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| 編輯推薦： |
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本书在第1版广泛应用的基础上，吸收众多读者的宝贵建议进行改版，大幅完善了图书内容，以MATLAB R2017b版软件为平台，注重实际应用，通过大量实例，结合科学计算中的重要问题。
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| 內容簡介： |
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MATLAB适合多学科、多种工作平台，功能强大、界面友好且开放性很强的交互式大型优秀应用软件，特别适合科学计算、数值分析、数字信号处理、自动控制及工程应用等。本书在第1版广泛应用的基础上，吸收众多读者的宝贵建议进行改版，大幅完善了图书内容，以MATLAB R2017b版软件为平台，注重实际应用，通过大量实例，结合科学计算中的重要问题，从MATLAB的入门知识开始，详细讲解MATLAB图形处理及图形用户界面，Simulink动态系统仿真，线性方程组求解，非线性方程（组）求解，矩阵特征值求解、优化、统计，微分方程数值解，有限元方法编程等，并在每章中都有非常丰富的综合实例。
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| 關於作者： |
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谢龙汉，华南理工大学机械与汽车工程学院，副院长，教授。2002年毕业于浙江大学过程装备与控制工程专业本科、硕士，之后在广州本田汽车有限公司研发中心工作过两年，2010年获得香港中文大学机械与自动化工程系的博士学位。国内外学术期刊上发表30多篇学术论文，写作经验丰富，作品技术含量高，实用性强。
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| 目錄：
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目录
第1部分入 门 知 识
第1章MATLAB基础概述1
1.1MATLAB科学计算概述1
1.2MATLAB科学计算的优势3
1.3MATLAB工作环境4
1.3.1操作界面的菜单栏4
1.3.2桌面平台的工具栏13
1.3.3桌面组件14
1.3.4属性设置15
1.3.5工作空间常用命令20
1.4功能模块20
1.4.1基础工具21
1.4.2控制22
1.4.3实时目标系统23
1.4.4应用接口24
1.4.5数学与金融24
1.4.6信号通信处理及系统开发26
1.4.7测试测量26
1.4.8其他工具箱27
1.5数据输入输出与文件操作27
1.5.1数据输入与输出27
1.5.2文件的打开与关闭30
1.5.3二进制文件的读写操作31
1.5.4文本文件的读写操作32
1.5.5数据文件定位33
1.6在线帮助系统34
1.7MATLAB的学习方法37
1.8MATLAB的安装方法37
第2章MATLAB程序设计43
2.1程序基础43
2.2数据类型和运算45
2.2.1常量和变量45
2.2.2数值数据46
2.2.3字符数据48
2.2.4逻辑数据类型51
2.2.5日期和时间53
2.2.6单元数组和结构体54
2.3数组与矩阵56
2.3.1创建数组56
2.3.2数组运算58
2.3.3数组处理函数60
实例2-1判断数组元素是否在另一数组中出现68
2.3.4矩阵及其运算69
实例2-2简单线性方程组求解70
2.3.5特殊矩阵71
实例2-3利用特殊矩阵快速构造矩阵72
2.3.6稀疏矩阵及函数73
实例2-4稀疏矩阵函数的巧用74
2.4控制语句76
2.4.1for循环语句76
2.4.2while循环语句77
2.4.3if-else-end语句77
2.4.4switch-case语句78
2.4.5try-catch语句79
实例2-5判断矢量单调性79
2.5M函数81
2.5.1M函数构造规则81
2.5.2输入输出参数82
2.5.3函数调用83
2.5.4用Feval进行函数运算83
实例2-6矢量单调性（包含子函数调用）86
2.6程序调试88
实例2-7程序调试实例89
2.7MATLAB编程技巧91
2.8综合实例93
实例2-8汉诺塔问题93
实例2-9结构体的处理94
第3章绘图与界面97
3.1二维绘图97
3.1.1plot函数及设置97
实例3-1绘制二维图的应用实例101
3.1.2子图102
3.1.3特殊二维图形103
3.2三维绘图105
3.2.1三维曲线图105
3.2.2特殊三维图形107
实例3-2绘制三维图应用实例109
3.3打印和导出图形110
3.3.1用菜单打印和导出111
3.3.2命令行打印和导出113
3.4图形用户界面115
3.4.1图形用户界面115
3.4.2GUI如何工作116
3.4.3创建GUI途径116
3.5用GUIDE创建GUI117
3.5.1新建一个GUI117
3.5.2添加组件119
3.5.3GUI的存储122
3.5.4GUI的编程123
3.6菜单和工具栏126
3.6.1菜单的创建126
3.6.2工具栏的创建129
3.7组件130
3.7.1组件类型130
