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仿真建模與MATLAB實用教程

( 簡體 字)
作者：潘巍、章興武類別：1. -> 工程繪圖與工程計算 -> Matlab
譯者：
出版社：清華大學出版社仿真建模與MATLAB實用教程 3dWoo書號： 43050
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【缺書】
NT售價： 220 元

出版日：11/1/2015
頁數：353
光碟數：0
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印刷：黑白印刷語系： ( 簡體 版 )
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ISBN：9787302411963
作者序　|　譯者序　|　前言　|　內容簡介　|　目錄　|　序
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序：

譯者序：

前言：

MATLAB語言是目前世界上最為流行的科學計算語言之一，它的特點是能夠快速地完成諸如矩陣運算、微分、尋優等計算任務。由于它配備了很多應用領域的專業工具箱,諸如金融、信號處理、圖像處理、神經網絡、嵌入式系統、仿真建模等，而且每個工具箱都包含了該應用領域最常用的算法和函數，所以用戶使用起來十分方便。
仿真建模的主要目的是不用以實物的方式就可以預先演練或試驗某種算法的可行性。MATLAB專門提供了仿真建模工具箱Simulink，工具箱包含眾多仿真模塊庫。用戶只需以圖形化的方式就能完成比較復雜的仿真過程。
通過本教材的學習，學生不僅能夠熟練地運用MATLAB語言進行科學計算，還能夠熟練地利用Simulink仿真工具完成系統的建模與分析。此外，通過本教材的學習，希望學生獲得一種從專業問題中抽象出數學模型并進而運用MATLAB語言或Simulink工具去求解的思維方法，訓練綜合運用語言和專業知識去解決問題的能力，而這對培養學生的創新能力和實踐能力有很大的促進作用。
該教材針對通識選修類、電子信息類或計算機科學與技術類的本科生和研究生而編寫，定位于培養既有一定的理論基礎、又有一定的實踐能力的工程應用人才。
編者人員多年從事仿真建模與MATLAB的教學工作，同時在科研工作中大量使用相關知識進行仿真建模與實驗，積累了豐富的經驗和素材，而這對于教材的編寫有著很大的益處。
與目前的同類教材相比，其創新點主要有：
（1） 同時兼顧理論深度和應用實踐，定位于培養擁有一定理論基礎的工程型人才。
（2） 將實際項目寫入教材，且貫穿始終，能讓學生對仿真建模與MATLAB語言在實際項目中的應用有直觀的、完整的了解。
（3） 教學內容分層次編寫，教師和學生可根據需要進行選擇。
綜上，本書包含了MATLAB的主要教學內容，不僅適用于計算機編程的初學者，對已有較多開發經驗的編程人員同樣有較大的幫助。可作為大專院校計算機語言教材，亦可為相關設計、科研和教學人員提供參考。 本教材提供了大量例題和應用案例，同時還能啟發學生的程序開發思路，最終達到敢創新、能驗證。

編者
2015年6月
內容簡介：

MATLAB語言是目前世界上最為流行的科學計算語言之一。通過本書的學習，讀者不僅能運用MATLAB語言進行科學計算，還能利用Simulink仿真工具完成系統的建模與分析。全書分為12章，內容包括MATLAB入門，MATLAB的數據與數據類型，數組、矩陣及其運算，MATLAB的程序設計，MATLAB的數值計算，MATLAB的文件操作，MATLAB的繪圖，圖形用戶界面（GUI）的設計與實現，Simulink概述，常用模塊庫及數據的導入導出，動態系統的仿真與分析，子系統等。
本書針對通識選修類、電子信息類或計算機科學與技術類的本科生和研究生而編寫，內容豐富，實例典型，實用性強，既可作為MATLAB仿真建模的教材，也可作為廣大科研和工程技術人員的參考書。
目錄：

