MATLAB應用教程——編程方法、科學計算與系統仿真 版權信息
- ISBN:9787302678144
- 條形碼:9787302678144 ; 978-7-302-67814-4
- 裝幀:平裝-膠訂
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
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MATLAB應用教程——編程方法、科學計算與系統仿真 本書特色
本書嚴格參照《普通高等學校本科專業目錄》文件,并在總結教學團隊豐富教學經驗的基礎上組織編寫。本書系統介紹MATLAB的基礎知識和核心內容,力求從實用的角度,通過大量經典案例,對MATLAB的功能、操作和相關應用進行詳細講解,可以幫助讀者快速掌握MATLAB的各種應用。
前后銜接、易教易學:注重知識內容體系的前后連貫,妥善處理前期課程與后續課程的銜接,講解的同時注重內容的實用性和可讀性,便于教師授課和學生學習。
由淺入深、循序漸進:從MATLAB基本知識講起,輔以各種MATLAB應用示例,幫助讀者盡快入門,掌握MATLAB應用能力。
步驟詳盡、內容新穎:根據作者多年的MATLAB使用經驗,結合大量操作示例,全面論述MATLAB的各種功能與使用技巧,講解步驟詳盡、圖文并茂,便于讀者快速掌握所學內容。
示例典型、輕松易學:通過學習應用案例的具體操作是掌握MATLAB的高效方法。本書通過各種典型應用示例深入剖析MATLAB的具體功能,有利于讀者舉一反三。
教學資源
? 微課視頻
? 程序代碼
? 教學課件
? 習題解答
? 實驗指導
? 拓展應用
說明:微課視頻在本書文中掃碼即可觀看,其他資源可到清華大學出版社網站本書頁面(或“人工智能科學與技術”微信公眾號)下載。
MATLAB應用教程——編程方法、科學計算與系統仿真 內容簡介
MATLAB 是適合多學科、多工作平臺的大型科學應用軟件。本書詳細講解MATLAB 的基本功能與操作,幫助讀者掌握利用MATLAB 解決實際問題的能力。全書詳細講解MATLAB 的基礎知識、數組、矩陣運算、符號運算、程序設計、二維繪圖、三維繪圖、函數運用、數據分析與優化求解、輸入與輸出等內容,同時還對 Simulink 系統仿真與應用進行詳細的講解。本書中的示例均已記錄在M 文件及其他相關文件中,讀者可以直接使用對應文件進行操作,以提高學習效率。本書內容翔實,結合示例引導,講解深入淺出,可作為高等院校理工科相關專業研究生、本科生的教材,也可作為廣大科研工程技術人員的參考用書。
MATLAB應用教程——編程方法、科學計算與系統仿真 目錄
第 1 章 初識 MATLAB1 22 分鐘 11 MATLAB 簡介1 12 工作界面 2 121 命令行窗口 3 122 命令歷史記錄窗口7 123 當前文件夾 9 124 工作區和變量編輯器9 13 搜索路徑 12 131 路徑搜索機制 12 132 設置搜索路徑 13 14 M 文件 14 141 M 文件編輯器 14 142 函數式 M 文件 15第 1 章 初識 MATLAB1 22 分鐘 11 MATLAB 簡介1 12 工作界面 2 121 命令行窗口 3 122 命令歷史記錄窗口7 123 當前文件夾 9 124 工作區和變量編輯器9 13 搜索路徑 12 131 路徑搜索機制 12 132 設置搜索路徑 13 14 M 文件 14 141 M 文件編輯器 14 142 函數式 M 文件 15 143 腳本式 M 文件 16 144 M 文件遵循的規則 17 15 通用命令 18 151 常用命令 18 152 編輯命令 19 153 特殊符號 19 154 數據存取 20 16 幫助系統 22 161 使用幫助命令 22 162 幫助導航 24 163 示例幫助 24 17 初步使用 MATLAB 25 本章小結 26 本章習題 26 第 2 章 基礎知識29 30 分鐘 21 基本概念 29 211 常量與變量 29 212 無窮量和非數值量 30 213 標量、向量、矩陣與數組 31
4 MATLAB 應用教程——編程方法、科學計算與系統仿真
