MATLAB/Simulink入门经典教程

"本教材严格参照教育部《普通高等学校本科专业目录》、教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会《电子电气基础课程教学基本要求》，以及新工科和工程教育专业认证理念编写。本书是以当今流行的MATLAB R2020a和Simulink 10.1为平台编写的，是不同专业作者十余年在高校从事MATLAB课程教学、课程改革、毕业设计指导和利用MATLAB进行科学研究基础上编著而成。本书具有以下特色：  融合新工科和工程教育专业认证理念 以学生为中心，案例式教学为手段，培养学生用MATLAB/Simulink解决复杂工程问题的能力。  知识体系编排科学，符合认知学习规律 按照先基础后案例，先理论后实验，由浅入深，循序渐进的原则进行编排，便于读者从入门开始学习MATLAB/Simulink。  内容简单全面，例题与实例丰富实用 详细介绍MATLAB/Simulink的基本内容，列举丰富的例题和案例，便于读者充分掌握MATLAB/Simulink的各种函数和命令。  理论教学与动手实践结合紧密 本书提供配套的教学课件、程序代码、习题解答及全书插图，便于教师教学；同时，也提供配套的11个MATLAB/Simulink实验内容，便于学生上机实践。 教学资源  教学课件  程序代码  习题解答  全书插图  教学大纲  授课计划 "

本书全面简洁地介绍MATLAB/Simulink的基础知识。全书以当今流行的MATLAB R2018a和Simulink 9.1为平台，结合高等学校教师的丰富教学经验和科学研究，详细介绍MATLAB/Simulink的开发环境、程序设计和系统仿真。本书的特色是注重MATLAB/Simulink的基础，兼顾数学应用；内容编排合理科学，由浅入深，循序渐进；内容翔实，例题新颖，例题丰富，便于高校不同专业的本科生学习和掌握MATLAB/Simulink。本书可以作为高等院校理工科各专业本科生或者研究生教学用书，也可以作为广大科研工作者参考用书。

徐国保，博士，副教授，副系主任，毕业于北京科技大学，获得博士学位，就职于广东海洋大学，在University of Western Ontario 公派访问学者一年。主持和参与了国家自然基金和广东省自然基金等13项科研项目；发表论文20余篇，其中SCI 收录3 篇，EI 收录9篇；主编教材1部；获得学校讲课比赛一等奖，教学成果奖二等奖等16项奖励。长期从事MATLAB语言及应用课程的教学和研究。