第1章MATLAB入門/1

1.1MATLAB簡介1

1.1.1MATLAB的由來1

1.1.2MATLAB的發展1

1.1.3MATLAB語言的特點2

1.1.4MATLAB的組成6

1.1.5Simulink簡介8

1.2MATLAB的開發環境9

1.2.1開發環境概覽9

1.2.2命令窗口10

1.2.3工作空間13

1.2.4歷史命令14

1.2.5工作目錄14

1.2.6編輯器15

1.2.7設置路徑15

1.3MATLAB的在線幫助17

1.3.1利用命令窗口獲得幫助17

1.3.2利用幫助瀏覽器獲得幫助18

第2章MATLAB的數據與數據類型/21

2.1數據的基本概念21

2.1.1標量與向量21

2.1.2數組與矩陣21

2.1.3實數與復數21

2.1.4常量與變量22

2.1.5變量的命名規則22

2.2數據的類型23

2.2.1使用數據時的注意事項23

2.2.2數值型26

2.2.3字符型30

2.2.4邏輯型35

2.2.5結構體型38

2.2.6元胞型39

2.3數據類型的轉換40

2.3.1數值型數據之間的類型轉換40

2.3.2非負整數的進制轉換41

2.3.3數值型與字符型數據的轉換42

2.3.4元胞型與其他數據類型的轉換42

第3章數組、矩陣及其運算/44

3.1數組的創建44

3.1.1數組的創建44

3.1.2特殊數組的創建45

3.1.3數組的大小47

3.1.4數組的訪問47

3.1.5數組的組合、擴充、拆分與重組48

3.2數組的運算51

3.2.1關系運算51

3.2.2邏輯運算52

3.2.3數組的四則運算53

3.2.4數組的集合運算54

3.3矩陣的運算55

3.3.1加減運算55

3.3.2乘法運算55

3.3.3除法運算58

3.3.4乘方運算59

3.4矩陣的求值運算60

3.4.1計算矩陣的行列式值60

3.4.2計算矩陣的逆與偽逆61

3.4.3計算矩陣的秩61

3.4.4計算矩陣的跡61

3.4.5計算向量和矩陣的范數62

3.4.6計算矩陣的條件數63

3.4.7計算矩陣的最大無關組64

3.4.8計算矩陣的特征值與特征向量64

3.4.9計算矩陣的正交基65

3.5矩陣的特殊運算65

3.5.1矩陣的轉置65

3.5.2矩陣的旋轉66

3.5.3抽取對角線元素67

3.5.4抽取上下三角陣68

3.6特殊矩陣68

3.6.1希爾伯特矩陣68

3.6.2范德蒙德矩陣69

3.6.3特普利茨矩陣69

3.6.4伴隨矩陣70

3.6.5帕斯卡矩陣70

3.6.6稀疏矩陣71

3.7矩陣的分解73

3.7.1三角分解73

3.7.2奇異值分解74

3.7.3正交分解75

3.7.4Cholesky分解76

3.7.5Schur分解76

3.7.6特征值分解77

第4章MATLAB的程序設計/78

4.1程序控制結構79

4.1.1順序結構79

4.1.2選擇結構80

4.1.3循環結構85

4.2程序的流程控制87

4.2.1continue命令87

4.2.2break命令88

4.2.3return命令88

4.3try拟catch結構89

4.4M文件90

4.4.1M文件的命名規則90

4.4.2腳本文件90

4.4.3函數文件91

4.5函數類型91

4.5.1主函數92

4.5.2子函數92

4.5.3嵌套函數93

4.5.4私有函數96

4.5.5重載函數98

4.5.6匿名函數98

4.5.7利用全局變量傳遞參數99

4.6程序的優化100

4.6.1用數組運算取代循環100

4.6.2盡量調用MATLAB函數101

4.6.3使用循環時的注意事項102

4.7實例分析103

第5章MATLAB的數值計算/108

5.1多項式的計算108

5.1.1生成多項式108

5.1.2多項式的加減乘除109

5.1.3多項式的求導109

5.1.4多項式的求值110

5.1.5多項式的求根111

