北航《精通matlab6.5》教材电子版 2
MATLAB科学计算从入门到精通
进入数学篇，本书深入探讨了各种数学问题在MATLAB中的实现和应用，如线 性代数、概率论与数理统计、多元统计分析等。这一部分的内容涵盖了科学计 算的各个方面，对于读者在科研或工程中解决实际问题具有很高的参考价值。 通过这一篇的学习，读者可以掌握使用MATLAB进行数学建模和数据分析的方 法和技巧。
MATLAB科学计算从入门到精通
读书笔记
01 思维导图
03 精彩摘录 05 目录分析
目录
02 内容摘要 04 阅读感受 06 作者简介
思维导图
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内容摘要
《MATLAB科学计算从入门到精通》内容摘要 《MATLAB科学计算从入门到精通》是一本全面介绍MATLAB科学计算的书籍。本书旨在帮助读者 从入门到精通掌握MATLAB，提升其在科学计算中的应用能力。 在入门部分，本书首先介绍了MATLAB的基本操作，包括变量定义、矩阵运算、数值计算等基础内 容。通过简单的实例和练习，让读者快速熟悉MATLAB的基本语法和操作。 在进阶部分，本书深入讲解了MATLAB的数学建模、数值分析、信号处理、图像处理等方面的应用。 通过丰富的实例和案例分析，帮助读者掌握MATLAB在科学计算中的实际应用技巧。 在精通部分，本书介绍了MATLAB的高级功能和优化方法，如并行计算、GPU加速、代码优化等。 通过深入探讨MATLAB的性能优化和扩展应用，提高读者在复杂科学计算中的实战能力。
精彩摘录
《MATLAB科学计算从入门到精通》精彩摘录
matlab教程(完整版)
01 MATLABChapterMATLAB简介MATLAB是一种高级编程语言和环境，主要用于数值计算、数据分析、信号处理、图像处理等多种应用领域。
MATLAB具有简单易学、高效灵活、可视化强等特点，被广泛应用于科研、工程、教育等领域。
MATLAB提供了丰富的函数库和工具箱，方便用户进行各种复杂的数学计算和数据分析。
MATLAB安装与启动MATLAB界面介绍工作空间用于显示当前定义的所有变量及其值。
命令历史记录了用户输入过的命令及其输出结果。
基本运算与数据类型02矩阵运算与数组操作Chapter01020304使用`[]`或`zeros`、`ones`等函数创建矩阵创建矩阵使用`size`函数获取矩阵大小矩阵大小通过下标访问矩阵元素，如`A(i,j)`矩阵元素访问使用`disp`或`fprintf`函数显示矩阵信息矩阵信息矩阵创建与基本操作对应元素相加，如`C = A+ B`加法运算矩阵运算对应元素相减，如`C = A-B`减法运算数与矩阵相乘，如`B = k *A`数乘运算使用单引号`'`进行转置，如`B = A'`转置运算满足乘法条件的矩阵相乘，如`C = A * B`矩阵乘法使用`inv`函数求逆矩阵，如`B = inv(A)`逆矩阵数组创建数组大小数组元素访问数组操作数组操作01020304线性方程组求解数据处理与分析特征值与特征向量图像处理矩阵与数组应用实例03数值计算与数据分析Chapter数值计算基础MATLAB基本运算数值类型与精度变量与表达式函数与脚本数据分析方法数据导入与预处理学习如何导入各种格式的数据（如Excel、CSV、TXT等），并进行数据清洗、转换等预处理操作。
数据统计描述掌握MATLAB中数据统计描述的方法，如计算均值、中位数、标准差等统计量，以及绘制直方图、箱线图等统计图表。
数据相关性分析学习如何在MATLAB中进行数据相关性分析，如计算相关系数、绘制散点图等。
（完整版）matlab电子教案（2）
（完整版）matlab电子教案（2）第二章Matlab初步（12课时）四、字符串数组与图形标注1、字符串数组及其基本操作：(P275/70)字符串是用单引号括起来的字符序列。
例如，'Central South University'。
若字符串中的字符含有单引号，则该单引号字符应用两个单引号来表示。
字符串是以ASCII码形式存储的。
abs和double函数都可以用来获取字符串矩阵所对应的ASCII码数值矩阵。
相反，char函数可以把ASCII码矩阵转换为字符串矩阵。
size函数可以得到数组的大小。
a='This is a example. ' %创建一维串数组size(a)b='这是一个例子。
'c=[a b];subc=c(1:21) %提取a的子串revc=c(end:-1:1) %翻转字符串a, end是最后一个元素的下标asciic=double(c) %取a中字符的ascii码zi=asciic(21) %取a中第21个字符的ascii码char(asciic) %char()和double()是一对反函数char(zi) %取ascii码对应的字符２、转换函数产生数码字符串：(P276/74，76)a=[1 2;3 4]int2str(a) %整型数据转换成字符串num2str(rand(2),3) %数值型数据转换成字符串，保持3位有效数字b=mat2str(rand(3),3) %数值数组转换成“数组输入形式”字符串，保持3位有效数字，该字符串可以通过eval函数执行。
eval(b)与字符串有关的另一个重要函数是eval，其调用格式为：eval(t) 其中t为字符串。
它的作用是把字符串的内容作为对应的MATLAB语句来执行。
