命令 333

11.2 编辑三维图形 335

11.2.1 控制视角——view命令 335

11.2.2 控制旋转——rotate命令 336

11.2.3 设置背景颜色 338

11.2.4 设置图形颜色 339

11.2.5 设置数值轴的颜色 340

11.2.6 添加颜色标尺 341

11.2.7 设置图形的着色 343

11.2.8 控制照明——light命令 344

11.2.9 控制照明——lighting命令 345

11.2.10 控制材质——material命令 345

11.2.11 控制透视 346

11.2.12 控制透明 347

11.3 三维图形的简易命令 349

11.4 四维图形 351

11.4.1 绘制切片图——slice命令 351

11.4.2 绘制切面等位线图 352

11.4.3 绘制流线切面图 353

11.5 图形窗口 353

11.5.1 创建和控制图形窗口 354

11.5.2 使用工具栏编辑图形 355

11.5.3 使用绘图工具编辑图形 358

11.5.4 使用图形窗口进行数据分析 364

11.6 绘制复数变量图形 367

11.6.1 绘制复数图形原理 367

11.6.2 绘制复数图形——CPLXMAP命令 368

11.6.3 绘制复数曲面图——CPLXROOT命令 369

11.7 图形的打印和输出 370

11.7.1 图形打印的菜单操作方式 370

11.7.2 图形打印的命令操作方式 372

11.8 小结 372

第4部分 MATLAB编程 373

第12章 MATLAB编程基础知识 374

12.1 简单实例——排序函数 374

12.1.1 编写函数文件 374

12.1.2 编写脚本文件 376

12.1.3 运行代码 377

12.1.4 检测代码 378

12.2 M文件编辑器 379

12.2.1 打开文件编辑器 379

12.2.2 设置M文件编辑器的属性 380

12.2.3 设置M文件编辑器的打印属性 382

12.3 MATLAB的变量和关系式 383

12.3.1 M文件的变量类型 383

12.3.2 M文件的关键字 384

12.3.3 关系表达式 384

12.3.4 关系表达式的优先级 386

12.3.5 截断误差问题 387

12.3.6 逻辑表达式 388

12.3.7 逻辑运算函数 390

12.4 程序结构 390

12.4.1 顺序结构 390

12.4.2 if分支结构 391

12.4.3 switch分支结构 394

12.4.4 try-catch结构 395

12.4.5 while循环结构 396

12.4.6 for循环结构 398

12.4.7 绘制抛物线轨迹——综合实例 400

12.5 控制语句 404

12.5.1 结束循环——continue命令 404

12.5.2 终止循环——break命令 405

12.5.3 转换控制——return命令 406

12.5.4 输入控制权——input命令 407

12.5.5 使用键盘——keyboard命令 408

12.5.6 提示警告信息——error和warning命令 408

12.6 小结 410

第13章 MATLAB编程高级话题 411

13.1 程序的向量化 411

13.1.1 程序的向量化 411

13.1.2 向量化和循环结构对比 413

13.1.3 逻辑数组 415

13.1.4 使用logical命令创建逻辑数组 415

13.1.5 逻辑数组和向量化 416

13.2 脚本和函数 418

13.2.1 编写脚本文件 418

13.2.2 编写函数文件 419

13.2.3 编写P码文件 420

13.3 变量传递 421

13.3.1 变量检测命令 421

13.3.2 “变长度”变量函数 422

13.3.3 跨空间计算表达式的数值 426

13.3.4 跨空间赋值 428

13.4 字符串演算函数 429

13.4.1 内联函数——inline 429

13.4.2 求解函数零点 429

13.4.3 绘制函数图形 431

13.4.4 求解最值 433

13.5 程序的调试和剖析 435

13.5.1 直接调试法 435

13.5.2 工具调试法 438

13.5.3 程序剖析 441

13.6 小结 444

第5部分 图形用户界面 445

第14章 句柄图形 446

14.1 句柄图形体系 446

14.1.1 图形对象 447

14.1.2 句柄对象 447

14.1.3 句柄图形的结构 447

14.1.4 图形对象的属性 448

14.2 图形句柄的操作 448