214 命令、函數、表達式和語句 33 22 數據類型 34 221 數據類型概述 34 222 整數型 35 223 浮點數型 37 224 顯示格式 39 225 常用函數 39 23 基本運算 40 231 算術運算 40 232 關系運算 42 233 邏輯運算 43 234 運算符優先級 46 235 常用函數 46 24 字符串 47 241 字符串變量 47 242 一維字符數組 47 243 對字符串的操作 48 244 二維字符數組 50 本章小結 52 本章習題 52 第 3 章 數組55 38 分鐘 31 創建數組 55 311 空數組 55 312 一維數組(向量) 56 313 二維數組(矩陣) 58 314 多維數組 59 315 數組拼接 60 316 復數數組 61 32 創建標準數組 62 321 0-1數組 62 322 對角數組 63 323 隨機數組 65 324 幻方數組 66 33 數組屬性 68 331 數組維度 68 332 數組大小 68 333 數組數據類型 70 334 測試函數 70 34 數組索引與尋址 71
目 錄 5
341 元素存儲次序 71 342 元素的下標索引 72 343 數組元素賦值 74 344 抽取法創建數組 75 35 數組操作 76 351 保存和裝載 77 352 擴展和裁剪 78 353 形狀改變 84 354 數組查找 87 355 數組排序 89 356 數組運算 90 本章小結 91 本章習題 91 第 4 章 矩陣運算94 40 分鐘 41 向量運算 94 411 加減和數乘 94 412 點積和叉積 95 42 矩陣基本運算 97 421 矩陣行列式的值 97 422 矩陣的秩 97 423 矩陣的逆與偽逆 98 424 矩陣算術運算 99 425 矩陣的乘冪 102 426 矩陣運算函數 103 43 矩陣特征參數105 431 范數 105 432 條件數 107 433 特征值與特征向量108 44 稀疏矩陣 111 441 稀疏矩陣存儲方式111 442 基本稀疏矩陣 112 443 稀疏矩陣函數 116 45 矩陣分解 118 451 Cholesky 分解118 452 不完全 Cholesky 分解 120 453 LU 分解 121 454 不完全 LU 分解 122 455 QR 分解 123 456 操作 QR 分解結果 124
6 MATLAB 應用教程——編程方法、科學計算與系統仿真
457 奇異值分解 125 本章小結 126 本章習題 126 第 5 章 符號運算129 23 分鐘 51 符號對象 129 511 符號對象聲明函數129 512 符號表達式與符號方程 133 513 符號函數134 514 符號矩陣134 515 自變量函數 136 52 符號運算函數137 521 符號變量代換 137 522 符號對象轉換為數值對象 138 523 符號表達式化簡 139 524 特定符號運算 145 525 其他符號運算 146 53 符號矩陣 147 531 元素訪問147 532 加減運算148 533 乘法運算149 534 除法運算150 535 乘方運算151 536 指數運算151 54 符號方程求解151 541 代數方程求解 152 542 微分方程求解 154 本章小結 157 本章習題 157 第 6 章 程序設計160 21 分鐘 61 程序語法規則160 611 程序設計中的變量160 612 編程方法161 62 程序結構 161 621 順序結構162 622 循環結構162 623 條件結構167 63 控制語句 170 631 continue 語句170
目 錄 7
632 break 語句 171 633 keyboard 語句172 634 return 語句173 635 input 函數174 64 程序調試 174 641 常見的錯誤類型 175 642 直接調試法 175 643 工具調試法 176 644 程序調試命令 177 645 程序調試剖析 178 本章小結 181 本章習題 181 第 7 章 二維繪圖184 13 分鐘 71 數據可視化 184 711 劃分子圖184 712 離散數據可視化 186 713 連續函數可視化 188 72 二維圖形繪制189 721 二維圖形繪制步驟189 722 基本繪圖函數 190 723 繪制函數圖 193 724 特殊坐標圖 197 725 專用繪圖函數 201 73 圖形的修飾 207 731 色彩、線型和點型207 732 坐標軸的調整 208 733 刻度和柵格 210 734 設置坐標框 211 735 圖形標識與注釋 212 736 圖案填充215 本章小結 217 本章習題 218 第 8 章 三維繪圖222 11 分鐘 81 三維圖形繪制222 811 基本繪圖步驟 222 812 基本繪圖函數 223 813 圖形的修飾 226 82 網格與曲面圖226
