21世紀高等學校計算機規劃教材：MATLAB/SIMULINK實用教程

《MATLAB/SIMULINK實用教程》通過大量的實例，系統介紹了MATLAB的使用技巧和編程方法。全書共分9章，主要內容包括MATLAB語言基礎知識，數組、矩陣及其運算，MATLAB程序設計基礎，MATLAB求解數學問題，MATLAB的圖視化功能，圖形用戶界面(GUI)，SIMULINK仿真操作，MATLAB應用程序，以及MATLAB的相關實驗。
　　《MATLAB/SIMULINK實用教程》可作為高等學校信息科學、計算機科學、應用數學、統計學等相關專業的本科生教材，也可供相關專業的碩士、博士研究生參考。

第1章 MATLAB語言的基礎知識及入門
1.1 MATLAB的發展歷程和影響
1.2 MATLAB系統的構成
1.3 MATLAB的工作環境
1.3.1 Linux下安裝MATLAB
1.3.2 Windows下安裝MATLAB
1.3.3 啟動和退出MATLAB
1.3.4 命令窗口(Command Window)
1.3.5 歷史窗口(Command History)
1.3.6 M文件窗口(Editor)
1.4 MATLAB幫助系統
1.4.1 純文本幫助
1.4.2 演示(Demo)幫助
1.4.3 Contents幫助文件目錄窗
1.4.4 Index幫助文件索引窗
1.4.5 Search幫助文件搜索窗
1.5 MATLAB的保存和裝載
1.6 MATLAB7.5語言的特點
1.7 SIMULINK簡介
1.8 MATLAB 7.5的工具箱
1.9 MATLAB、Mathematica、Maple、MathCAD的比較
1.10 小結
1.11 習題

第2章 數組、矩陣及其運算
2.1 數組的創建
2.1.1 一維數組的創建
2.1.2 一維數組的子數組尋訪和賦值
2.1.3 二維數組(矩陣)的創建
2.1.4 矩陣元素的標識
2.1.5 矩陣的尋訪和賦值
2.2 矩陣的代數運算
2.2.1 pow2函數
2.2.2 加、減運算
2.2.3 乘法
2.2.4 集合運算
2.2.5 除法運算
2.2.6 矩陣乘方
2.3 矩陣的關係運算
2.3.1 矩陣的比較關係運算
2.3.2 矩陣的邏輯關係運算
2.4 矩陣運算
2.4.1 矩陣函數
2.4.2 矩陣轉置
2.4.3 方陣的行列式
2.4.4 逆與偽逆
2.4.5 矩陣的跡
2.4.6 矩陣和向量的范數
2.4.7 條件數
2.4.8 矩陣的秩
2.4.9 向量組的線性相關性
2.4.10 行階梯矩陣及向量組的基
2.4.11 特殊運算
2.5 符號矩陣運算
2.6 高維數組
2.6.1 高維數組的創建
2.6.2 高維數組的標識
2.6.3 高維數組的操作
2.7 非數和空數組
2.7.1 非數NaN
2.7.2 空數組
2.8 矩陣分解
2.8.1 Cholesky分解
2.8.2 LU分解
2.8.3 QR分解
2.8.4 Schur分解
2.8.5 實Schur分解轉化成復Schur分解
2.8.6 特徵值分解
2.8.7 奇異值分解
2.8.8 廣義奇異值分解
2.8.9 特徵值問題的QZ分解
2.8.10 海森伯格形式的分解
2.9 特徵值與特徵向量
2.9.1 特徵值與特徵向量的求法
2.9.2 提高特徵值的計算精度
2.9.3 復對角矩陣轉化為實對角矩陣
2.9.4 正交基
2.10 小結
2.11 習題

第3章 MATLAB程序設計基礎
3.1 For循環
3.2 While循環
3.3 If-else-End結構
3.4 switch分支結構
3.5 try-catch結構
3.6 input命令
3.7 continue命令
3.8 break命令
3.9 函數的基本結構
3.10 綜合實例
3.10.1 隨機序列產生程序
3.10.2 倒立擺系統的模型建立
3.11 小結
3.12 習題

第4章 MATLAB求解數學問題
4.1 符號表達式的生成
4.2 符號方程的求解
4.3 極限
4.3.1 單變量函數的極限
4.3.2 多變量函數的極限
4.4 導數和微分
4.4.1 導數和高階導數
4.4.2 高階混合偏導數
4.4.3 復合函數求導
4.4.4 隱函數求偏導
4.4.5 參數方程求導
4.4.6 導數的應用
4.4.7 梯度計算和方嚮導數
4.5 積分
4.5.1 不定積分
4.5.2 定積分與無窮積分
4.5.3 重積分
4.5.4 數值積分
4.6 曲線積分的MATLAB運算
4.6.1 第一類曲線積分
4.6.2 第二類曲線積分
4.7 曲面積分的MATLAB運算
4.7.1 第一類曲面積分
4.7.2 第二類曲面積分
4.8 函數的零點
4.8.1 一元函數的零點
4.8.2 多元函數的零點
4.9 一元函數極值
4.10 級數
4.10.1 級數的求和與審斂
4.10.2 泰勒展開
4.11 微分方程問題的計算機求解
4.12 概率統計
4.12.1 隨機變量及其分佈
4.12.2 隨機變量函數的分佈
4.12.3 隨機變量的數字特徵
4.12.4 參數估計
4.12.5 假設檢驗
4.12.6 方差分析
4.13 插值
4.13.1 一維數據的插值問題
4.13.2 二維網格數據的插值問題
4.13.3 二維一般分佈數據的插值問題
4.14 曲線擬合
4.14.1 多項式擬合
4.14.2 函數線性組合的曲線擬合方法
4.14.3 最小二乘曲線擬合
4.14.4 曲線擬合圖形界面
4.15 小結
4.16 習題