3.7.2组件属性131
3.8综合实例132
实例3-3稀疏矩阵排列图132
实例3-4交互式用户界面设计实例133
第4章Simulink仿真134
4.1Simulink概述134
4.2Simulink模块库136
4.2.1公共模块库136
4.2.2功能模块库136
4.3创建Simulink模型137
4.3.1建立或打开仿真结构图137
4.3.2菜单与工具栏功能139
4.3.3模块处理139
4.3.4线的处理141
4.3.5运行仿真142
实例4-1仿真结构图应用实例146
4.4子系统与封装149
4.4.1子系统149
实例4-2子系统设计应用实例150
4.4.2封装152
实例4-3封装设计应用实例154
4.5Simulink模型调试156
4.5.1Simulink调试器156
4.5.2命令行调试158
4.6S函数160
4.6.1S函数模块160
4.6.2S函数工作原理162
4.6.3M文件的S函数编写163
4.6.4M文件的S函数模板164
实例4-4S函数应用实例166
4.7综合实例168
实例4-5食饵捕食者模型168
实例4-6S函数种群竞争模型169
实例4-7动画演示单摆运动172
第2部分MATLAB在科学计算中的应用
第5章线性方程组求解175
5.1直接解法176
5.1.1Gauss消去法176
实例5-1Gauss消去法应用实例177
5.1.2选主元Gauss消去法178
实例5-2选主元Gauss消去法应用实例178
5.1.3Cholesky分解法180
实例5-3Cholesky分解法应用实例181
5.2迭代法181
5.2.1Jacobi迭代法182
实例5-4Jacobi迭代法应用实例182
5.2.2Gauss-Seidel迭代法183
实例5-5Gauss-Seidel迭代法应用实例183
5.2.3超松弛迭代法184
实例5-6超松弛迭代法应用实例184
5.2.4共轭梯度法185
实例5-7共轭梯度法应用实例186
5.2.5Bicg迭代法186
实例5-8Bicg迭代法应用实例187
5.2.6Bicgstab迭代法188
实例5-9Bicgstab迭代法应用实例188
5.3综合实例189
实例5-10Dirichlet问题中的线性方程组求解问题189
实例5-11两点边值问题差分法线性方程组求解问题191
第6章非线性方程（组）求解194
6.1二分法194
实例6-1二分法应用实例195
6.2迭代法196
6.2.1牛顿法196
实例6-2牛顿法应用实例197
6.2.2割线法198
实例6-3割线法应用实例198
6.2.3拟牛顿法199
实例6-4拟牛顿法应用实例199
6.2.4Halley迭代法200
实例6-5Halley迭代应用实例200
6.3综合实例201
实例6-6牛顿法求解非线性方程组201
实例6-7Halley迭代法求解非线性方程组203
第7章矩阵特征值求解205
7.1非对称特征值问题205
7.1.1幂法205
实例7-1幂法实例206
7.1.2反幂法207
实例7-2反幂法实例208
7.1.3QR方法210
实例7-3QR方法实例210
7.2对称特征值问题212
7.2.1对称QR法212
实例7-4对称QR方法实例212
7.2.2Jacobi方法214
实例7-5Jacobi方法实例215
7.2.3二分法218
实例7-6二分法实例218
7.3综合实例221
实例7-7病态实阵的特征值问题221
实例7-8二点边值问题差分离散矩阵特征值实例221
第8章微分方程（组）求解224
8.1单步法224
8.1.1显式Euler方法224
实例8-1显式Euler方法实例225
8.1.2改进的Euler方法226
实例8-2改进的Euler方法实例227
8.1.3Runge-Kutta方法228
实例8-3Runge-Kutta方法实例229
8.2线性多步法231
8.2.1Adams外插法231
实例8-4Adams外插法实例232
8.2.2Adams内插法234
实例8-5Adams内插法实例235
8.3有限差分法238
8.3.1网格剖分238
8.3.2数值微分238
8.3.3差分定解239
实例8-6差分法边值问题实例239
8.4常微分方程组求解241
实例8-7微分方程组实例241
8.5综合实例242
实例8-8一维抛物型方程差分法求解242
实例8-9二维波动方程求解245
第9章拟合与插值249
9.1插值运算249
9.1.1一维插值249
实例9-1一维插值实例252
9.1.2二维插值254
实例9-2二维插值实例255
9.2曲线拟合256
9.2.1多项式最小二乘拟合256
实例9-3多项式拟合实例257
9.2.2曲线拟合工具箱259
实例9-4曲线拟合工具箱应用实例261
9.3综合实例262
实例9-5温度曲线问题262
实例9-6根据山区地形选点海拔确定地貌264
实例9-7流水量与供水量问题265
第10章优化268
10.1方程求根268
10.2一维最小值问题271
10.3多维最小值问题272
10.4线性规划273
10.4.1线性规划问题及数学模型273
10.4.2线性规划求解274
实例10-1线性规划实例275
10.5整型规划276
实例10-2整型规划实例277
10.60-1规划282
实例10-30-1规划实例283
10.7无约束非线性规划284
10.7.1一维搜索285
实例10-4一维搜索实例286