8 MATLAB 應用教程——編程方法、科學計算與系統仿真
821 生成柵格數據 226 822 數據生成函數 228 823 繪制網格圖 229 824 繪制曲面圖 231 825 繪制函數圖 232 83 專用繪圖函數234 831 序列圖 234 832 條形圖 235 833 餅圖 236 834 等高線圖236 本章小結 237 本章習題 238 第 9 章 函數運用240 15 分鐘 91 函數文件 240 911 函數文件結構 240 912 函數調用243 92 函數類型 245 921 匿名函數245 922 主函數 246 923 嵌套函數246 924 子函數 247 925 私有函數247 926 重載函數247 93 參數傳遞 248 931 參數傳遞概述 248 932 輸入和輸出參數的數目 248 933 可變數目的參數傳遞249 934 返回被修改的輸入參數 250 935 全局變量251 本章小結 251 本章習題 252 第 10 章 Simulink 系統仿真 254 16 分鐘 101 基本介紹254 1011 運行 Simulink 254 1012 初識模塊庫255 1013 打開系統模型256 1014 保存系統模型256 1015 打印模型框圖并生成報告256
目 錄 9
1016 常用鼠標和鍵盤操作 257 1017 環境設置 258 1018 仿真基本步驟259 1019 系統封裝 261 102 模塊庫介紹 262 1021 信號源模塊庫262 1022 信號輸出模塊庫 263 1023 表格模塊庫264 1024 數學運算模塊庫 265 1025 連續模塊庫266 1026 非線性模塊庫268 1027 離散模塊庫269 1028 信號路由模塊庫 270 103 模塊操作271 1031 Simulink 模塊類型 271 1032 模塊的創建272 1033 模塊的連接273 1034 模塊參數設置276 104 系統仿真276 1041 設置仿真參數277 1042 啟動仿真 278 1043 仿真結果分析278 1044 簡單系統的仿真分析 279 本章小結 283 本章習題 283 第 11 章 數據分析與優化求解286 21 分鐘 111 多項式計算 286 1111 四則運算 286 1112 多項式導函數287 1113 多項式導函數求值 288 112 數據插值289 1121 一維插值 289 1122 二維插值 291 1123 三維插值 293 1124 多維插值 294 1125 樣條插值 295 113 曲線擬合296 1131 多項式擬合296 1132 曲線擬合工具297
10 MATLAB 應用教程——編程方法、科學計算與系統仿真
114 優化問題300 1141 創建優化變量301 1142 創建方程問題301 1143 創建優化問題302 1144 問題求解 304 本章小結 309 本章習題 309 第 12 章 輸入與輸出 313 17 分鐘 121 文件打開與關閉 313 1211 打開文件 313 1212 關閉文件 314 122 文件讀寫315 1221 讀取二進制文件 315 1222 寫入二進制文件 317 1223 寫入文本文件318 1224 讀取文本文件319 1225 文件格式化與二進制輸入/輸出 321 123 文件位置控制 323 1231 檢測函數 323 1232 錯誤提示 324 1233 判斷數據位置325 1234 指針位置設定325 本章小結 326 本章習題 326 參考文獻 330
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MATLAB應用教程——編程方法、科學計算與系統仿真 作者簡介
徐奇偉 畢業于哈爾濱工業大學,博士。現就職于重慶大學,任電氣工程學院副教授。長期從事電氣工程領域的信息化及智能化方向的研究和應用,有20余年的從業經驗,能熟練應用各類科學計算與工程應用軟件。作為項目負責人,主持國家級、省部級及企業委托科研項目30余項,具有豐富的工程實踐經驗。在科技成果產業化方面,已研制出不同型號電力設備應用在電氣行業中。