MATLAB基礎教程（第六版）（微課版）

目    錄 

第1章  MATLAB R2023b簡介

 1.1　MATLAB簡介 1

1.1.1　MATLAB概述 2

1.1.2　MATLAB的基本功能 2

1.1.3　MATLAB的更新 3

 1.2　MATLAB R2023b的用戶界面 3

1.2.1　啟動MATLAB R2023b 4

1.2.2　MATLAB R2023b的主界面 4

1.2.3　MATLAB R2023b的功能區介紹 5

1.2.4　MATLAB R2023b的主要窗口 11

 1.3　MATLAB R2023b的路徑搜索 13

1.3.1　MATLAB R2023b的當前路徑 13

1.3.2　MATLAB R2023b的路徑搜索　　　概述 13

 1.4　習題 14

第2章   MATLAB的基本用法 

 2.1　簡單的數學運算 15

2.1.1　最簡單的計算器使用法 15

2.1.2　MATLAB中的常用數學函數 16

2.1.3　MATLAB的數學運算符 19

2.1.4　標點符號的使用 20

 2.2　常用的操作命令和快捷鍵 21

 2.3　MATLAB的數據類型 22

2.3.1　整數 22

2.3.2　浮點數 24

2.3.3　復數 25

2.3.4　邏輯變量 26

2.3.5　各種數據類型之間的轉換 29

2.3.6　數據類型操作函數 30

2.3.7　變量 30

2.3.8　系統預定義的特殊變量 32

 2.4　MATLAB的運算符 33

2.4.1　關系運算符 33

2.4.2　邏輯運算符 34

2.4.3　運算符的優先級 35

 2.5　MATLAB的一些基本函數 35

2.5.1　位操作函數 35

2.5.2　邏輯運算函數 36

2.5.3　集合函數 37

2.5.4　時間與日期函數 38

 2.6　MATLAB腳本文件 39

2.6.1　腳本文件的用法 39

2.6.2　塊註釋 40

2.6.3　代碼單元 40

 2.7　習題 41

第3章  數組和向量

 3.1　MATLAB數組 42

3.1.1　創建數組 43

3.1.2　數組操作 44

 3.2　MATLAB向量 52

3.2.1　創建向量 52

3.2.2　向量尺寸 53

3.2.3　向量索引 54

3.2.4　縮短向量 55

3.2.5　向量操作 55

 3.3　習題 62

第4章  MATLAB的數學運算

 4.1　多項式與插值 64

4.1.1　多項式的表示 64

4.1.2　多項式的四則運算 65

4.1.3　多項式的其他運算 66

4.1.4　數據插值 68

 4.2　函數運算 71

4.2.1　函數的表示 71

4.2.2　數學函數圖像的繪制 72

4.2.3　函數求極值 73

4.2.4　函數求解 76

4.2.5　數值積分 77

4.2.6　含參數函數的使用 80

 4.3　微分方程 81

4.3.1　常微分方程初值問題 81

4.3.2　常微分方程邊值問題 84

 4.4　習題 85

第5章  字符串、單元數組和結構體

 5.1　字符串 86

5.1.1　字符串的生成 86

5.1.2　字符串操作 88

5.1.3　字符串的比較、查找和替換 89

5.1.4　字符串與數值之間的轉換 92

 5.2　單元數組和結構體 93

5.2.1　單元數組 94

5.2.2　結構體 96

 5.3　習題 100

第6章  MATLAB編程

 6.1　腳本文件和編輯器 101

6.1.1　創建和使用腳本文件 102

6.1.2　有效使用腳本文件 103

6.1.3　有效使用命令行窗口和編輯器 104

6.1.4　調試腳本文件 104

6.1.5　編程風格 104

6.1.6　記錄度量單位 105

6.1.7　使用腳本文件存儲數據 106

6.1.8　控制輸入和輸出 106

6.1.9　用戶輸入 107

6.1.10　腳本文件示例 108

 6.2　程序設計和開發 108

6.2.1　算法和控制結構 109

6.2.2　結構化程序設計 109

6.2.3　自頂向下的設計和程序文檔 110

6.2.4　偽代碼 111

6.2.5　查找故障 113

6.2.6　開發大型程序 113

 6.3　關系運算符和邏輯變量 114

6.3.1　logical類 115

6.3.2　logical函數 115

6.3.3　使用邏輯數組訪問數組 116

 6.4　邏輯運算符和函數 116

6.4.1　NOT運算 117

6.4.2　&和|運算符 117

6.4.3　異或函數 118

6.4.4　短路邏輯運算符 119

6.4.5　邏輯運算符和find函數 120

 6.5　條件語句 121

6.5.1　if語句 122

6.5.2　else語句與else if語句 123

6.5.3　字符串和條件語句 127

 6.6　循環 128

6.6.1　for循環 129

6.6.2　break和continue語句 130

6.6.3　使用數組作為循環索引 131

6.6.4　隱含循環 132

6.6.5　使用邏輯數組作為掩碼 133

6.6.6　while循環 134

 6.7　switch結構 135

 6.8　調試MATLAB程序 137

6.8.1　“編輯”功能面板 137

6.8.2　“節”功能面板 138

6.8.3　“運行”功能面板 138

6.8.4　設置首選項 140

6.8.5　查找故障 140

6.8.6　調試一個循環 142

 6.9　習題 142

第7章  MATLAB的符號處理

 7.1　符號運算簡介 144

7.1.1　符號對象 145

7.1.2　符號變量和符號表達式的　　　生成 146

7.1.3　symvar函數和subs函數 148

