目    录

第1部分  实用教程
 
第1章  MATLAB R2015b环境	1
1.1　MATLAB简介	1
1.1.1　MATLAB工具箱	2
1.1.2　MATLAB功能和特点	2
1.2　MATLAB R2015b的环境设置	3
1.2.1　MATLAB的集成开发
      环境	3
1.2.2　工具栏	4
1.3　常用窗口	8
1.3.1　命令窗口
     （Command Window）	8
1.3.2　当前目录浏览器窗口
     （Current Folder）	12
1.3.3　工作空间窗口
     （Workspace）	14
1.3.4　历史命令窗口
     （Command History）	16
1.3.5　变量编辑器窗口
     （Variable Editor）	17
1.3.6　M文件编辑/调试器窗口
     （Editor/Debugger）	18
1.3.7　代码分析报告窗口
     （Code Analyzer Reporter）
      	19
1.3.8　程序运行时间窗口
     （Profiler）	19
1.3.9　MATLAB R2015b帮助	20
1.4　MATLAB R2015b其他管理	22
1.4.1　MATLAB用户文件
      格式	22
1.4.2　设置搜索路径	23
1.5　1个实例	26
第2章  MATLAB数值计算	30
2.1　变量和数据	30
2.1.1　数据类型	30
2.1.2　常数	32
2.1.3　变量	33
2.2　矩阵和数组	34
2.2.1　矩阵输入	34
2.2.2　矩阵元素	37
2.2.3　字符串	41
2.2.4　矩阵和数组运算	44
2.2.5　多维数组	55
2.3　日期和时间	58
2.3.1　日期和时间的表示格式	58
2.3.2　日期和时间函数	59
2.4　稀疏矩阵	60
2.4.1　稀疏矩阵的建立	60
2.4.2　稀疏矩阵的存储空间	62
2.4.3　稀疏矩阵的运算	63
2.5　多项式	63
2.5.1　多项式的求值、求根
      和部分分式展开	63
2.5.2　多项式的乘除法
      和微积分	66
2.5.3　多项式拟合和插值	67
2.6　元胞数组和结构数组	70
2.6.1　元胞数组	70
2.6.2　结构数组	73
2.7　数据分析	76
2.7.1　数据统计和相关分析	76
2.7.2　差分和积分	77
2.7.3　卷积和快速傅里叶变换	79
2.7.4　向量函数	81
第3章  MATLAB符号计算	83
3.1　符号表达式的建立	83
3.1.1　创建符号常量	84
3.1.2　创建符号变量和符号
      表达式	85
3.1.3　符号矩阵	86
3.2　符号表达式的代数运算	87
3.2.1　符号表达式的代数运算	87
3.2.2　符号数值任意精度控制
      和运算	88
3.2.3　符号对象与数值对象
      的转换	90
3.3　符号表达式的操作和转换	91
3.3.1　符号表达式中自由变量
      的确定	91
3.3.2　符号表达式的化简	92
3.3.3　符号表达式的替换	94
3.3.4　求反函数和复合函数	95
3.3.5　符号表达式的转换	96
3.4　符号极限、微积分和级数
     求和	97
3.4.1　符号极限	97
3.4.2　符号微分	98
3.4.3　符号积分	100
3.4.4　符号级数	101
3.5　符号积分变换	102
3.5.1　傅里叶变换及其反
      变换	102
3.5.2　拉普拉斯变换及其反
      变换	103
3.5.3　Z变换及其反变换	105
3.6　符号方程的求解	106
3.6.1　代数方程	106
3.6.2　符号常微分方程	107
3.7　符号函数的可视化	108
3.7.1　符号函数的绘图命令	108
3.7.2　图形化的符号函数
      计算器	110
第4章  MATLAB计算的可视化
        和GUI设计	112
4.1　二维曲线的绘制	112
4.1.1　基本绘图命令	113
4.1.2　绘制曲线的一般步骤	117
4.1.3　多个图形绘制的方法	118
4.1.4　曲线的线形、颜色和数据
      点形	120
4.1.5　设置坐标轴和文字
      标注	121
4.1.6　交互式图形命令	125
4.2　MATLAB的特殊图形绘制	126
4.2.1　条形图	127
4.2.2　面积图和实心图	128
4.2.3　直方图	129
4.2.4　饼形图	130
4.2.5　离散数据图	131
4.2.6　对数坐标和极坐标图	131
4.2.7　等高线图	133
4.2.8　复向量图	133
4.3　MATLAB的三维图形绘制	134
4.3.1　绘制三维线图命令	134
4.3.2　绘制三维网线图
      和曲面图	135
4.3.3　立体图形与图轴
      的控制	137
4.3.4　色彩的控制	139
4.4　图形绘制工具	142
4.5　对话框	143
4.6　句柄图形	146
4.6.1　句柄图形体系	146
4.6.2　图形对象的操作	147
4.7　用户图形界面设计	151
4.7.1　可视化的界面环境	151
4.7.2　菜单	152
4.7.3　控件	154
4.7.4　对象对齐工具、属性编辑器
      和对象浏览器	156
4.7.5　回调函数	157
4.8　图形文件转储	159
第5章  MATLAB程序设计	160
5.1　程序流程控制	160
5.1.1　for…end循环结构	160
