MATLAB基础与机器人学应用PDF电子书下载

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第1章 MATLAB简介 1

1.1 概述 1

1.2 用户界面与基本操作 2

1.2.1 功能界面 2

1.2.2 命令行窗口 3

1.2.3 帮助系统 5

1.3 数据与变量基础 8

1.3.1 基本数据类型 8

1.3.2 变量命名 9

1.3.3 变量赋值 10

1.4 本章小结 10

习题 11

第2章 MATLAB基本运算 12

2.1 矩阵运算 12

2.1.1 矩阵生成与访问 12

2.1.2 矩阵基本运算 17

2.1.3 矩阵函数 21

2.2 数值运算 23

2.2.1 基本数学函数 23

2.2.2 多项式运算 23

2.2.3 线性方程组求解 30

2.3 符号运算 31

2.3.1 创建符号对象 32

2.3.2 符号对象运算 33

2.3.3 符号微积分 36

2.4 本章小结 40

习题 40

第3章 MATLAB程序设计 42

3.1 M文件 42

3.1.1 脚本M文件 42

3.1.2 函数M文件 43

3.1.3 内联函数 50

3.2 数据的输入与输出 51

3.2.1 用户输入提示命令input 51

3.2.2 请求键盘输入命令keyboard 52

3.2.3 屏幕输出语句disp 54

3.2.4 其他相关命令 55

3.3 程序控制结构 57

3.3.1 顺序结构 58

3.3.2 选择结构 58

3.3.3 循环结构 63

3.4 程序调试 67

3.4.1 概述 67

3.4.2 调试方法 68

3.5 本章小结 69

习题 69

第4章 MATLAB数据分析与处理 70

4.1 数据插值与拟合 70

4.1.1 数据插值 70

4.1.2 数据拟合 76

4.2 数值微积分 77

4.2.1 数值微分 77

4.2.2 数值积分 78

4.3 零极点问题 80

4.3.1 求零点 80

4.3.2 求极值 82

4.4 常微分方程的求解 84

4.4.1 常微分方程的解析解 84

4.4.2 常微分方程的数值解 84

4.5 本章小结 89

习题 89

第5章 MATLAB绘图 91

5.1 二维绘图 91

5.1.1 plot命令 91

5.1.2 fplot命令 98

5.1.3 ezplot命令 99

5.1.4 交互式绘图 100

5.2 三维绘图 103

5.2.1 plot3命令 103

5.2.2 mesh命令 104

5.2.3 surf命令 106

5.3 特殊图形 108

5.3.1 二维特殊图形命令 108

5.3.2 三维特殊图形命令 111

5.4 三维图形的高级设置 113

5.4.1 视点控制 113

5.4.2 光照控制 114

5.5 本章小结 115

习题 115

第6章 机器人工具箱建模与仿真 117

6.1 机器人工具箱 117

6.1.1 机器人工具箱简介 117

6.1.2 机器人工具箱下载及安装 117

6.2 机器人学基础 118

6.2.1 刚体的位姿描述及坐标变换 118

6.2.2 连杆描述及坐标系 121

6.2.3 机器人运动学 123

6.3 基本函数介绍 123

6.3.1 Link函数 123

6.3.2 SerialLink函数 125

6.3.3 变换矩阵求解函数 127

6.4 机器人运动学计算 128

6.4.1 正运动学分析 128

6.4.2 逆运动学分析 132

6.4.3 雅可比矩阵 137

6.4.4 轨迹规划 138

6.5 机器人动力学计算 141

6.5.1 动力学方程 142

6.5.2 正动力学分析 147

6.5.3 逆动力学分析 150

6.6 机器人工具箱仿真实例 151

6.6.1 任务描述 152

6.6.2 运动模型构建 153

6.6.3 轨迹规划和运动学计算 154

6.6.4 动力学计算 156

6.7 本章小结 157

习题 158

第7章 机器人学Simulink仿真 160

7.1 Simulink基本操作 160

7.1.1 Simulink的特点 160

7.1.2 Simulink启动与基础操作 161

7.2 Simulink模块库和系统仿真 167

7.2.1 Simulink模块库常用模块介绍 167

7.2.2 Simulink仿真系统设置 172

7.3 子系统创建与封装 174

7.3.1 通过子系统模块来建立子系统 175

7.3.2 组合已有的模块建立子系统 176

7.3.3 封装子系统 177

7.3.4 条件子系统 178

7.4 Simulink机器人运动学计算 182

7.4.1 正运动学分析 183

7.4.2 逆运动学分析 185

7.4.3 雅可比矩阵 187

7.4.4 轨迹规划 188

7.5 Simulink机器人动力学计算 190

7.5.1 正动力学分析 190

7.5.2 逆动力学分析 192

7.6 机械臂关节控制 193

7.6.1 驱动电动机 193

7.6.2 独立关节控制 194

7.7 Simulink仿真实例 195

7.7.1 仿真任务描述 195

7.7.2 轨迹函数生成 197

7.7.3 仿真模型构建 197

7.7.4 仿真结果分析 200

7.8 本章小结 202

习题 202

参考文献 204

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