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編輯推薦: |
本书内容介绍深入浅出,有丰富的例题和详尽的操作指导,不仅适合本科、专科的教学,也适合广大科研工作人员的各类培训,在毕业设计和研究生课程中也可以作为参考书。
通过阅读本书的教程,结合实训指导进行练习,就能在较短的时间内基本掌握MATLAB的应用技术。对于短课时课程(35~50学时)可以选择本书的第1、2、3、4、5和7章的内容授课;对于长课时课程(50~70学时)可以讲授所有章节内容;对于非控制专业可以使用前7章的内容学习。
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內容簡介: |
本书是基于MATLAB R2021a产品族,以教程和实训紧密结合的形式编写而成的,深入浅出地介绍了MATLAB的应用。教程部分比较系统地介绍了MATLAB的基本运算、数据的可视化、符号运算、程序设计和M文件、MATLAB高级图形设计、Simulink 仿真应用和线性控制系统的分析等内容,以先讲解后实例的方式,图文并茂,例题选取典型且丰富,突出应用。实训部分与教程内容相互配合,先提出知识要点,然后按部就班地指导操作,方便学生循序渐进地上机操作;同时提出部分功能修改的操作,最后给出自我练习,对学生的掌握程度进行检验。通过教程的理论讲解与实训的练习操作,可以进行授课、实验和自学。
本书可作为大学本科和专科有关课程的教材或教学参考书,也可作为使用MATLAB进行开发的用户的学习参考书。
本书配有电子课件等电子资源,欢迎选用本书作为教材的教师登录www.cmpedu.com注册下载。
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目錄:
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第1篇MATLAB教程
第1章MATLAB概述
1.1MATLAB R2021a简介
1.1.1MATLAB产品家族的组成
1.1.2MATLAB的系统组成
1.1.3MATLAB的特点
1.1.4MATLAB工具箱
1.2MATLAB R2021a的开发
环境
1.2.1MATLAB R2021a的环境
设置
1.2.2工具栏
1.2.3通用窗口
1.3MATLAB R2021a的其他
管理
1.3.1MATLAB的文件格式
1.3.2设置搜索路径
1.4一个简单的实例
1.5MATLAB的发布功能
1.6MATLAB R2021a的帮助
系统
1.6.1使用帮助文档
1.6.2使用帮助命令
习题
第2章MATLAB的基本运算
2.1数据类型
2.1.1常数和变量
2.1.2整数和浮点数
2.1.3复数
2.2矩阵和数组的算术运算
2.2.1数组的创建
2.2.2数组的操作
2.2.3矩阵和数组函数
2.2.4矩阵和数组的算术运算
2.2.5多维数组
2.3字符串
2.3.1创建字符数组和字符串数组
2.3.2字符串函数
2.4日期和时间
2.4.1日期和时间的表示格式
2.4.2日期时间函数
2.5元胞数组、结构体和映射
2.5.1元胞数组
2.5.2结构体
2.5.3映射
2.6表格型、时间表和分类型
2.6.1表格型
2.6.2时间表
2.6.3分类型
2.7关系运算和逻辑运算
2.7.1逻辑变量
2.7.2关系运算
2.7.3逻辑运算
2.7.4运算符优先级
2.8数组的信息和数据类型
2.9 多项式
2.9.1多项式求根和求值
2.9.2多项式的算术运算
2.10拟合与插值
2.10.1拟合运算
2.10.2插值运算
习题
第3章数据的可视化
3.1二维绘图
3.1.1绘图的一般步骤
3.1.2基本绘图函数
3.1.3多个图形的绘制
3.1.4设置曲线绘制方式、坐标轴
和图形注释
3.2特殊图形和坐标的绘制
3.2.1特殊图形绘制
3.2.2特殊坐标轴图形绘制
3.3MATLAB的图形窗口
3.3.1图形窗口界面
3.3.2图形的打印和输出
3.4基本三维绘图命令
3.4.1三维曲线图
3.4.2三维曲面图
3.4.3圆柱体、球体和椭圆体
3.4.4设置视角和色彩
习题
目录MATLAB教程及实训第4版第4章符号运算
4.1符号对象的创建和使用
4.1.1创建符号对象
4.1.2符号常量和符号变量
4.1.3符号表达式
4.1.4符号矩阵
4.2符号对象的运算
4.2.1符号运算的类型转换
4.2.2符号对象的基本运算
4.3符号表达式的变换
4.3.1符号表达式中的自由符号
变量
4.3.2符号表达式的化简
4.3.3符号表达式的替换
4.3.4计算反函数和复合函数
4.3.5多项式符号表达式
4.4符号微积分、极限和级数
4.4.1符号表达式的微积分
4.4.2符号表达式的极限
4.4.3符号表达式的级数
4.5符号积分变换
4.5.1Fourier变换
4.5.2Laplace变换
4.5.3Z变换
4.5.4傅里叶分析和滤波
4.6符号方程的求解
4.6.1代数方程的求解
4.6.2微分方程的求解
4.7符号函数的可视化
4.7.1符号函数计算器
4.7.2泰勒级数计算器
4.8综合举例
4.9绘图函数
习题
第5章程序设计和M文件
5.1程序控制
5.1.1分支控制语句
5.1.2循环控制语句
5.1.3错误控制语句
5.1.4流程控制命令
5.2M文件结构
5.2.1M文件的一般结构
5.2.2M脚本文件和M函数
文件
5.2.3M文件编辑器/M实时编辑器
窗口
5.3函数的使用
5.3.1主函数和子函数
5.3.2函数的输入/输出参数
5.3.3局部变量、全局变量和
持久变量
5.4函数类型和函数句柄
5.4.1函数类型
5.4.2函数句柄
5.4.3函数的工作过程和P码文件