5.1.2　while…end循环结构	161
5.1.3　if…else…end条件转移
      结构	162
5.1.4　switch…case开关结构	163
5.1.5　try…catch…end试探
      结构	164
5.1.6　流程控制语句	165
5.1.7　循环结构与动画	167
5.2　M文件	169
5.2.1　M文件编辑器	169
5.2.2　M脚本文件	170
5.2.3　M函数文件	171
5.3　函数调用和参数传递	173
5.3.1　子函数和私有函数	173
5.3.2　局部变量和全局变量	174
5.3.3　函数的参数	175
5.3.4　程序举例	178
5.4　利用函数句柄执行函数	182
5.4.1　函数句柄的创建	182
5.4.2　用feval命令执行函数	183
5.5　利用泛函命令进行数值分析	184
5.5.1　求极小值	184
5.5.2　求过零点	185
5.5.3　数值积分	187
5.5.4　微分方程的数值解	187
5.6　内联函数	189
5.7　M文件性能的优化和加速	190
5.7.1　M文件性能优化	190
5.7.2　P码文件	191
第6章  线性控制系统分析与设计	193
6.1　线性系统的描述	193
6.1.1　状态空间描述法	193
6.1.2　传递函数描述法	195
6.1.3　零极点描述法	195
6.1.4　离散系统的数学描述	196
6.2　线性系统模型之间的转换	198
6.2.1　连续系统模型之间
      的转换	198
6.2.2　连续系统与离散系统之间
      的转换	201
6.2.3　模型对象的属性	203
6.3　结构框图的模型表示	205
6.4　线性系统的时域分析	209
6.4.1　零输入响应分析	209
6.4.2　脉冲响应分析	210
6.4.3　阶跃响应分析	212
6.4.4　任意输入的响应	213
6.4.5　系统的结构参数	215
6.5　线性系统的频域分析	218
6.5.1　频域特性	218
6.5.2　连续系统频域特性	219
6.5.3　幅值裕度和相角裕度	223
6.5.4　闭环频率特性的性能
      指标	223
6.6　频率特性校正	225
6.6.1　超前校正	225
6.6.2　滞后校正	226
6.7　线性系统的根轨迹分析	227
6.7.1　绘制根轨迹	228
6.7.2　根轨迹的其他工具	229
6.8　线性系统的图形工具界面	232
6.8.1　LTI Viewer界面	232
6.8.2　SISO设计工具
      sisotool	234
第7章  Simulink仿真环境	237
7.1　演示1个Simulink的简单
         程序	237
7.2　Simulink文件操作和模型
         窗口	240
7.2.1　Simulink文件操作	240
7.2.2　Simulink模型窗口	240
7.3　模型创建	241
7.3.1　模块操作	241
7.3.2　信号线操作	241
7.4　Simulink基本模块	243
7.5　复杂系统仿真与分析	248
7.5.1　仿真设置	248
7.5.2　系统仿真举例	251
7.5.3　仿真结构参数化	259
7.6　子系统与封装	260
7.6.1　建立子系统	260
7.6.2　条件执行子系统	262
7.6.3　子系统的封装	265
7.7　用MATLAB命令创建
         和运行Simulink模型	268
7.8　S函数	270
7.8.1　S函数的介绍	270
7.8.2　S函数的编写	271
7.8.3　S函数模块的使用	273
第8章  MATLAB高级应用	276
8.1　Notebook	276
8.1.1　Notebook安装	276
8.1.2　Notebook启动	276
8.1.3　Notebook使用	278
8.1.4　Notebook中的MATLAB
      使用	282
8.2　MuPAD notebook的使用	284
8.2.1　MuPAD Notebook	284
8.2.2　MuPAD 函数的使用	286
8.3　低级文件输入/输出	287
8.3.1　打开和关闭文件	287
8.3.2　读/写格式化文件	289
8.3.3　读/写二进制数据	290
8.3.4　文件定位	292

 
第2部分  习题
 
第1章  MATLAB R2015a环境	294
第2章  MATLAB数值计算	294
第3章  MATLAB符号计算	296
第4章  MATLAB计算的可视化
            和GUI设计	297
第5章  MATLAB程序设计	299
第6章  线性控制系统分析
            与设计	300
第7章  Simulink仿真环境	302
第8章  MATLAB高级应用	303
 
第3部分  实验
 
实验1  MATLAB环境及命令
            窗口	304
实验2  MATLAB数值计算	315
实验3  MATLAB的符号计算	324
实验4  MATLAB的计算可视化
            和GUI设计	332
实验5  MATLAB程序设计	340
实验6  线性控制系统分析
            与设计	347
实验7  Simulink仿真环境	357

 
第4部分  附录
 
附录A  习题答案	367
附录B  模拟测试题	388
附录C  模拟测试题答案	390
附录D  例题索引	393
附录E  程序的调试	399