5.2插值計算111

5.2.1一維數據的插值112

5.2.2二維數據的插值113

5.2.3一般分布的二維數據插值117

5.3曲線擬合118

5.3.1多項式擬合118

5.3.2最小二乘擬合119

5.4數據分析和統計122

5.4.1基本的數據分析和統計122

5.4.2協方差和相關系數129

5.5概率統計130

5.5.1隨機變量的分布與數字特征130

5.5.2參數估計133

5.5.3假設檢驗134

5.5.4方差分析136

5.6數值積分138

5.6.1一元函數的數值積分138

5.6.2二元函數的數值積分139

5.7數值微分140

5.8方程的解141

5.8.1線性方程組的解141

5.8.2非線性方程的解143

5.8.3非線性方程組的解144

5.8.4無約束最優化問題145

5.8.5有約束最優化問題147

第6章MATLAB的文件操作/148

6.1對Excel數據表和Lotus1拟2拟3數據表的操作148

6.1.1對Excel數據表的操作148

6.1.2對Lotus1拟2拟3數據表的操作152

6.2對圖像文件的操作153

6.2.1檢查圖像文件的相關信息154

6.2.2讀取圖像文件154

6.2.3保存圖像文件155

6.3對音頻和視頻文件的操作156

6.3.1檢查音頻和視頻文件的相關信息157

6.3.2讀取音頻和視頻文件158

6.3.3保存音頻和視頻文件159

6.4對ASCII文件的操作160

6.4.1讀取ASCII文件161

6.4.2寫入ASCII文件165

6.5對MAT文件的操作166

6.5.1讀取MAT文件166

6.5.2寫入MAT文件167

6.6用低端的I/O函數操作文件167

6.6.1打開和關閉文件168

6.6.2逐行讀取文本文件169

6.6.3讀取二進制文件170

6.6.4寫入二進制文件171

6.6.5控制文件句柄171

第7章MATLAB的繪圖/173

7.1基本二維繪圖173

7.2多圖繪制與圖形修飾177

7.2.1多圖繪制177

7.2.2圖形屬性的設置181

7.2.3圖形的輔助說明183

7.2.4設置坐標軸網格與坐標框187

7.3特殊二維繪圖命令189

7.3.1繪制區域圖190

7.3.2繪制條形圖192

7.3.3繪制羅盤圖193

7.3.4繪制彗星圖194

7.3.5繪制等高線圖194

7.3.6繪制誤差棒圖195

7.3.7繪制速度向量圖和向量場圖196

7.3.8繪制直方圖和餅圖197

7.3.9繪制填充圖和偽彩色圖198

7.3.10繪制火柴桿圖和階梯圖199

7.3.11繪制極坐標圖和對數坐標圖200

7.3.12ezplot和fplot繪圖201

7.4三維繪圖命令204

7.4.1派生的三維繪圖命令204

7.4.2mesh三維網格繪圖205

7.4.3surf三維曲面繪圖207

7.4.4標準三維曲面命令209

7.5三維繪圖的修飾210

7.5.1改變視角210

7.5.2設置光源213

7.5.3設置色圖214

第8章圖形用戶界面的設計與實現/217

8.1圖形對象基礎218

8.1.1圖形對象218

8.1.2圖形對象句柄219

8.1.3圖形對象屬性的獲取與設置220

8.2GUI基礎224

8.2.1啟動GUI224

8.2.2Layout編輯器224

8.2.3保存并運行GUI226

8.3設計GUI：曲線繪制及屬性修改系統226

8.3.1任務1拟1：使用菜單編輯器進行GUI設計226

8.3.2任務1拟2：為設計好的GUI編寫回調函數229

8.3.3任務1拟3：使用文本框、編輯框和按鈕實現用戶輸入參數234

8.3.4任務1拟4：使用Slider實現用戶輸入參數237

8.3.5任務1拟5：在不同的坐標軸上繪圖237

8.3.6任務1拟6：利用CheckBox控件實現加網格和去邊框功能240

8.4設計GUI：學生成績查詢系統242

8.4.1MATLAB預定義的對話框242

