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第1章 MATLAB工程基础概述1

1.1 MATLAB的安装过程与2014a版新功能介绍1

1.1.1 MATLAB的安装过程1

1.1.2 MATLAB2014a版新功能介绍6

1.2 MATLAB操作界面与简单操作6

1.2.1 启动MATLAB操作界面6

1.2.2 简单举例7

1.3 MATLAB文件操作9

1.3.1 文件基本操作9

1.3.2 文件路径设置9

1.3.3 文件数据输入10

1.3.4 文件打印操作10

1.3.5 文本编辑操作11

1.3.6 MATLAB参数设置操作11

1.3.7 常用工具栏操作11

1.4 工程中常用的通用MATLAB命令12

1.4.1 命令执行窗口通用命令12

1.4.2 文本通用命令13

1.4.3 通用符号命令14

1.4.4 键盘符号通用命令14

1.5 MATLAB帮助菜单的使用15

1.5.1 从MATLAB帮助窗口获得帮助信息15

1.5.2 在MATLAB命令窗口中输入帮助命令15

1.5.3 MATLAB在线帮助18

1.5.4 利用函数浏览器获得帮助18

1.6 MATLAB工程基础应用的简单示例18

1.6.1 MATLAB工程文件操作18

1.6.2 MATLAB工程文件信息帮助20

1.6.3 工程中的计算与编程示例20

本章小结22

习题22

第2章 MATLAB计算基础工程应用23

2.1 工程中的算术运算与操作符23

2.1.1 工程中所用的算术运算23

2.1.2 工程中可用的操作符28

2.2 工程中常用的数据格式30

2.3 关系运算与逻辑运算31

2.3.1 关系运算31

2.3.2 逻辑运算（含逻辑函数）33

2.4 字符串操作37

2.4.1 字符串基本操作37

2.4.2 字符串转换39

2.4.3 字符串函数40

2.5 MATLAB函数及特殊函数简介41

2.5.1 常用计算函数41

2.5.2 三角函数42

2.5.3 常用的矩阵函数43

2.6 M文件与M函数44

2.6.1 M文件44

2.6.2 M函数46

2.6.3 全局变量与局部变量50

2.7 MATLAB的基本程序结构50

2.7.1 顺序结构51

2.7.2 循环结构52

2.7.3 条件结构52

2.7.4 试探结构55

2.8 MATLAB计算基础的工程应用56

2.8.1 MATLAB结构尺寸计算56

2.8.2 MATLAB力学分析计算57

2.8.3 MATLAB工程问题的编程示例59

2.8.4 MATLAB编程技巧60

本章小结61

习题61

第3章 工程中符号运算与数值运算62

3.1 创建符号变量、实数、复数与正符号数62

3.1.1 创建符号变量与符号表达式62

3.1.2 创建符号实数、纯虚数、复数以及正符号数65

3.2 创建符号方程和符号矩阵67

3.2.1 创建符号方程67

3.2.2 创建符号矩阵67

3.3 符号变量、数值变量和字符变量的互换69

3.4 符号函数71

3.4.1 表达式操作符号函数72

3.4.2 创建符号函数74

3.4.3 符号函数的操作75

3.5 工程中的符号微积分与数值微积分76

3.5.1 符号微积分及其工程示例76

3.5.2 数值微积分及其工程示例79

3.6 符号积分变换81

3.6.1 Fourier变换及其反变换81

3.6.2 LapLace变换及其逆变换82

3.6.3 Z变换及其逆变换83

3.7 求解代数方程组84

3.7.1 求解代数方程84

3.7.2 求解代数方程组85

3.7.3 求解线性方程组85

3.8 求解常微分方程86

3.8.1 求解单个常微分方程86

3.8.2 求解微分方程组86

3.9 工程数值运算87

3.9.1 工程中的代数方程（组）运算87

3.9.2 工程中的微分方程（组）运算89

3.9.3 工程中的积分运算89

本章小结91

习题91

第4章 工程数据分析与数值分析92

4.1 基本数据分析函数92

4.2 常用数据分析函数94

4.2.1 绘制函数曲线94

4.2.2 极值95

4.2.3 求函数零点96

4.2.4 有限差分96

4.3 测试数据插值97

4.3.1 测试数据的一维插值97

4.3.2 测试数据的二维插值99

4.3.3 测试数据的样条插值100

4.4 测试数据曲线拟合101

4.4.1 MATLAB曲线拟合基础101

4.4.2 利用图形界面进行试验数据的曲线拟合102

4.4.3 拟合残差图形绘制104

4.4.4 测试数据预测105

4.5 多项式107

4.5.1 多项式的表示与创建107

4.5.2 多项式的四则运算（加、减、乘、除）109

4.5.3 多项式的因式分解111

4.5.4 多项式的微积分111

4.5.5 多项式的有理分式112

4.6 工程数值计算112

4.6.1 fplot函数112

4.6.2 函数极值113

4.6.3 函数零点114

4.7 工程优化问题116

4.7.1 函数最值116

4.7.2 极小值最大值优化问题117

4.7.3 非线性无约束优化118

4.7.4 约束条件下的非线性优化118

4.8 工程中的数据分析与数值分析121

4.8.1 工程中的数据分析121

4.8.2 工程中的数值分析122

本章小结124

习题125

第5章 工程图形绘制126

5.1 图形窗口的创建与控制126

5.1.1 图形窗口的创建与控制126

5.1.2 多重子图形窗口的创建126

5.2 工程数据与工程拟合函数的可视化127

5.2.1 工程数据的可视化127

