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第1章 MATLAB语言的基本使用方法 1

教学目标 1

学习要求 1

授课内容 1

1.1 基本运算 1

1.2 变量 4

1.3 常用函数 5

自学内容 7

1.4 MATLAB语言的历史、用途和特点 7

1.5 MATLAB产品家族 9

调试技术 12

1.6 MATLAB系统的使用方法 12

1.6.1 启动MATLAB 12

1.6.2 MATLAB集成视窗环境 13

1.6.3 结束MATLAB 13

1.7 MATLAB技术支持 14

应用举例 16

上机练习题 17

第2章 MATLAB的数值运算 19

教学目标 19

学习要求 19

授课内容 19

2.1 矩阵 19

2.1.1 矩阵的构造 19

2.1.2 矩阵元素 20

2.1.3 矩阵运算 21

2.1.4 向量 26

2.2 多项式 27

2.2.1 多项式行向量的构造 27

2.2.2 多项式的运算 28

自学内容 30

2.3 其他构造矩阵的方法 30

2.4 矩阵函数 32

2.5 稀疏矩阵 32

2.6 数组 33

2.6.1 一维数组 33

2.6.2 二维数组 34

2.6.3 多维数组 35

2.6.4 数组的运算 37

调试技术 38

2.7 MATLAB的工作空间 38

2.8 MATLAB数据文件的读写 39

2.8.1 保存 39

2.8.2 读取 40

应用举例 40

上机练习题 42

第3章 MATLAB的符号运算 44

教学目标 44

学习要求 44

授课内容 44

3.1 概述 44

3.2 符号变量和符号表达式 45

3.3 微积分 46

3.3.1 极限 46

3.3.2 微分 47

3.3.3 积分 47

3.3.4 级数 49

3.4 方程求解 49

3.4.1 代数方程 49

3.4.2 常微分方程 50

自学内容 51

3.5 符号表示式的运算 51

3.6 sym函数 53

3.6.1 符号与数组的格式转换 53

3.6.2 设定变量类型 54

3.7 求反函数和复合函数 54

3.8 表达式替换 56

3.9 任意精度计算 56

3.10 符号积分变换 57

3.10.1 傅里叶（Fourier）变换 57

3.10.2 拉氏（Laplace）变换 58

3.10.3 Z变换 59

应用举例 59

上机练习题 61

第4章 计算结果的可视化 63

教学目标 63

学习要求 63

授课内容 63

4.1 概述 63

4.2 二维平面图形 64

4.2.1 基本图形函数 64

4.2.2 图形修饰 65

4.2.3 图形的比较显示 66

4.3 三维立体图形 70

4.3.1 三维曲线图 70

4.3.2 三维曲面图 70

4.3.3 观察点 72

自学内容 74

4.4 图形窗口 74

4.5 其他图形函数 74

4.5.1 直方图 75

4.5.2 面积图 76

4.5.3 饼图 77

4.5.4 不同坐标系中的绘图 78

4.6 动画 78

4.7 符号表达式绘图 78

4.8 plot函数 80

4.9 交互式图形指令 81

应用举例 82

上机练习题 83

第5章 MATLAB的程序设计 85

教学目标 85

学习要求 85

授课内容 85

5.1 程序设计概述 85

5.2 M命令文件 86

5.3 控制语句 88

5.3.1 选择语句 89

5.3.2 循环语句 93

自学内容 95

5.4 其他控制语句 95

调试技术 97

5.5 MATLAB调试器 97

应用举例 100

上机练习题 103

第6章 函数与文件 105

教学目标 105

学习要求 105

授课内容 105

6.1 M函数文件 105

6.1.1 函数文件的基本结构 105

6.1.2 函数的调用 107

6.1.3 函数的参数传递 108

6.1.4 变量作用域 109

6.1.5 匿名函数 110

6.2 基于文件的数据处理 110

6.2.1 CSV文件 110

6.2.2 Excel文件 112

自学内容 114

6.3 结构数组 114

6.3.1 结构数组的定义 114

6.3.2 结构数组的使用 116

6.4 元胞数组 117

6.5 表类型 119

6.6 面向对象程序设计方法 120

调试技术 120

6.7 程序代码性能分析及优化 120

6.7.1 程序代码性能分析 120

6.7.2 程序性能优化 121

应用举例 122

上机练习题 127

第7章 Simulink仿真 129

教学目标 129

学习要求 129

授课内容 129

7.1 概述 129

7.2 Simulink的使用 130

7.2.1 启动Simulink 130

7.2.2 建模与仿真 130

7.3 Simulink的模块库 133

7.3.1 常用模块库（Commonly Used Blocks） 133

7.3.2 连续系统模块库（Continuous） 134

7.3.3 离散系统模块库（Discrete） 134

7.3.4 线性插值查表模块库（Lookup Tables） 135

7.3.5 数学运算模块库（Math） 135

7.3.6 非连续系统模块库（Discontinuites） 136

7.3.7 信号线路模块库（Signals Routing） 137

7.3.8 信号输出模块库（Sinks） 137

7.3.9 信号源模块库（Sources） 138

7.3.10 用户自定义函数模块库（User-defined Functions） 139

7.4 功能模块的基本操作 139

7.5 仿真参数设置 141

7.6 仿真结果分析 143

自学内容 145

7.7 Simulink演示实例 145

应用举例 146

上机练习题 150

附录A 图形用户界面设计GUI 152

A.1 可视化界面环境 152

A.2 界面设计工具集 153

A.3 应用举例 158

附录B MATLAB主要函数命令一览 163

附录C 线性代数基本知识 172

C.1 行列式 172

C.2 矩阵 173

C.3 向量和矩阵的秩 174

C.4 线性方程组 174

C.5 相似矩阵及二次型 174

参考文献 176

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