例如t=pi;m='[t,sin(t),cos(t)]';y=eval(m)３、用字符串数组给图形标注：(P277/75)clear %以下是图形标注a=2;w=3;t=0:0.001:10; %取初值y=exp(-a*t).*sin(w*t); %计算函数值，得到函数数组[y_m,i_m]=max(y); %取函数数组的最大元素t_x=['t=',num2str(t(i_m))]; %num2str()将数t(i_m)转为字符t_y=['y=',num2str(y_m)];max_text=char('maximum',t_x,t_y);tit=['y=exp(-',num2str(a),'t)*sin(',num2str(w),'t)'];plot(t,zeros(size(t)),'k') %画基准线0hold onplot(t,y,'b') %画y(t)曲线plot(t(i_m),y_m,'r.','MarkerSize',20) %用红点标注最大值点text(t(i_m)+0.3,y_m+0.05,max_text) %标注最大值点处的值title(tit),xlabel('t'),ylabel('y') %标注图形标题hold off点评：●数组是Matlab中最常用的数据类型，它的元素是数，主要用于计算。
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《MATLAB》全册配套完整教学课件
第2章 MATLAB矩阵及其运算 2.1 变量和数据操作 2.2 MATLAB矩阵 2.3 MATLAB运算 2.4 矩阵分析 2.5 矩阵的超越函数 2.6 字符串 2.7 结构数据和单元数据
2.1 变量和数据操作
2.1.1 变量与赋值 1．变量命名 在MATLAB 7中，变量名是以字母开 头，后接字母、数字或下划线的字符序列， 变量名长度不超过31位，超过31位的系统 将忽略不计. 在MATLAB中，变量名区分字母的大 小写。
例1-1 绘制正弦曲线和余弦曲线。 x=[0:0.5:360]*pi/180; plot(x,sin(x),x,cos(x));
例1-2输入矩阵 A=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9] 引用矩阵元素A(3),A(2,3),A(:,1)
• 例1-3 求方程 3x4+7x3 +9x2-23=0的全部根。
命令提示符后键入命令并按下回车键后， MATLAB就会解释执行所输入的命令，并 在命令后面给出计算结果。
• 一般来说，一个命令行输入一条命令，命 令行以回车结束。但一个命令行也可以输 入若干条命令，各命令之间以逗号分隔， 若前一命令后带有分号，则逗号可以省略。 例如
p=15,m=35
p=15;m=35
• 1.1.2 MATLAB的主要功能
1．数值计算和符号计算功能 MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位， 还提供了十分丰富的数值计算函数。
MATLAB和著名的符号计算语言Maple相 结合，使得MATLAB具有符号计算功能。
2．绘图功能 MATLAB提供了两个层次的绘图操作：一 种是对图形句柄进行的低层绘图操作，另 一种是建立在低层绘图操作之上的高层绘 图操作。
path(path,’c:\mydir’)
matlab教程 完整版
matlab教程完整版MATLAB教程完整版在本教程中，我们将全面介绍MATLAB（Matrix Laboratory），并逐步深入讲解其主要功能和用途。
通过学习本教程，读者将能够全面掌握MATLAB的基本操作和高级功能，并能够利用其进行数据处理、数据分析、模型建立、算法实现等各种科学计算任务。
1. MATLAB简介MATLAB是一种高级的数值计算软件，广泛应用于科学计算、工程分析、数据处理、算法开发等领域。
其特点包括多维数组的直观处理、面向向量的编程和丰富的图形绘制功能。
2. 安装与环境配置在本节中，我们将介绍如何下载、安装并配置MATLAB环境。
包括选择正确的版本、系统要求、安装步骤以及常见问题的解决方法。
3. 基本语法与变量操作本节将详细介绍MATLAB的基本语法和变量操作。
包括变量的创建与赋值、矩阵与数组操作、常用运算符和基本控制结构等。
4. 数据处理与分析在这一部分，我们将介绍MATLAB的数据处理与分析功能。
包括数据导入与导出、数据可视化、统计分析、曲线拟合以及数据预处理等。
5. 图形绘制与可视化MATLAB在图形绘制和可视化方面拥有强大的功能。
本节将介绍如何利用MATLAB绘制二维和三维图形、设置坐标轴、添加标题和标签、制作动画等。
6. 高级功能与工具箱在本节中，我们将介绍MATLAB的一些高级功能和工具箱。
包括符号计算、图像处理、信号处理、控制系统设计、神经网络等。
7. 脚本文件与函数MATLAB允许用户编写脚本文件和函数来实现复杂的计算任务。
本节将介绍如何编写MATLAB脚本文件和函数，并讲解一些编码技巧和最佳实践。
8. MATLAB与其他编程语言的结合MATLAB可以与其他编程语言（如C/C++、Python等）进行无缝结合，实现更强大的功能和更广泛的应用。
本节将介绍如何使用MATLAB接口与其他编程语言进行交互。
9. 实例与案例分析本部分将提供一些实际案例和示范，以帮助读者综合运用MATLAB的各种功能。
电子书-MATLAB程序设计与应用(第二版)
阅阅读读时时：：请请选选择择““视视图图 || 文文档档结结构构图图””，，弹弹出出文文档档中中的的标标题题链链接接。
数学软件MATLAB程序设计与应用第1章MATLAB系统环境1.1 MATLAB概貌1.2 MATLAB环境的准备1.3 MATLAB操作界面1.4 MATLAB帮助系统自上世纪80年代以来，出现了科学计算语言，亦称数学软件。
MATLABMathematicaMathcadMapleLINDOLINGO1.1MATLAB概貌 p3MATLAB 是 MATrix LABoratory（矩阵实验室）的缩写。
