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第一篇 基础篇2

第1章MATLAB语言概述2

1.1 MATLAB语言简介2

1.1.1 MATLAB的发展2

1.1.2 MATLAB的特点3

1.2 MATLAB的安装4

1.3 MATLAB的启动与退出6

1.3.1启动6

1.3.2退出7

1.4 MATLAB语言的工作环境8

1.4.1界面布局8

1.4.2命令窗口8

1.4.3工作空间管理窗口8

1.4.4历史命令窗口9

1.4.5图形窗口9

1.5 MATLAB常用命令10

1.6 MATLAB帮助系统12

习题13

第2章 基本语法14

2.1变量和赋值语句14

2.2数组及其赋值15

2.3矩阵的表示17

2.3.1一般矩阵的表示17

2.3.2特殊矩阵的表示18

2.4常用运算符和函数22

2.4.1常用运算符22

2.4.2常用函数22

2.4.3 MATLAB预定义变量23

2.5关系和逻辑运算23

2.5.1关系运算23

2.5.2逻辑运算24

2.6基本绘图方法25

2.6.1二维图形的绘制基本语句25

2.6.2二维图形的修饰28

2.6.3其他二维图形绘制语句32

2.6.4三维曲线绘制34

2.6.5多条曲线的绘制35

2.6.6三维曲面绘制37

习题39

第3章MATLAB基本编程40

3.1 M文件及其建立40

3.1.1 M命令文件41

3.1.2 M函数文件41

3.1.3 M文件中的变量42

3.2基本程序结构43

3.2.1顺序语句43

3.2.2循环语句43

3.2.3条件语句48

3.2.4多分支选择语句51

习题53

第二篇 应用篇56

第4章MATLAB在数学中的应用56

4.1基本运算56

4.1.1预定义变量56

4.1.2复数运算56

4.1.3向量运算59

4.1.4矩阵的基本运算61

4.2线性代数66

4.2.1行列式的计算66

4.2.2矩阵的特殊运算68

4.2.3解线性方程组77

4.2.4向量组的线性相关性82

4.2.5方阵的特征值与特征向量84

4.3初等函数问题85

4.3.1函数的绘制85

4.3.2常用函数列表90

4.4导数与积分的数值计算97

4.4.1求极限97

4.4.2微分与导数的求解99

4.4.3积分的数值计算106

4.4.4级数的求和113

4.4.5常微分方程117

4.5多项式运算119

4.5.1多项式基本运算120

4.5.2多项式求值120

4.5.3多项式求根121

4.5.4多项式求导123

4.5.5方阵的特征多项式124

4.5.6分式的部分展开124

4.6插值与拟合125

4.6.1插值125

4.6.2拟合127

习题128

第5章MATLAB在电路中的应用130

5.1电阻电路130

5.1.1一般电阻电路130

5.1.2含受控源的电阻电路133

5.2动态电路137

5.2.1一阶动态电路137

5.2.2二阶动态电路143

5.3正弦稳态电路146

5.4频率响应151

习题159

第6章MATLAB在控制系统中的应用161

6.1控制系统模型及其转换161

6.1.1 LTI的传递函数模型161

6.1.2 LTI的零极点增益模型162

6.1.3 LTI的状态空间模型163

6.1.4离散系统模型164

6.1.5模型之间的转换165

6.1.6环节的连接方式170

6.2拉氏变换、特征根及部分分式展开173

6.2.1拉氏变换173

6.2.2特征多项式和特征多项式的根174

6.2.3部分分式展开174

6.2.4控制系统模型属性175

6.3时域分析177

6.4根轨迹分析188

6.5频域分析192

6.6稳定性分析200

6.6.1直接求根法201

6.6.2零极点模型法202

6.6.3零极点分布图法204

6.6.4根轨迹法206

6.6.5频域法208

6.6.6李亚普诺夫稳定性210

6.7控制系统的设计与校正211

习题218

第7章MATLAB在信号与系统中的应用219

7.1信号的表示及其图形绘制219

7.2信号的时域分析228

7.2.1信号的基本运算228

7.2.2零输入响应和零状态响应232

7.2.3冲激响应和阶跃响应234

7.2.4卷积积分和相关236

7.2.5离散系统的时域分析240

7.3信号的频域分析248

7.3.1基本傅里叶分析248

7.3.2连续系统的频域分析255

7.3.3复频域分析258

7.3.4系统的零极点与稳定性261

习题266

第8章MATLAB在图像处理中的应用267

8.1图像的类型和格式267

8.1.1图像的类型267

8.1.2数字图像的表示267

8.1.3 MATLAB图像处理工具箱简介267

8.1.4 MATLAB图像格式268

8.1.5图像文件的查询、读取和写入270

8.2图像的显示274

8.2.1 imshow和imview函数275

8.2.2图像类型及其显示276

8.2.3特殊图像的显示282

8.2.4图像类型转换288

8.3图像的变化处理293

8.3.1傅里叶变换293

8.3.2离散余弦变换297

8.3.3 Radon变换299

8.4直方图与直方图均衡302

8.4.1灰度变换增强302

8.4.2直接灰度变换305

8.4.3直方图灰度变换307

8.4.4直方图均衡化310

8.5图像滤波313

8.5.1线性滤波313

8.5.2卷积与相关313

8.5.3 MATLAB滤波函数315

8.5.4数字滤波器设计步骤316

习题317

第9章SIMULINK仿真模块319

9.1 SIMULINK模型简介319

9.1.1 SIMULINK特点319

9.1.2 SIMULINK的启动和退出319

9.1.3模型的创建321

9.1.4 SIMULINK仿真基本步骤321

9.2 SIMULINK模型库界面321

9.2.1 SIMULINK的公共模型库322

9.2.2 SIMULINK的专业模型库323

9.3 SIMULINK基本模块324

9.4 SIMULINK模型的构建329

9.4.1 SIMULINK库浏览器的基本操作329

9.4.2模块的基本操作329

9.4.3模块属性和参数设置332

9.5 SIMULINK仿真参数设置334

9.5.1 Solver选项卡334

9.5.2 Data Import/Export选项卡335

9.5.3 Diagnostics选项卡336

9.5.4运行仿真337

习题339

参考文献340