14.2.1 创建图形对象 449

14.2.2 访问图形对象的句柄 451

14.2.3 使用句柄操作图形对象 453

14.3 图形对象的操作 455

14.3.1 设置图像属性——set命令 455

14.3.2 使用结构体设置属性 457

14.3.3 查询图形对象的属性——get命令 460

14.3.4 查看图形对象的默认属性 462

14.3.5 设置不同级别的属性 463

14.3.6 设置图形对象的默认属性 465

14.4 高层绘图命令 466

14.4.1 设置父对象属性——NextPlot属性 467

14.4.2 检查NextPlot属性——newplot命令 467

14.4.3 高层绘图文件的构成 468

14.5 坐标轴对象 469

14.5.1 坐标轴的几何属性 469

14.5.2 坐标轴的刻度属性 471

14.5.3 坐标轴的照相机属性 472

14.6 综合实例 474

14.6.1 穿越图形 475

14.6.2 动态反射图形 478

14.7 小结 485

第15章 图形用户界面基础 486

15.1 图形用户界面概述 486

15.2 使用M文件创建GUI对象 487

15.2.1 编写程序代码 487

15.2.2 运行程序代码 492

15.3 使用GUIDE创建GUI对象 494

15.3.1 启动GUIDE 494

15.3.2 添加“编辑框”控件 496

15.3.3 查看程序代码 497

15.3.4 运行GUI对象 497

15.3.5 创建GUI的注意事项 498

15.4 小结 500

第16章 创建菜单 501

16.1 定制标准菜单 501

16.2 使用GUIDE创建自定义菜单 502

16.2.1 创建图形界面 503

16.2.2 设置菜单属性 506

16.2.3 添加控件 507

16.2.4 添加“File”菜单的回调函数 509

16.2.5 添加“Thresholding Method”菜单的回调函数 511

16.2.6 添加“滚动条”控件的回调函数 517

16.2.7 添加其他控件的回调函数 519

16.2.8 编写主调函数 520

16.2.9 运行GUI对象 521

16.3 使用M文件创建自定义菜单 523

16.3.1 演示GUI的功能 523

16.3.2 添加“File”菜单的功能代码 524

16.3.3 添加“Options”菜单的功能代码 526

16.3.4 添加“Graphs”菜单的功能代码 527

16.3.5 添加主调函数 531

16.3.6 运行GUI对象 533

16.4 创建快捷菜单 535

16.4.1 编写程序代码 535

16.4.2 运行GUI对象 540

16.5 小结 542

第17章 添加控件 543

17.1 创建GUI对象的用户控件 543

17.1.1 添加控件组件 544

17.1.2 添加控件的功能代码 547

17.1.3 运行程序代码 553

17.2 图像切割界面——综合案例 555

17.2.1 分析GUI对象 556

17.2.2 规划GUI的设计过程 556

17.2.3 创建GUI的工具栏对象 557

17.2.4 准备图形对象的基础文件 558

17.2.5 处理指针对象 567

17.2.6 设置图形对象的属性 571

17.2.7 编写主程序代码 574

17.2.8 设置GUI对象的菜单选项 601

17.2.9 检测程序代码 612

17.3 小结 618

第6部分 MATLAB仿真 619

第18章 Simulink基础知识 620

18.1 Simulink概述 620

18.1.1 安装Simulink 621

18.1.2 启动Simulink 622

18.2 一个简单的仿真系统 622

18.2.1 添加模块 623

18.2.2 设置模块属性 624

18.2.3 连接模块 626

18.2.4 运行仿真系统 627

18.3 Simulink的工作环境 628

18.3.1 Simulink模型窗口界面 630

18.3.2 使用“File”菜单 631

18.3.3 使用“Edit”菜单 632

18.3.4 使用“View”菜单 633

18.3.5 使用“Simulation”菜单 635

18.3.6 使用“Help”菜单 636

18.4 Simulink中的数据类型 636

18.4.1 Simulink支持的数据类型 637

18.4.2 数据传递 639

18.4.3 向量化模块 641

18.4.4 使用Mux模块 642

18.4.5 标量扩展 644