1984年由 Math Works 公司推出，现已成为国际公认的优秀的工程应用开发环境，是影响最大，流行最广的科学计算语言。
1.1.1M ATLAB的发展2.例如MATLAB7.6的建造编号是R2008a。
说明MATLAB7.6与MATLAB2008a是等同的；3.对于建造编号，正规化以后，每年出两个版本。
一般来说。
a是测试版，b是正式版。
a是前半年出，b是后半年出。
教材采用MATLAB7.0（R14，2004）实验室采用MATLAB 7.8（R2009a，2009.3，汉化）1.1.2M ATLAB的主要功能 p4◆数值计算和符号计算功能◆绘图功能◆语言体系◆MATLAB工具箱(1) 数值计算和符号计算功能MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，还提供了十分丰富的数值计算函数。
MATLAB先后和著名的符号计算语言Maple与MuPAD（从MATLAB 2008b开始使用MuPAD）相结合，使得MATLAB具有符号计算功能。
(2) 绘图功能可以绘制二维和三维图形。
MATLAB提供了两个层次的绘图操作：●对图形句柄进行的低层绘图操作；●建立在低层绘图操作之上的高层绘图操作。
(3) 语言体系MATLAB具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特征，而且简单易学、编程效率高。
MATLAB6.5基本介绍教材
第二章MATLAB与SIMULINK简介MATLAB语言是当今国际上最流行的科学与工程计算的软件工具，它起源于矩阵运算，并已发展成为了一种具有广泛应用前景的、全新的计算机高级编程语言了。
MA TLAB语言也得到控制界研究者的普遍重视，陆续出现的许多专门用于控制理论及其计算机辅助设计（CAD）工具箱，使控制系统的分析与设计问题变得简单了，它为控制系统的设计与仿真提供了一个强有力的工具。
其中图形交互式计算机仿真环境SIMULINK，是用方块图形式来建立系统模型，以对动态系统进行建模、仿真和分析的工具箱，它的出现为MATLAB应用起到了积极的推动作用。
2.1 MATLAB的基础知识2.1.1 MATLAB语言系统2.1.1.1 MATLAB简介1980年前后，美国的Cleve Moler教授利用自己研制的基于特征值计算和线性代数软件包，构思并开发了MATLAB（MATrix LABoratory，即矩阵实验室）。
随后，Cleve Moler和John Little 等人成立了The Mathworks公司，Cleve Moler一直任该公司的首席科学家。
MATLAB的第一个商业版本（DOS版本1．0）发行于1984年。
1990年推出的MATLAB3.5i 是第一个可以运行于Microsoft Windows下的版本，它可以在两个窗口上分别显示命令行计算结果和图形结果。
稍后推出的SimuLAB环境首次引入基于框图的仿真功能，该环境就是我们现在所知的Simulink，其模型输入的方式使得一个复杂的控制系统的数字仿真问题变得十分直观而且相当容易。
2000年10月，MA TLAB6.0问世，较之以前的版本在操作界面有了很大的改观，同时给出了程序窗口、历史信息窗口和变量管理窗口。
2002年6月推出的MA TLAB Release 13，即MA TLAB6.5/Simulink5.0是目前的最新版本。
经过多年来版本的不断更新，MA TLAB已集中了日常数学处理中的各种功能，包括高效的数值计算、矩阵运算、信号处理和图形生成等功能。
2024版年度MATLAB基础教程(第五版)全套教学课件
01
MATLAB工作环境包括命令窗口、工作空间、编辑 器、路径管理器等
02
界面简洁直观，易于上手，支持多种操作系统
03
提供丰富的帮助文档和示例代码，方便用户学习和 使用
6
变量、数据类型和运算符
MATLAB支持多种数据类型，包括数值型、字符 型、逻辑型等
变量命名规则灵活，但建议遵循一定的命名规范
运算符包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算 符等
介绍数值微分的基本概念和方法，包括差分法、中心差分法等，以及如何使用MATLAB 实现数值微分计算。
2024/2/2
常微分方程求解
介绍常微分方程的基本概念和解法，包括欧拉法、龙格-库塔法等，以及如何使用 MATLAB求解常微分方程。
15
03
图形绘制与可视化技术
2024/2/2
16
二维图形绘制方法
数组与矩阵运算
介绍数组和矩阵的基本概念和运算规则， 包括数组的创建、索引、操作等，以及矩 阵的加减、乘除、转置等运算。
2024/2/2
11
符号运算入门
01
符号运算基本概念
介绍符号运算的定义、特点、应用领域等基本概念。
2024/2/2
02
符号对象的创建与操作
详细讲解如何创建符号对象，包括符号变量、符号表达式、符号函数等，
函数编写及调试技巧
2024/2/2
函数编写
合理命名函数、明确输入输出、避免 全局变量、使用注释说明功能
调试技巧
设置断点、单步执行、查看变量值、 使用调试工具
24
面向对象程序设计思想
面向对象基本概念
类、对象、封装、继承、多态
MATLAB面向对象编程
定义类、创建对象、访问属性和方法、实现继承和多态
北航《精通matlab6.5》教材电子版_1
北航《精通matlab6.5》教材电子版_1第一章基础准备及入门本章有两个目的：一是讲述MATLAB正常运行所必须具备的基础条件；二是简明系统地介绍高度集成的Desktop操作桌面的功能和使用方法。
本章的前两节分别讲述：MATLAB的正确安装方法和MATLAB 环境的启动。