5.2.2 连续函数和离散函数的可视化128

5.3 二维工程曲线图形绘制129

5.3.1 绘制二维图形的基本命令129

5.3.2 二维专业绘图命令133

5.3.3 交互式绘图与屏幕刷新138

5.4 三维图形绘制与复数的图形绘制140

5.4.1 三维图形绘制140

5.4.2 复数的图形绘制143

5.5 工程曲线图形标注145

5.5.1 标注数轴与标题145

5.5.2 工程曲线图形标注145

5.5.3 工程图例标注145

5.5.4 图形网格线145

5.6 其他格式图形读取与显示146

5.6.1 其他格式图形读取命令imread146

5.6.2 其他格式图形显示命令image146

本章小结147

习题147

第6章 MATLAB与常用软件的接口148

6.1 数据的输入与输出148

6.1.1 键盘输入数据148

6.1.2 屏幕显示数据149

6.1.3 数据文件的存储与加载149

6.1.4 格式化文本文件的写入与打开149

6.1.5 二进制文本文件的存储与读取150

6.1.6 数据文件的存储与读取150

6.2 函数句柄151

6.3 MATLAB与C/C＋＋应用程序的接口151

6.3.1 MATLAB与C应用程序的接口152

6.3.2 MATLAB与Visual C ＋＋应用程序的接口154

6.4 MATLAB与Micorsoft Excel的接口160

6.4.1 安装和使用Excel link插件160

6.4.2 Excel link插件的函数简介161

6.4.3 利用Excel link链接MATLAB和Micoraoft Excel实例162

6.5 MATLAB与Microsoft Word的相互调用163

6.6 MATLAB与Visual Basic应用程序接口167

6.6.1 MATLAB的COM生成器创建组件的过程167

6.6.2 COM组件在计算机中的部署169

6.6.3 创建Visual Basic工程169

6.6.4 Visual Basic中调用由MATLAB生成的COM组件170

6.6.5 利用Matrix VB实现VB中调用MATLAB170

本章小结177

习题177

第7章 Simulink图形化仿真简介178

7.1 Simulink的启动与运行178

7.2 Simulink仿真基本操作179

7.2.1 Simulink模型库的打开与关闭179

7.2.2 模块的基本操作180

7.2.3 Simulink模型的仿真步骤181

7.2.4 Simulink模型的调用与保存183

7.3 Simulink模型创建举例183

7.3.1 Simulink模型仿真窗口介绍183

7.3.2 Simulink模型仿真举例184

7.4 创建与封装子系统188

7.4.1 创建子系统188

7.4.2 将自建子系统模块添加至系统子模块库190

7.4.3 封装子系统191

7.4.4 修改子系统193

7.4.5 Ports＆subsystems子系统简介193

7.4.6 保存与调用子系统194

7.5 连续系统建模194

7.5.1 连续系统的基本概念194

7.5.2 连续系统的数学描述194

7.5.3 连续系统的Simulink描述195

7.5.4 线性连续系统建模195

7.6 离散系统建模199

7.6.1 离散系统的概念199

7.6.2 离散系统的数学描述199

7.6.3 离散系统的Simulink描述200

7.6.4 线性离散系统建模201

7.7 简单工程电路的建模与仿真203

本章小结206

习题206

第8章 图形用户界面207

8.1 GUI概述207

8.1.1 GUI的基本概念207

8.1.2 GUI的层次结构207

8.1.3 利用GUIDE创建GUI208

8.1.4 利用编程创建GUI209

8.2 图形界面对象209

8.2.1 图形对象的结构210

8.2.2 图形对象的属性212

8.2.3 图形对象的操作218

8.3 图形界面菜单设计及GUIDE概述222

8.3.1 图形界面菜单设计222

8.3.2 GUIDE界面简介229

8.3.3 GUIDE常用组件及举例230

8.4 工程中GUI应用举例242

本章小结244

习题245

第9章 GUI设计与工程应用246

9.1 GUI的设计原则、方法与步骤246

9.2 GUI界面设计工具简介247

9.2.1 GUI设计界面247

9.2.2 GUI设计编辑器247

9.3 GUI的设计与运行248

9.3.1 GUI设计工具简介248

9.3.2 GUI程序存储252

9.3.3 GUI的运行252

9.4 GUI对话框253

9.4.1 普通对话框254

9.4.2 颜色设置对话框255

9.4.3 字体设置对话框255

9.4.4 文件名处理和帮助对话框257

9.4.5 输入、消息显示和列表对话框259

9.4.6 提问、出错和警告对话框261

9.5 GUI转换成．exe独立可执行文件262

9.5.1 利用Lcc-win32编译器生成．exe可执行文件263

9.5.2 利用Deployment Tool工具生成．exe可执行文件265

9.6 发布GUI应用程序267

9.7 GUI工程应用268

本章小结273

习题273

第10章 MATLAB工程基础的应用274

10.1 MATLAB工程基础在工程计算中的应用274

10.2 MATLAB工程基础在机械工程设计中的应用277

10.3 MATLAB工程基础在产品质量检验中的应用282

10.4 MATLAB工程基础在工程电路计算与分析中的应用285

本章小结287

习题288

附录 MATLAB常用命令289

参考文献291