18.5 Simulink的基本操作 645

18.5.1 Simulink模型的工作原理 645

18.5.2 操作模块 646

18.5.3 显示模块的属性 647

18.5.4 显示输出数值 648

18.5.5 连接线的分支 649

18.5.6 彩色显示信号线 650

18.5.7 设置连接线的属性 651

18.6 Simulink的信号 651

18.6.1 创建信号 651

18.6.2 添加信号标签 652

18.6.3 复数信号 652

18.6.4 虚拟信号 653

18.6.5 控制信号 655

18.6.6 信号总线 657

18.6.7 信号组 661

18.6.8 使用自定义信号源 666

18.6.9 信号接收器 668

18.7 Simulink仿真的设置 672

18.7.1 设置解算器参数 673

18.7.2 仿真数据的输入输出设置 674

18.7.3 仿真诊断设置 676

18.8 小结 677

第19章 Simulink建模和子系统 678

19.1 Simulink线性系统建模 678

19.1.1 线性系统建模简介 678

19.1.2 求解抛投小球的轨迹 680

19.1.3 求解二阶微分方程 682

19.1.4 使用传递函数 686

19.1.5 使用状态方程 687

19.1.6 “积分器”模块的工作原理 688

19.2 非线性系统建模 689

19.2.1 非线性系统建模简介 690

19.2.2 求解非线性摩擦模型 692

19.3 子系统 699

19.3.1 子系统的基础知识 699

19.3.2 创建子系统 699

19.3.3 使用模块组合子系统 701

19.4 信号输出系统——子系统实例 703

19.4.1 添加控制信号 703

19.4.2 添加子系统模块 704

19.4.3 运行仿真系统 706

19.5 封装子系统 707

19.5.1 封装子系统的创建方法 708

19.5.2 封装子系统的步骤 708

19.6 ABS系统——封装子系统实例 711

19.6.1 添加“Bang-bang controller”子系统 711

19.6.2 添加“brake torque”子系统 713

19.6.3 添加“tire torque”子系统 713

19.6.4 添加子系统的程序代码 715

19.6.5 添加“Subsystem”子系统 717

19.6.6 运行仿真系统 719

19.7 使能子系统 721

19.7.1 创建使能子系统 721

19.7.2 信号输出系统——使能子系统实例 722

19.8 触发子系统 726

19.8.1 触发子系统简介 726

19.8.2 触发子系统的属性 726

19.9 触发子系统实例 728

19.9.1 添加系统模块 729

19.9.2 设置“Throttle & Manifold”子系统属性 730

19.9.3 设置“Intake”子系统属性 731

19.9.4 设置“Compression”子系统属性 732

19.9.5 设置“Combustion”子系统属性 733

19.9.6 设置“Drag Torque”子系统属性 733

19.9.7 设置“Vehicle Dynamics”子系统属性 734

19.9.8 设置“valve timing”子系统属性 734

19.9.9 运行仿真系统 735

19.10 小结 736

第20章 S函数和仿真结果分析 737

20.1 S函数 737

20.1.1 S函数概述 737

20.1.2 S函数的运行机理 738

20.1.3 S函数模板 738

20.1.4 添加S函数模块 741

20.1.5 添加S函数程序代码 743

20.1.6 运行仿真 745

20.2 振荡运行系统——S函数综合实例 746

20.2.1 添加系统模块 746

20.2.2 添加S函数的程序代码 748

20.2.3 添加子系统模块 750

20.2.4 运行仿真系统 753

20.3 分析仿真结果 754

20.3.1 分析Simulink模型的特征 754

20.3.2 使用Sim命令 756

20.3.3 使用simset命令 757

20.3.4 模型的线性化 760

20.3.5 系统平衡点分析 762

20.4 交替执行系统——综合实例1 764

20.4.1 添加系统模块 764

20.4.2 设置系统模块的属性 765

20.4.3 添加“Enabled”子系统 768

20.4.4 运行仿真系统 771

20.5 雷达轨迹分析——综合实例2 772

20.5.1 系统模块简介 772

20.5.2 添加系统模块 772