因为指令窗是MATLAB最重要的操作界面，所以本章用第1.3、1.4 两节以最简单通俗的叙述、算例讲述指令窗的基本操作方法和规则。
这部分内容几乎对MATLAB各种版本都适用。
MATLAB6.x 不同于其前版本的最突出之处是：向用户提供前所未有的、成系列的交互式工作界面。
了解、熟悉和掌握这些交互界面的基本功能和操作方法，将使新老用户能事半功倍地利用MATLAB去完成各种学习和研究。
为此，本章特设几节用于专门介绍最常用的交互界面：历史指令窗、当前目录浏览器、工作空间浏览器、内存数组编辑器、交互界面分类目录窗、M文件编辑/调试器、及帮助导航/浏览器。
本章是根据MATLAB6.5版编写的，但大部分内容也适用于其他6.x版。
1.1M ATLAB的安装和内容选择图 1.1-11.2D esktop操作桌面的启动1.2.1MATLAB的启动1.2.2Desktop操作桌面简介一操作桌面的缺省外貌图1.2-1二通用操作界面1.3 C ommand Window 运行入门1.3.1Command Window 指令窗简介图 1.3-11.3.2 最简单的计算器使用法【例1.3.2-1】求23)]47(212[÷-?+的算术运算结果。
（1）用键盘在MATLAB 指令窗中输入以下内容 >> (12+2*(7-4))/3^2（2）在上述表达式输入完成后，按【Enter 】键，该就指令被执行。
（3）在指令执行后，MATLAB 指令窗中将显示以下结果。
ans = 2【例1.3.2-2】简单矩阵=987654321A 的输入步骤。
（1）在键盘上输入下列内容A = [1,2,3; 4,5,6; 7,8,9] A =1 2 34 5 67 8 9（2）按【Enter】键，指令被执行。
精通MATLAB6.5版课程设计
精通MATLAB6.5版课程设计介绍MATLAB是一款被广泛应用于科学计算和工程领域的工具软件。
在MATLAB的课程学习过程中，课程设计是必不可少的一部分，它可以帮助学生更好地理解MATLAB的应用和使用方法。
针对MATLAB6.5版，本文将介绍一种MATLAB6.5版课程设计的方法，帮助初学者更好地掌握并精通MATLAB6.5版。
设计思路本次课程设计的设计思路主要分为以下几个步骤：1.熟悉MATLAB6.5版的界面和操作方法2.完成基础练习，包括运算、图形显示、数据处理等相关操作3.完成实际应用练习，如信号处理、图像处理、控制系统设计等4.根据个人兴趣和爱好进行自选题目的研究和设计下面将具体介绍这几个步骤。
熟悉MATLAB6.5版的界面和操作方法在进行MATLAB6.5版课程设计之前，需要熟悉MATLAB6.5版的界面和操作方法。
MATLAB6.5版的界面相对简单，主要包括编辑器、命令行窗口和工作区等几个部分。
可以通过在命令行窗口输入help来获取相关的帮助信息。
完成基础练习完成基础练习是学习MATLAB6.5版的重要步骤。
在基础练习环节中，需要掌握MATLAB6.5版的基本语法和运算方法，并熟练掌握图形显示、数据处理等相关操作。
以下是一些基础练习的题目：1.计算1至100中的所有奇数的和2.绘制正弦函数曲线3.对一组数据进行统计分析，并绘制相关图像完成实际应用练习完成实际应用练习是巩固MATLAB6.5版知识的有效方式，也是掌握MATLAB6.5版的必要步骤。
以下是一些实际应用练习的题目：1.对音频文件进行信号处理，提取特征并完成分类识别2.对图像进行处理，实现特定的效果，并进行相关的分析3.基于控制系统的需求，完成控制器的设计和优化自选题目研究和设计自选题目研究和设计是MATLAB6.5版课程设计中必不可少的一部分。
在实践过程中，学生应根据自己的兴趣和爱好进行选题，进行深入研究和设计，并制定详细的实践计划和实施方案。
MATLAB实用教程电子教案ppt文档
矩阵
构造矩阵的方法： 简单的创建方法 构造特殊矩阵 聚合矩阵 组合不同类型的数据
用简单方法构造矩阵
MATLAB中创建矩阵最简单的方法是使用符号 []。在方括号内输入多个元素可以创建矩阵的 一个行。用逗号或空格把每个元素间隔开。如 果想开始一个新行，用分号终止当前行：
A = [row1; row2; ...; rown]
下面创建一个3行5列的数值矩阵。
A = [12 62 93 -8 22; 16 2 87 43 91; -4 17 -72 95 6] A=
12 62 93 -8 22 16 2 87 43 91 -4 17 -72 95 6
构造特殊矩阵
MAT
功
描述
沿指定的维聚合矩阵 水平聚合矩阵 垂向聚合矩阵 通过复制和叠置矩阵来创建新矩阵 用已有矩阵创建块对角矩阵
获取矩阵的元素
使用编号索引 使用线性索引 使用冒号 使用end关键字
使用编号索引获取矩阵的元素
利用编号和索引，可以获取MATLAB矩 阵的元素。 要引用矩阵中的特殊元素，用下面的语 法指定它的行号和列号，其中A是矩阵变 量。按先行后列的顺序指定。
computer version
返回值
默认变量名，保存最近的结果。如果不给表达式指定一个输出变量， MATLAB会自动将结果保存到ans变量中 浮点相对精度。是MATLAB用于计算的容限 计算机可以表示的最大浮点数
计算机可以表示的最小浮点数
圆周率
虚数单位
无限值。类似n/0的表达式生成的结果为inf，其中n为非0实数 表示不合法的数值值，非数值。类似0/0和inf/inf的表达式生成的结 果，与NaN有关的算术运算结果，以及n/0，n为复数时的计算结果 都是NaN 计算机类型
北航《精通matlab65》教材电子版 2(共21页)
第二章数值数组及其(Qi)运算数值(Zhi)数组〔Numeric Array〕和数(Shu)组运算〔Array Operations〕始终是MATLAB的核(He)心内容。