10.7.2黄金分割法288
实例10-5黄金分割法实例289
10.7.3牛顿法290
实例10-6牛顿法无约束非线性规划实例291
10.8有约束非线性规划292
实例10-7有约束非线性规划实例293
10.9二次规划294
实例10-8二次规划实例296
10.10综合实例297
实例10-9运输问题297
实例10-10供应与选址问题299
实例10-11连续投资问题301
第11章变换及分析304
11.1Fourier变换304
11.1.1基本Fourier变换305
实例11-1函数的Fourier变换305
11.1.2基本Fourier逆变换306
实例11-2函数的Fourier逆变换307
11.1.3离散Fourier变换308
11.1.4快速Fourier变换309
11.2Laplace变换312
11.2.1Laplace变换312
实例11-3函数的Laplace变换313
11.2.2Laplace逆变换314
实例11-4函数的Laplace逆变换314
11.2.3Laplace变换与LTI系统316
11.3Z变换316
11.3.1Z变换316
11.3.2Z逆变换317
11.3.3Z变换与离散LTI系统318
11.4滤波器的设计320
11.5综合实例323
实例11-5滤波器的设计323
实例11-6滤波器的应用327
第12章概率及统计分析329
12.1概率密度函数与分布函数329
12.2随机变量的数字特征333
12.2.1数学期望333
12.2.2方差与标准差335
12.2.3协方差与相关系数336
12.2.4中心矩338
12.2.5分布函数的统计量338
12.3逆分布函数及随机数生成339
12.3.1逆分1
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再 版 前 言
近年来，随着科学技术的快速发展，科学计算正日益受到关注，发展越来越快，已经成为科学研究的三大基本手段之一。MATLAB作为一个功能强大的科学计算平台，提供了用于解决有关工程、科学计算和机械学科等方面诸多问题的强大而丰富的功能，几乎能满足所有的计算需求，因而成为最受欢迎的科学计算工具之一。
作为科学计算的重要工具，MATLAB自从诞生以来得到了快速发展，其应用领域已经拓展到各个行业，其功能也得到了不断完善，到目前为止已经发展到了MATLAB R2017b，它提供丰富的应用工具箱，使应用范围更加广泛，功能也更加强大。同时，MATLAB还为外部程序提供了多种功能完整的接口，与外部程序或其他程序语言进行沟通，从而大大增强了它的计算能力。
MATLAB操作简单，易于学习，已经成为不同专业的学生、科研及工程技术人员不可或缺的工具，而且得到了广泛认可，很多专业已经把MATLAB作为基本的计算工具。为了更好地了解MATLAB系统，并将其应用到各个不同领域，解决越来越复杂的科学计算问题，作者结合MATLAB R2017b编写了本书，希望对读者能够有所帮助。本书旨在全面系统地介绍MATLAB在科学计算中的功能，使其成为不同专业学生、科研及工程技术人员重要的科学计算工具。本书自2016年6月出版第1版以来，获得了读者的广泛欢迎，已多次重印，很多读者来信介绍他们具体应用MATLAB的情况，并对本书提出了很多宝贵意见和建议。在此基础上，我们根据用户的建议，结合相关企业研究应用的需求和高校的教学需求修订了第1版内容。第2版内容是在MATLAB R2017b的基础上写作的，更新了大量内容，也更加契合实际应用，相信可以更好地帮助读者深入应用MATLAB。
在编写过程中，本书突出了如下特点。
① 内容系统全面。本书全面详尽地讲述了MATLAB基础及科学计算功能，重点讲述了MATLAB的程序设计基础、图形处理和用户界面、Simulink仿真模块、线性方程组、非线性方程（组）、矩阵特征值问题、微分方程（组）、拟合和插值、最优化、变换及分析、概率及统计分析、数值积分和复变函数、偏微分方程的有限元法求解等方面的应用。本书内容广泛，包含了科学计算的主要内容，并且在每章中都提供了丰富的实例，使读者更加容易理解各个知识点。
② 直观易懂。本书以图解的形式介绍基础知识和实例操作，所有知识点和操作流程都尽可能体现在各个实例中，直观易懂，使用户能够在最短的时间内获取最多的知识。
③ 先进性。以MATLAB R2017b为蓝本进行讲解，并参阅了国内外大量的经典教材，一切从满足读者的需求出发。
④ 结构清晰，讲解详尽。本书采用基础知识各小节实例综合实例的循序渐进的讲解方法，一步一步地提高读者掌握MATLAB知识的能力，而且每个知识点和实例都进行尽可能详细地讲解，使读者学习轻松自如。
⑤ 多媒体示范。本书的配套资源中提供了所有实例的视频操作 ，读者可以在观看视频的过程中增强对知识点的理解。
本书的配套视频和编程素材，请读者到华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）的本书页面下载，也可以加入QQ群（708552342），在群文件中下载。
本书主要由谢龙汉、蔡思祺完成，另外参加本书编写和资源开发的还有林伟、魏艳光、林木议、王悦阳、林伟洁、林树财、郑晓、吴苗、李翔、朱小远、唐培培、黄海、于斌等。但由于作者学识有限，加之时间仓促，难免在写作方式和内容上存在疏漏之处，欢迎广大读者发送电子邮件至tenlongbook@163.com批评指正。
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