20.5.3 添加“Cross-Axis Acceleration Model”子系统 775

20.5.4 添加“Cartesian to Polar”子系统 775

20.5.5 添加“Radar Kalman Filter”子系统 777

20.5.6 添加程序代码 779

20.5.7 运行仿真系统 781

20.6 小结 782

第7部分 高级应用 783

第21章 文件I/O 784

21.1 处理文件名称 784

21.2 打开和关闭文件 786

21.2.1 打开文件 786

21.2.2 关闭文件 788

21.3 处理二进制文件 789

21.3.1 读取M文件 789

21.3.2 读取TXT文件 792

21.3.3 写入二进制文件 794

21.4 处理文本文件 795

21.4.1 读取文本文件 795

21.4.2 使用csvwrite命令读入文本文件 800

21.4.3 使用dlmwrite命令读入文本文件 801

21.5 处理图像 802

21.6 小结 805

第22章 MATLAB编译器 806

22.1 编译器概述 806

22.1.1 编译器的功能 806

22.1.2 Complier 4.0的性能改进 807

22.2 编译器的安装和配置 807

22.2.1 前提准备 807

22.2.2 配置编译器 808

22.3 编译过程 813

22.3.1 安装MCR 813

22.3.2 代码的编译过程 814

22.4 编译命令 815

22.4.1 编译命令的格式和选项 815

22.4.2 处理脚本文件 816

22.5 创建独立运行的程序 818

22.5.1 编译M文件 818

22.5.2 编译M和C的混合文件 821

22.5.3 编译包含绘图命令的M文件 823

22.6 小结 828

第23章 应用程序接口 829

23.1 C语言MEX文件 829

23.1.1 MEX文件的数据 829

23.1.2 MEX文件的结构 830

23.1.3 MEX文件的实例 833

23.2 MAT文件 837

23.2.1 使用C语言创建MAT文件 838

23.2.2 使用Fortran语言创建MAT文件 841

23.3 MATLAB引擎技术 844

23.3.1 引擎技术概念 845

23.3.2 引擎技术应用 845

23.4 Java接口 849

23.4.1 Java接口 849

23.4.2 Java接口应用 855

23.5 小结 860

配套光盘中的内容

第8部分 用户工具箱 861

第24章 图形图像工具箱 862

24.1 MATLAB中的图像 862

24.1.1 图像类型 862

24.1.2 多帧图像 864

24.1.3 读取图像文件 865

24.1.4 查看图像文件信息 867

24.2 显示图像 869

24.2.1 默认显示方式 869

24.2.2 添加颜色条 869

24.2.3 显示多帧图像 870

24.2.4 显示动画 871

24.2.5 三维材质图像 872

24.3 图像的几何运算 873

24.3.1 缩放图像 873

24.3.2 旋转图像 875

24.3.3 裁剪图像 877

24.4 图像的灰度变换 878

24.4.1 图像的直方图 878

24.4.2 灰度变换 880

24.4.3 均衡直方图 882

24.5 图像的滤波 883

24.6 分析图像 886

24.6.1 分析图像的像素信息 886

24.6.2 分析图像的灰度信息 887

24.6.3 绘制等高图 888

24.7 小结 889

第25章 信号工具箱 890

25.1 产生信号 890

25.1.1 周期方波和锯齿波 890

25.1.2 周期sinc波 891

25.1.3 高斯调幅正弦波 892

25.1.4 调频信号 893

25.1.5 高斯分布随机序列 894

25.2 随机信号处理 895

25.2.1 随机信号的互相关函数 895

25.2.2 随机信号的互协方差函数 896

25.2.3 谱分析——psd函数 897

25.2.4 谱分析——pwelch函数 899

25.3 模拟滤波器设计 900

25.3.1 巴特沃斯滤波器 900

25.3.2 切比雪夫Ⅰ型滤波器 901

25.3.3 切比雪夫Ⅱ型滤波器 902

25.4 IIR数字滤波器设计 903

25.4.1 巴特沃斯数字滤波器设计 904

25.4.2 切比雪夫I型数字滤波器设计 905

25.4.3 切比雪夫II型数字滤波器设计 907

25.5 小结 908

附录A MATLAB常用函数检索表 909