第5章 MATLAB的圖視化功能
5.1 MATLAB的圖視化概論
5.2 二維圖形
5.2.1 plot函數
5.2.2 坐標系定製
5.2.3 極坐標圖
5.2.4 對數坐標圖形
5.2.5 二維曲線的圖視效果強化
5.2.6 特殊二維圖形
5.2.7 隱函數繪圖
5.3 三維圖形
5.3.1 plot3(三維直線函數)
5.3.2 三維曲面
5.3.3 其他三維圖形
5.3.4 三維圖形輔助圖視效果
5.4 超維圖形表達
5.4.1 slice命令
5.4.2 切面等位線圖
5.5 圖的結構
5.6 圖形句柄的操作
5.6.1 創建圖形對象
5.6.2 訪問和使用圖形對象的句柄
5.6.3 圖形對象的操作
5.7 應用實例
5.7.1 分岔現象實例
5.7.2 BP算法訓練神經網絡
5.7.3 改進的BP神經網絡算法
5.7.4 用MATLAB模擬防汛檢測系統
5.7.5 用MATLAB模擬地下抽水機
5.7.6 用MATLAB模擬檯球比賽
5.8 小結
5.9 習題

第6章 圖形用戶界面(GUI)
6.1 GUI對象層次結構
6.2 使用M文件創建GUI對象
6.3 使用GUIDE創建GUI對象
6.4 使用GUIDE創建自定義菜單
6.5 小結
6.6 習題

第7章 SIMULINK仿真操作
7.1 SIMULINK簡介
7.1.1 SIMULINK的窗體介紹
7.1.2 一個MATLAB/SIMULINK庫自帶的演示實例
7.1.3 創建一個MATLAB實例
7.2 SIMULINK的基本操作
7.3 SIMULINK的基本模塊簡介
7.4 連續系統建模
7.4.1 線性系統
7.4.2 非線性系統
7.5 子系統的創建及封裝技術
7.5.1 使用Subsystems模塊創建子系統
7.5.2 通過壓縮已有的模塊創建子系統
7.5.3 使用if子系統模塊創建系統
7.5.4 使用while子系統模塊創建系統
7.5.5 條件執行子系統
7.5.6 模塊封裝技術
7.6 離散時間系統和混合系統
7.6.1 邏輯模塊Logical Operator
7.6.2 初值設計模塊IC
7.6.3 單位延時模塊Unit Delay和零階保持器Zero-Order Hold
7.7 SIMULINK的分析工具
7.7.1 Sim， Simset命令及示例
7.7.2 模型線性化
7.7.3 系統平衡點分析
7.8 SIMULINK綜合實例
7.8.1 SIMULINK模型和MATLAB指令配合使用
7.8.2 仿真模型和優化指令的協調
7.8.3 不同解算器處理Stiff系統時表現
7.8.4 代數環的形成
7.8.5 代數環的處理
7.9 S函數的設計及應用
7.9.1 S函數模板說明
7.9.2 S函數示例
7.10 SimPowerSystems電力系統專業模塊簡介
7.11 小結
7.12 習題

第8章 MATLAB應用程序
8.1 懸吊式起重機動力學仿真
8.1.1 懸吊式起重機動力學方程
8.1.2 懸吊式起重機動力學SIMULINK建模
8.1.3 建立子系統
8.1.4 懸吊式起重機動力學SIMULINK仿真
8.2 模糊控制程序
8.3 使用MATLAB統計數據
8.4 基於MATLAB的圖像平滑
8.4.1 鄰域平均法
8.4.2 中值濾波法
8.4.3 空間低通
8.4.4 頻域低通
8.4.5 程序清單
8.5 一種基於膚色分割和匹配的人臉識別
8.5.1 將RGB空間轉換為YcbCr空間
8.5.2 將彩色圖像轉換為灰度圖像
8.5.3 消除噪聲
8.5.4 對圖像做填孔處理
8.5.5 圖像重構
8.5.6 再處理
8.5.7 進一步確定人臉區域
8.5.8 邊緣檢測
8.6 非線性二聯機系統的跟蹤控制
8.7 小結
8.8 習題

第9章 MATLAB實驗部分
實驗一 MATLAB環境熟悉及基本操作
實驗二 數組(矩陣)及其運算
實驗三 M文件及MATLAB程序設計
實驗四 MATLAB的數學問題求解
實驗五 MATLAB繪圖的基本操作
實驗六 MATLAB及SIMULINK使用練習
參考文獻