自MATLAB5.x版起，由于(Yu)其“面向对象〞的特征，这种数值数组〔以下简称为数组〕成为了MATALB最重要的一种内建数据类型〔Built-in Data Type〕，而数组运算就是定义在这种数据布局上的方法〔Method〕。
本章系统阐述：一、二维数值数组的创立、寻访；数组运算和矩阵运算的区别；实现数组运算的底子函数；多项式的表达、创立和操作；常用尺度数组生成函数和数组构作技法；高维数组的创立、寻访和操作；非数NaN、“空〞数组概念和应用；关系和逻辑操作。
趁便指出：〔1〕本章所涉内容和方法，不仅使用于数值数组，并且也将局部地延伸使用于在其他数据布局中。
〔2〕MATLAB5.x和6.x 版在本章内容上的差别极微。
〔3〕MATLAB6.5版新增的两种逻辑操作，在第节赐与介绍。
2.1引导【例2.1-1】绘制函数在时的曲线。
x=0:0.1:1y=x.*exp(-x)plot(x,y),xlabel('x'),ylabel('y'),title('y=x*exp(-x)')x =Columns 1 through 7Columns 8 through 11y =Columns 1 through 7Columns 8 through 11图2.2一维数组的创立和寻访2.2.1一维数组(Zu)的创(Chuang)立2.2.2一维数组的子数组寻访和(He)赋值【例(Li)1】子数组的寻(Xun)访〔Address〕。
rand('state',0)x=rand(1,5)x =0.9501 0.2311 0.6068 0.4860 0.8913x(3)ans =0.6068x([1 2 5])ans =0.9501 0.2311 0.8913x(1:3)ans =0.9501 0.2311 0.6068x(3:end) %ans =0.6068 0.4860 0.8913x(3:-1:1) %ans =0.6068 0.2311 0.9501x(find(x>0.5))ans =0.9501 0.6068 0.8913x([1 2 3 4 4 3 2 1])ans =Columns 1 through 7Column 80.9501【例2】子数组的赋值〔Assign〕。
MATLAB教程
第1章MA TLAB 6.5环境 (5)1.1 MA TLAB简介 (5)1.1.1 MA TLAB工具箱 (6)1.1.2 MA TLAB功能和特点 (6)1.2 MA TLAB 6.5环境设置 (7)1.2.1 菜单栏 (7)1.2.2 工具栏 (10)1.2.3 通用操作界面窗口 (10)1.3 MA TLAB 6.5帮助 (19)1.4 MA TLAB 6.5其他管理 (21)1.4.1 MA TLAB用户文件格式 (21)1.4.2设置搜索路径 (22)1.4.3文件管理命令 (23)1.4.4 退出MA TLAB (24)1.5 一个实例 (24)第2章MA TLAB数值计算 (27)2.1 变量和数据 (27)2.1.1数据类型 (27)2.1.2数据 (27)2.1.3变量 (28)2.2 矩阵和数组 (29)2.2.1矩阵输入 (29)2.2.2矩阵元素和操作 (32)2.2.3字符串 (38)2.2.4矩阵和数组运算 (42)2.2.5多维数组 (53)2.3稀疏矩阵 (56)2.3.1稀疏矩阵的建立 (56)2.3.2稀疏矩阵的存储空间 (59)2.3.3稀疏矩阵的运算 (60)2.4多项式 (60)2.4.1多项式的求值、求根和部分分式展开 (60)2.4.2多项式的乘除法和微积分 (62)2.4.3多项式拟合和插值 (64)2.5元胞数组和结构数组 (66)2.5.1元胞数组 (66)2.5.2结构数组 (69)2.6数据分析 (72)2.6.1数据统计和相关分析 (72)2.6.2差分和积分 (73)2.6.3卷积和快速傅里叶变换 (75)2.6.4向量函数 (77)第3章MA TLAB符号计算 (78)3.1 符号表达式的建立 (78)3.1.1 创建符号常量 (78)3.1.2 创建符号变量和表达式 (79)3.1.3 符号矩阵 (80)3.2符号表达式的代数运算 (82)3.2.1符号表达式的代数运算 (82)3.2.2 符号数值任意精度控制和运算 (84)3.2.3 符号对象与数值对象的转换 (85)3.3符号表达式的操作和转换 (86)3.3.1符号表达式中自由变量的确定 (86)3.3.2符号表达式的化简 (87)3.3.3符号表达式的替换 (90)3.3.4求反函数和复合函数 (91)3.3.5 符号表达式的转换 (93)3.4 符号极限、微积分和级数求和 (94)3.4.1符号极限 (94)3.4.2符号微分 (95)3.4.3符号积分 (97)3.4.4符号级数 (98)3.5 符号积分变换 (99)3.5.1傅里叶(Fourier)变换及其反变换 (99)3.5.2拉普拉斯(Laplace)变换及其反变换 (100)3.5.3 Z变换及其反变换 (101)3.6符号方程的求解 (102)3.6.1代数方程 (102)3.6.2符号常微分方程 (103)3.7符号函数的可视化 (104)3.7.1符号函数的绘图命令 (104)3.7.2图形化的符号函数计算器 (106)3.8 Maple函数的使用 (106)3.8.1访问Maple函数 (106)3.8.2 获得Maple的帮助 (107)第4章MA TLAB计算的可视化和GUI设计 (108)4.1二维曲线的绘制 (108)4.1.1基本绘图命令plot (108)4.1.2绘制曲线的一般步骤 (112)4.1.3多个图形绘制的方法 (113)4.1.4曲线的线型、颜色和数据点形 (115)4.1.5设置坐标轴和文字标注 (116)4.1.6交互式图形命令 (119)4.2 MA TLAB的三维图形绘制 (120)4.2.1绘制三维线图命令plot3 (120)4.2.2绘制三维网线图和曲面图 (121)4.2.3立体图形与图轴的控制 (124)4.2.4色彩的控制 (126)4.3 MA TLAB的特殊图形绘制 (129)4.3.1条形图 (129)4.3.2面积图和实心图 (130)4.3.3直方图 (131)4.3.4饼图 (132)4.3.5离散数据图 (133)4.3.6对数坐标和极坐标图 (133)4.3.7等高线图 (134)4.3.8复向量图 (135)4.4图形窗口的功能 (136)4.5对话框 (137)4.6句柄图形 (139)4.6.1句柄图形体系 (139)4.6.2图形对象的操作 (140)4.6.3图形对象属性的获取和设置 (143)4.7图形用户界面(GUI)设计 (145)4.7.1可视化的界面环境 (145)4.7.2菜单 (146)4.7.3控件 (147)4.7.5回调函数 (149)4.7.6 GUI应用举例 (149)4.8动画 (152)4.8.1以电影方式产生动画 (152)4.8.2以对象方式产生动画 (152)第5章MA TLAB程序设计 (154)5.1脚本文件和函数文件 (154)5.1.1 M文本编辑器 (154)5.1.2 M文件的基本格式 (154)5.1.3 M脚本文件 (155)5.1.4 M函数文件 (156)5.2程序流程控制 (157)5.2.1 for ... end循环结构 . (157)5.2.2 while ... end循环结构. (158)5.2.3 If...else...end条件转移结构 (159)5.2.4 switch...cas e开关结构 .. (159)5.2.5 try... catch... end试探结构. (161)5.2.6流程控制语句 (161)5.3函数调用和参数传递 (163)5.3.1子函数和私有函数 (163)5.3.2局部变量和全局变量 (164)5.3.3函数的参数 (165)5.3.4程序举例 (168)5.4 M文件性能的优化和加速 (170)5.4.1 P码文件 (170)5.4.2 M文件性能优化 (170)5.4.3 JIT和加速器 (171)5.5内联函数 (174)5.6利用函数句柄执行函数 (175)5.6.1函数句柄的创建 (175)5.6.2用feval命令执行函数 (176)5.7利用泛函命令进行数值分析 (177)5.7.1求极小值 (178)5.7.2求过零点 (179)5.7.3数值积分 (180)5.7.4微分方程的数值解 (180)第6章线性控制系统分析与设计 (182)6.1线性系统的描述 (182)6.1.1状态空间描述法 (182)6.1.2传递函数描述法 (183)6.1.3零极点描述法 (184)6.1.4离散系统的数学描述 (184)6.2线性系统模型之间的转换 (187)6.2.1连续系统模型之间的转换 (187)6.2.2连续系统与离散系统之间的转换 (190)6.2.3模型对象的属性 (193)6.3结构框图的模型表示 (195)6.4线性系统的时域分析 (203)6.4.1零输入响应分析 (203)6.4.2脉冲响应分析 (204)6.4.3阶跃响应分析 (205)6.4.4任意输入的响应 (206)6.4.5系统的结构参数 (208)6.5线性系统的频域分析 (209)6.5.1频域特性 (209)6.5.2连续系统频域特性 (210)6.5.3幅值裕度和相角裕度 (213)6.5.4离散系统频域分析 (214)6.6线性系统的根轨迹分析 (214)6.6.1绘制根轨迹 (214)6.6.2根轨迹的其它工具 (216)6.7线性系统的状态空间设计 (219)6.7.1极点配置法 (219)6.7.2最优二次型设计 (220)第7章Simulink仿真环境 (221)7.1演示一个Simulink的简单程序 (221)7.2 Simulink的文件操作和模型窗口 (223)7.2.1 Simulink的文件操作 (223)7.2.2 Simulink的模型窗口 (223)7.3 模型的创建 (225)7.3.1模块的操作 (225)7.3.2信号线的操作 (227)7.3.3给模型添加文本注释 (228)7.4 Simulink的基本模块 (228)7.4.1基本模块 (228)7.4.2常用模块的参数和属性设置 (230)7.5复杂系统的仿真与分析 (233)7.5.1仿真的设置 (233)7.5.2连续系统仿真 (234)7.5.3离散系统仿真 (237)7.5.4仿真结构参数化 (239)7.6子系统与封装 (239)7.6.1建立子系统 (239)7.6.2条件执行子系统 (241)7.6.3子系统的封装 (242)7.7用MA TLAB命令创建和运行Simulink模型 (246)7.7.1用MA TLAB命令创建Simulink模型 (246)7.7.2用MA TLAB命令运行Simulink模块 (248)7.8以Simulink为基础的模块工具箱简介 (249)第8章MA TLAB高级应用 (249)8.1 MA TLAB应用接口 (249)8.1.1 MEX文件 (249)8.1.2 使用MA TLAB编译器生成MEX和EXE文件 (253)8.2 低级文件的输入输出 (255)8.2.1打开和关闭文件 (255)8.2.2读写格式化文件 (256)8.2.3读写二进制数据 (258)8.2.4文件定位 (259)8.3 图形文件的转储 (261)8.4 Notebook (261)8.4.1 Notebook的安装 (261)8.4.2 Notebook的启动 (262)8.4.3 Notebook的使用 (263)8.4.4 Notebook中MA TLAB的使用 (266)第1章MATLAB 6.5环境1.1MATLAB简介MATLAB(Matrix Laborator)是MathWorks公司开发科学与工程计算软件；●广泛应用于自动控制、数学运算、信号分析、计算机技术、图像信号处理、财务分析、航天工业、汽车工业、生物医学工程、语音处理和雷达工程等行业；●国内外高校和研究部门科学研究的重要工具；●MATLIB 已成为数学计算工具方面事实上的标准，MATLIB 6.5是最新版本。