7.1.4　符號和數值之間的轉換 149

7.1.5　任意精度的計算 150

7.1.6　創建符號方程 151

 7.2　符號表達式的化簡與替換 152

7.2.1　符號表達式的化簡 152

7.2.2　符號表達式的替換 155

 7.3　符號函數的圖形繪制 157

7.3.1　符號函數曲線的繪制 157

7.3.2　符號函數曲面網格圖　　　及錶面圖的繪制 159

7.3.3　等值線的繪制 160

 7.4　符號微積分 161

7.4.1　符號表達式求極限 161

7.4.2　符號微分 162

7.4.3　符號積分 163

7.4.4　級數求和 163

7.4.5　泰勒級數 164

 7.5　符號方程的求解 165

7.5.1　代數方程的求解 165

7.5.2　代數方程組的求解 165

7.5.3　微分方程的求解 166

7.5.4　微分方程組的求解 168

7.5.5　復合方程 168

7.5.6　反方程 169

 7.6　符號積分變換 170

7.6.1　符號傅里葉變換 170

7.6.2　符號拉普拉斯變換 171

7.6.3　符號Z變換 172

 7.7　符號函數計算器 173

7.7.1　單變量符號函數計算器 174

7.7.2　泰勒逼近計算器 176

 7.8　習題 176

第8章  MATLAB繪圖

 8.1　MATLAB圖形窗口 178

8.1.1　圖形窗口的創建與控制 178

8.1.2　圖形窗口的菜單欄 182

8.1.3　圖形窗口的工具欄 186

 8.2　基本圖形的繪制 186

8.2.1　二維圖形的繪制 187

8.2.2　三維圖形的繪制 191

8.2.3　圖形的其他操作 192

 8.3　特殊圖形的繪制 194

8.3.1　條形圖和麵積圖 194

8.3.2　餅狀圖 197

8.3.3　直方圖 198

8.3.4　離散型數據圖 199

8.3.5　方向矢量圖和速度矢量圖 199

8.3.6　等值線的繪制 201

 8.4　圖形註釋 202

8.4.1　添加基本註釋 202

8.4.2　添加其他註釋 204

 8.5　三維圖形的高級控制 211

8.5.1　查看圖形 211

8.5.2　圖形的色彩控制 216

8.5.3　光照控制 218

 8.6　習題 219

第9章  MATLAB圖形句柄

 9.1　MATLAB的圖形對象 220

9.1.1　Root對象 221

9.1.2　Figure對象 221

9.1.3　Core對象 222

9.1.4　Plot對象 223

9.1.5　Annotation對象 224

9.1.6　Group對象 225

 9.2　圖形對象的屬性 225

 9.3　圖形對象屬性值的設置和查詢 226

9.3.1　屬性值的設置 227

9.3.2　對象的默認屬性值 227

9.3.3　屬性值的查詢 228

 9.4　習題 292

第10章  MATLAB GUI設計

 10.1　GUI簡介 230

10.1.1　GUI概述 230

10.1.2　GUI的可選控件 231

10.1.3　創建簡單的GUI 232

 10.2　通過向導創建GUI 237

10.2.1　啟動GUIDE 237

10.2.2　向GUI中添加控件 238

10.2.3　創建菜單 239

 10.3　編寫GUI代碼 242

10.3.1　GUI文件 242

10.3.2　響應函數 242

10.3.3　控件編程 246

10.3.4　通過GUIDE創建GUI的示例 246

 10.4　通過程序創建GUI 248

10.4.1　用於創建GUI的函數 248

10.4.2　通過程序創建GUI的示例 251

 10.5　通過App Designer創建GUI 259

10.5.1　啟動App Designer 259

10.5.2　創建一個簡單的GUI 260

 10.6　習題 265

第11章  Simulink的建模與模擬

 11.1　Simulink簡介 266

 11.2　Simulink模塊庫 268

11.2.1　連續模塊 269

11.2.2　控制板模塊 269

11.2.3　非連續模塊 270

11.2.4　離散模塊 271

11.2.5　邏輯和位操作模塊 272

11.2.6　查表模塊 273

11.2.7　數學操作模塊 273

11.2.8　模型檢測模塊 275

11.2.9　模型擴充模塊 275

11.2.10　埠和子系統模塊 276

11.2.11　信號屬性模塊 277

11.2.12　信號線路模塊 278

11.2.13　接收模塊 279

11.2.14　輸入模塊 279

11.2.15　字符串模塊 280

11.2.16　用戶自定義函數模塊 281

 11.3　Simulink基本模擬建模 282

11.3.1　模擬框圖 282

11.3.2　基本建模方法 283

11.3.3　Simulink基本模擬建模示例 286

 11.4　常見的Simulink模型 288

11.4.1　線性狀態-變量模型 288

11.4.2　分段線性模型 290

11.4.3　傳遞-函數模型 296

11.4.4　非線性狀態-變量模型 298

11.4.5　子系統 300

 11.5　S函數的設計與應用 305

11.5.1　S函數介紹 305

11.5.2　S函數的調用 305

11.5.3　S函數的設計 305

 11.6　習題 308

第12章  文件和數據的導入與導出

 12.1　數據的基本操作 310

12.1.1　文件的存儲 310

12.1.2　數據的導入 311

12.1.3　文件的打開 312

 12.2　文本文件的讀寫 313

 12.3　低級文件I/O 316

 12.4　利用界面工具導入數據 319

 12.5　習題 320