8.4.2任務2拟1：使用uigetfile獲取學生成績表的路徑和文件名242

8.4.3任務2拟2：使用Listbox顯示學生姓名244

8.4.4任務2拟3：使用Pop拟upMenu顯示課程名單245

8.4.5任務2拟4：從列表框中選擇要查看的學生姓名246

8.4.6任務2拟5：在表控件中顯示查詢結果248

8.4.7任務2拟6：使用圖標設計器設計圖標250

8.4.8任務2拟7：使用工具欄實現保存文件功能251

8.5設計GUI：使用ActiveX控件252

第9章Simulink概述/255

9.1啟動Simulink255

9.2模型窗口介紹256

9.3建立模型257

9.3.1選擇模塊257

9.3.2模塊的操作257

9.3.3信號線的操作261

9.3.4對模型進行注釋263

9.3.5模型的縮放263

9.4運行模型264

9.5查看仿真結果264

9.5.1示波器參數的設置264

9.5.2信號的組合265

9.6向量和矩陣268

9.7保存和打開已有模型269

9.8處理大的模型269

9.9常用的仿真參數配置270

9.9.1Solver求解器271

9.9.2Solver選項卡的參數設置272

9.9.3DataImport/Export選項卡的參數設置275

9.9.4Optimization選項卡的參數設置276

9.9.5Diagnostics選項卡的參數設置277

第10章常用模塊庫及數據的導入導出/279

10.1Simulink基本庫簡介279

10.2Sources信源庫與外部數據的導入280

10.2.1Sources信源庫介紹280

10.2.2外部數據的導入282

10.2.3從工作區導入模塊參數286

10.3Sinks信宿庫與仿真數據的導出288

10.3.1Sinks信宿庫介紹288

10.3.2FloatingScope懸浮示波器289

10.3.3仿真數據的導出291

10.4User拟DefinedFunctions庫293

第11章動態系統的仿真與分析/296

11.1連續系統296

11.1.1連續模塊庫介紹296

11.1.2Integrator積分器297

11.1.3采用積分器進行連續系統的仿真300

11.1.4采用傳遞函數進行連續系統的仿真302

11.1.5采用零拟極點模塊進行連續系統的仿真304

11.1.6采用狀態方程進行連續系統的仿真305

11.1.74種連續系統仿真方法的比較306

11.2離散系統307

11.2.1離散模塊庫介紹307

11.2.2UnitDelay單位延遲模塊308

11.2.3采用UnitDelay進行離散系統的仿真309

11.2.4采用傳遞函數進行離散系統的仿真310

11.2.5采用狀態空間進行離散系統的仿真311

11.2.6零階保持器311

11.2.7多速率的離散系統312

11.3命令行仿真313

11.3.1使用sim命令對系統進行仿真313

11.3.2獲取和設置仿真參數316

11.3.3確定模型的狀態318

11.3.4尋找模型的平衡點319

11.3.5模型的線性化322

第12章子系統/325

12.1子系統的建立與基本操作325

12.1.1建立子系統325

12.1.2子系統的基本操作328

12.2封裝子系統328

12.2.1封裝子系統328

12.2.2使用封裝子系統337

12.2.3修改封裝子系統338

12.3模塊庫技術338

12.3.1建立模塊庫338

12.3.2庫模塊與引用塊的關聯339

12.3.3在庫瀏覽器中加入自建模塊庫342

12.4Simulink自帶的子系統模塊庫344

12.4.1Enable使能子系統344

12.4.2Trigger觸發子系統345

12.4.3觸發使能子系統346

12.4.4SwitchCase子系統和SwitchCaseActionSubsystem子系統349

12.4.5If系統和IfActionSubsystem子系統352

序：