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第二章 数值数组及其运算数值数组（Numeric Array ）和数组运算（Array Operations ）始终是MATLAB 的核心内容。
自MATLAB5.x 版起，由于其“面向对象”的特征，这种数值数组（以下简称为数组）成为了MATALB 最重要的一种内建数据类型（Built-in Data Type ），而数组运算就是定义在这种数据结构上的方法（Method ）。
本章系统阐述：一、二维数值数组的创建、寻访；数组运算和矩阵运算的区别；实现数组运算的基本函数；多项式的表达、创建和操作；常用标准数组生成函数和数组构作技法；高维数组的创建、寻访和操作；非数NaN 、“空”数组概念和应用；关系和逻辑操作。
顺便指出：（1）本章所涉内容和方法，不仅使用于数值数组，而且也将部分地延伸使用于在其他数据结构中。
（2）MATLAB5.x 和 6.x 版在本章内容上的差异极微。
（3）MATLAB6.5版新增的两种逻辑操作，在第2.13.2节给予介绍。
2.1 引导【例2.1-1】绘制函数x xe y -=在10≤≤x 时的曲线。
x=0:0.1:1y=x.*exp(-x)plot(x,y),xlabel('x'),ylabel('y'),title('y=x*exp(-x)') x =Columns 1 through 70 0.1000 0.2000 0.3000 0.4000 0.5000 0.6000 Columns 8 through 110.7000 0.8000 0.9000 1.0000y =Columns 1 through 70 0.0905 0.1637 0.2222 0.2681 0.3033 0.3293 Columns 8 through 112.2一维数组的创建和寻访 2.2.1一维数组的创建 2.2.2 一维数组的子数组寻访和赋值【例2.2.2-1】子数组的寻访（Address ）。
rand('state',0)x=rand(1,5)x =0.9501 0.2311 0.6068 0.4860 0.8913x(3)ans =0.6068x([1 2 5])ans =0.9501 0.2311 0.8913x(1:3)ans =0.9501 0.2311 0.6068x(3:end) %ans =0.6068 0.4860 0.8913x(3:-1:1) %ans =0.6068 0.2311 0.9501x(find(x>0.5))ans =0.9501 0.6068 0.8913x([1 2 3 4 4 3 2 1])ans =Columns 1 through 70.9501 0.2311 0.6068 0.4860 0.4860 0.6068 0.2311 Column 80.9501【例2.2.2-2】子数组的赋值（Assign）。
x(3) = 0x =0.9501 0.2311 0 0.4860 0.8913x([1 4])=[1 1]x =1.0000 0.2311 0 1.0000 0.89132.3二维数组的创建2.3.1直接输入法【例2.3.1-1】在MATLAB环境下，用下面三条指令创建二维数组C。
a=2.7358; b=33/79;C=[1,2*a+i*b,b*sqrt(a);sin(pi/4),a+5*b,3.5+i]C =1.0000 5.4716 + 0.4177i 0.69090.7071 4.8244 3.5000 + 1.0000i【例2.3.1-2】复数数组的另一种输入方式。
M_r=[1,2,3;4,5,6],M_i=[11,12,13;14,15,16]CN=M_r+i*M_iM_r =1 2 34 5 6M_i =11 12 1314 15 16CN =1.0000 +11.0000i2.0000 +12.0000i3.0000 +13.0000i4.0000 +14.0000i5.0000 +15.0000i6.0000 +16.0000i2.3.2 利用M 文件创建和保存数组【例2.3.2-1】创建和保存数组 AM 的 MyMatrix.m 文件。
（1）% MyMatrix.m Creation and preservation of matrix AMAM=[101,102,103,104,105,106,107,108,109;...201,202,203,204,205,206,207,208,209;...301,302,303,304,305,306,307,308,309];（2）（3）2.4二维数组元素的标识 2.4.1“全下标”标识 2.4.2“单下标”标识 2.4.3 “逻辑1”标识【例2.4.3-1】找出数组⎥⎦⎤⎢⎣⎡----=5311342024A 中所有绝对值大于3的元素。