5.5函数绘图
5.5.1二维函数曲线
5.5.2三维函数曲线
5.6数值分析
5.6.1求最小值和过零点
5.6.2数值积分
5.6.3微分方程组数值求解
习题
第6章MATLAB高级图形设计
6.1图形对象
6.1.1图形对象体系
6.1.2图形对象的属性
6.1.3图形对象的操作
6.2交互式开发App设计工具
6.2.1设计一个简单的App界面
6.2.2App程序文件
6.2.3App中的控件
6.2.4标签、按钮、列表框、面板和
坐标区控件
6.2.5实现数据共享
6.2.6表格、滚动条、微调器和
坐标区控件
6.2.7菜单的设计
6.2.8编程实现App界面设计
6.2.9GUIDE的界面设计和程序迁移
6.3对话框
6.3.1输入框
6.3.2输出框
6.3.3文件管理框
6.4图像、声音和视频
6.4.1图像
6.4.2声音
6.4.3视频
6.5动画设计
6.5.1以电影方式创建动画
6.5.2以更新图像的属性方式创建
动画
6.5.3以变换对象组的方式创建
动画
6.6综合应用举例
习题
第7章Simulink仿真应用
7.1Simulink的概述
7.2Simulink的工作环境
7.2.1一个简单的Simulink
实例
7.2.2模型的编辑
7.2.3仿真参数的设置
7.2.4Simulink的工作过程
7.3常用模块及仿真命令
7.3.1Simulink的常用模块
7.3.2使用命令运行Simulink模型
7.3.3仿真结构参数化
7.4Simulink的应用实例
7.4.1Simulink在电路原理中的
应用实例
7.4.2Simulink在数字电路中的
应用实例
7.4.3Simulink在电机拖动中的
应用实例
7.5子系统与封装
7.5.1创建子系统
7.5.2封装子系统
7.5.3子系统模块的应用
7.6S函数的设计与应用
7.6.1S函数简介
7.6.2M文件S函数的模板
格式
7.6.3创建S函数
7.7综合实例介绍
习题
第8章线性控制系统的分析
8.1控制系统的数学模型
8.1.1创建系统的模型并相互
转换
8.1.2系统的模型参数
8.1.3系统模型的连接和简化
8.1.4将Simulink模型结构图
转化为系统模型
8.2时域分析的MATLAB实现
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內容試閱:
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MATLAB是MathWorks公司于1984年开发的,目前已经发展成国际上最流行、应用最广泛的科学与工程计算软件之一。MATLAB集矩阵运算、数值分析、图形显示和仿真等于一体,被广泛应用于自动控制、数学运算、计算机技术、图像信号处理、汽车工业和语音处理等领域,也是国内外高校和研究部门进行科学研究的重要工具之一。近年来,MathWorks公司以每年两个新版本的速度进行升级。MATLAB R2021a产品族运算速度更快,很多工具箱的功能更加完善,Simulink功能更强。
本书于2008年推出第1版,是以当时流行的MATLAB 7.3版和Simulink 6.5版为平台编写的。第1版出版后受到了很多高校老师和学生的欢迎,重次。因此,在2013年和2018年又分别以MATLAB R2010a和MATLAB R2015b为软件平台进行修订;随着MATLAB的飞速发展和版本升级,再次以MATLAB R2021a版本对本书进行修订,对本书中的软件环境相应进行修改,并对内容进行了部分调整和增删。第1章增加了Live Editor实时编辑器的介绍,第2章增加了映射、时间表等数据类型,第6章增加了App Designer等内容,并对各章节内容和例题也进行了相应的调整,以适应MATLAB的功能扩展。
本书分教程和实训两部分,教程部分采用先讲解后实例的方式,前5章较系统地介绍了MATLAB R2021a的基本功能和应用,在第6章的图形用户界面中详细地介绍了App Designer界面设计的方法,第7章介绍了Simulink的应用,第8章全面介绍了运用MATLAB对线性控制系统进行分析,从实用的角度出发,选取的例题典型且丰富。实训部分与教程内容相互配合,先提出知识要点,然后按部就班地指导操作,并在操作中提出修改练习,最后以自我练习引导学生思考和检验,使学生逐步掌握各章的知识。本书在附录后配有例题索引,在目前的MATLAB教材市场中具有鲜明的特色。此外,本书还提供了部分章节的微课视频资源以及习题参考答案,读者可以通过扫描下方的二维码获取。
本书内容介绍深入浅出,有丰富的例题和详尽的操作指导,不仅适合本科、专科的教学,也适合广大科研工作人员的各类培训,在毕业设计和研究生课程中也可以作为参考书。通过阅读本书的教程,结合实训指导进行练习,就能在较短的时间内基本掌握MATLAB的应用技术。对于短课时课程(35~50学时)可以选择本书的第1、2、3、4、5和7章的内容授课;对于长课时课程(50~70学时)可以讲授所有章节内容;对于非控制专业可以使用前7章的内容学习。
本书由南京师范大学曹弋担任主编,南京师范大学张钢、闵富红担任副主编,南京师范大学张华、许彦武担任参编,并由南京师范大学王恩荣教授担任主审。其中,曹弋编写了本书教程和实例部分的第1~6章及附录;张钢和张华编写了本书教程和实训部分的第7章;闵富红和许彦武编写了本书教程和实训部分的第8章。
由于编者水平有限,不当之处在所难免,恳请读者批评指正。
前言MATLAB教程及实训第4版主编E-mail: caoyi@njnu.edu.cn。
全书授课视频微课视频资源习题参考答案课程思政微视频
编者
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