A=zeros(2,5);A(:)=-4:5L=abs(A)>3islogical(L)X=A(L)A =-4 -2 0 2 4-3 -1 1 3 5L =1 0 0 0 10 0 0 0 1ans =1X =-445【例2.4.3-2】演示逻辑数组与一般双精度数值数组的关系和区别。
（本例在例2.4.3-1基础上进行）。
（1）Num=[1,0,0,0,1;0,0,0,0,1];N_L=Num==Lc_N=class(Num)c_L=class(L)N_L =1 1 1 1 11 1 1 1 1c_N =doublec_L =double（2）islogical(Num)Y=A(Num)ans =??? Index into matrix is negative or zero. See release notes on changes tological indices.2.5二维数组的子数组寻访和赋值【例2.5-1】不同赋值方式示例。
A=zeros(2,4)A =0 0 0 00 0 0 0A(:)=1:8A =1 3 5 72 4 6 8s=[2 3 5];A(s)Sa=[10 20 30]'A(s)=Saans =2 3 5Sa =102030A =1 20 30 710 4 6 8A(:,[2 3])=ones(2)A =1 1 1 710 1 1 82.6执行数组运算的常用函数2.6.1函数数组运算规则的定义：2.6.2执行数组运算的常用函数【例2.6.2-1】演示pow2的数组运算性质。
A=[1:4;5:8]A =1 2 3 45 6 7 8pow2(A)ans =2 4 8 1632 64 128 2562.7数组运算和矩阵运算2.7.1数组运算和矩阵运算指令对照汇总【例 2.7.1-1】两种不同转置的比较clear;A=zeros(2,3);A(:)=1:6;A=A*(1+i)A_A=A.'A_M=A'A =1.0000 + 1.0000i 3.0000 + 3.0000i 5.0000 + 5.0000i2.0000 + 2.0000i 4.0000 + 4.0000i 6.0000 + 6.0000i A_A =1.0000 + 1.0000i2.0000 + 2.0000i3.0000 + 3.0000i4.0000 + 4.0000i5.0000 + 5.0000i6.0000 + 6.0000iA_M =1.0000 - 1.0000i2.0000 - 2.0000i3.0000 - 3.0000i4.0000 - 4.0000i5.0000 - 5.0000i6.0000 - 6.0000i2.8多项式的表达方式及其操作2.8.1多项式的表达和创建一多项式表达方式的约定二多项式行向量的创建方法【例 2.8.1.2-1】求3阶方阵A的特征多项式。
A=[11 12 13;14 15 16;17 18 19];PA=poly(A)PPA=poly2str(PA,'s')PA =1.0000 -45.0000 -18.0000 0.0000PPA =s^3 - 45 s^2 - 18 s + 1.8303e-014【例 2.8.1.2-2】由给定根向量求多项式系数向量。
R=[-0.5,-0.3+0.4*i,-0.3-0.4*i];P=poly(R)PR=real(P)PPR=poly2str(PR,'x')P =1.0000 1.1000 0.5500 0.1250PR =1.0000 1.1000 0.5500 0.1250PPR =x^3 + 1.1 x^2 + 0.55 x + 0.1252.8.2 多项式运算函数【例2.8.2-1】求1)1)(4)(2(32+++++s s s s s 的“商”及“余”多项式。
p1=conv([1,0,2],conv([1,4],[1,1]));p2=[1 0 1 1];[q,r]=deconv(p1,p2);cq='商多项式为 '; cr='余多项式为 ';disp([cq,poly2str(q,'s')]),disp([cr,poly2str(r,'s')])商多项式为 s + 5余多项式为 5 s^2 + 4 s + 3【例 2.8.2-2】两种多项式求值指令的差别。
S=pascal(4)P=poly(S);PP=poly2str(P,'s')PA=polyval(P,S)PM=polyvalm(P,S)S =1 1 1 11 2 3 41 3 6 101 4 10 20PP =s^4 - 29 s^3 + 72 s^2 - 29 s + 1PA =1.0e+004 *0.0016 0.0016 0.0016 0.00160.0016 0.0015 -0.0140 -0.05630.0016 -0.0140 -0.2549 -1.20890.0016 -0.0563 -1.2089 -4.3779PM =1.0e-010 *0.0016 0.0033 0.0090 0.02050.0045 0.0101 0.0286 0.06970.0095 0.0210 0.0653 0.15960.0163 0.0387 0.1226 0.3019【例 2.8.2-3】部分分式展开。
a=[1,3,4,2,7,2];b=[3,2,5,4,6];[r,s,k]=residue(b,a)r =1.1274 + 1.1513i1.1274 - 1.1513i-0.0232 - 0.0722i-0.0232 + 0.0722i0.7916s =-1.7680 + 1.2673i-1.7680 - 1.2673i0.4176 + 1.1130i0.4176 - 1.1130i-0.2991k =[]2.9标准数组生成函数和数组操作函数2.9.1标准数组生成函数【例2.9.1-1】标准数组产生的演示。