MATLAB/Simulink基础篇 第1章MATLAB语言概述 1.1MATLAB语言的发展 1.2MATLAB语言的特点 1.3MATLAB语言的环境 1.3.1MATLAB语言的安装 1.3.2MATLAB语言的界面简介 1.4MATLAB帮助系统 1.4.1help查询帮助函数 1.4.2lookfor查询帮助函数 1.4.3联机帮助系统 1.5MATLAB数据类型 1.5.1常量和变量 1.5.2整数和浮点数 1.5.3复数 1.6MATLAB运算符 1.6.1算术运算符 1.6.2关系运算符 1.6.3逻辑运算符 1.6.4优先级 习题 第2章MATLAB矩阵及其运算 2.1矩阵的创建 2.1.1直接输入矩阵 2.1.2冒号生成矩阵 2.1.3利用函数生成矩阵 2.1.4利用文本文件生成矩阵 2.1.5利用M文件生成矩阵 2.1.6特殊矩阵的生成 2.2矩阵的修改 2.2.1矩阵部分替换 2.2.2矩阵部分删除 2.2.3矩阵部分扩展 2.2.4矩阵结构变换 2.3矩阵的基本运算 2.3.1矩阵的加减运算 2.3.2矩阵的乘法运算 2.3.3矩阵的除法运算 2.3.4矩阵的乘方运算 2.3.5矩阵的点运算 2.4矩阵的分析 2.4.1方阵的行列式 2.4.2矩阵的秩和迹 2.4.3矩阵的逆和伪逆 2.4.4线性方程组的解 2.4.5矩阵的特征值和特征向量 2.4.6矩阵的分解 2.4.7矩阵的信息获取函数 习题 第3章MATLAB字符串和数组 3.1字符串 3.1.1字符串的创建 3.1.2字符串的操作 3.1.3字符串转换 3.2多维数组 3.2.1多维数组的创建 3.2.2多维数组的操作 3.3结构数组 3.3.1结构数组的创建 3.3.2结构体内部数据的获取 3.3.3结构体的操作函数 3.4元胞数组 3.4.1元胞数组的创建 3.4.2元胞数组的操作 习题 第4章MATLAB程序结构和M文件 4.1程序结构 4.1.1顺序结构 4.1.2选择结构 4.1.3循环结构 4.1.4程序控制命令 4.2M文件 4.2.1M文件的分类和特点 4.2.2M文件的创建和打开 4.3M函数文件 4.3.1M函数文件的格式 4.3.2M函数文件的调用 4.3.3主函数和子函数 4.3.4函数的参数 4.3.5函数的变量 4.4程序调试 4.4.1命令窗口调试 4.4.2MATLAB菜单调试 4.4.3MATLAB调试函数 习题 第5章MATLAB数值计算 5.1多项式 5.1.1多项式的创建 5.1.2多项式的值和根 5.1.3多项式的四则运算 5.1.4多项式的微积分运算 5.1.5多项式的部分分式展开 5.2数据插值 5.2.1一维插值 5.2.2二维插值 5.2.3多维插值 5.3数据拟合 5.4数据统计 5.4.1矩阵元素的优选值和最小值 5.4.2矩阵元素的平均值和中值 5.4.3矩阵元素的排序 5.4.4矩阵元素求和与求积 5.4.5矩阵元素的累加和与累乘积 5.4.6标准方差和相关系数 5.5数值计算 5.5.1函数极值 5.5.2函数零点 5.5.3数值差分 5.5.4数值积分 5.5.5常微分方程求解 习题 第6章MATLAB符号运算 6.1MATLAB符号运算的特点 6.2MATLAB符号对象的创建和使用 6.3符号多项式函数运算 6.3.1多项式函数的符号表达形式及相互转换 6.3.2符号多项式的向量表示形式及其计算 6.3.3反函数和复合函数求解 6.4符号微积分运算 6.4.1函数的极限和级数运算 6.4.2符号微分运算 6.4.3符号积分运算 6.5符号方程求解 6.5.1符号代数方程求解 6.5.2符号常微分方程求解 6.5.3一维偏微分方程求解 习题 第7章MATLAB数据可视化 7.1概述 7.2二维曲线的绘制 7.2.1绘图基本函数 7.2.2线性图格式设置 7.2.3图形修饰 7.2.4图形保持 7.2.5多个图形绘制 7.3二维特殊图形的绘制 7.3.1柱状图 7.3.2饼形图 7.3.3直方图 7.3.4离散数据图 7.3.5向量图 7.3.6极坐标图 7.3.7对数坐标图 7.3.8双纵坐标图 7.3.9函数绘图 7.4三维曲线和曲面的绘制 7.4.1绘制三维曲线图 7.4.2绘制三维曲面图 7.4.3绘制三维特殊图形 7.4.4绘制动画图形 7.5MATLAB图形窗口 习题 第8章MATLAB图形用户界面 8.1图形用户界面简介 8.1.1GUI的设计原则及步骤 8.1.2GUI设计窗口的打开、关闭和保存 8.1.3GUI的模板 8.2控制框常用对象及功能 8.2.1GUI按钮 8.2.2GUI滑块 8.2.3GUI单选按钮 8.2.4GUI复选框 8.2.5GUI可编辑文本和静态文本 8.2.6GUI弹出式菜单 8.2.7GUI列表框 8.2.8GUI切换按钮 8.2.9GUI轴 8.3GUI菜单的设计 8.3.1使用菜单编辑器创建菜单 8.3.2使用句柄对象创建菜单 习题 第9章Simulink仿真基础 9.1Simulink概述 9.1.1Simulink的基本概念 9.1.2Simulink模块的组成 9.1.3Simulink中的数据类型 9.2Simulink的使用 9.2.1Simulink的启动和退出 9.2.2在Simulink的窗口创建一个新模型 9.2.3Simulink模块的操作 9.2.4Simulink的建模和仿真 9.3Simulink的模块库及模块 9.3.1Commonly Used Blocks子模块库 9.3.2Continuous子模块库 9.3.3Dashboard子模块库 9.3.4Discontinuities子模块库 9.3.5Discrete子模块库 9.3.6Logic and Bit Operations子模块库 9.3.7Lookup Tables子模块库 9.3.8Math Operations子模块库 9.3.9Message & Events子模块库 9.3.10Model Verification子模块库 9.3.11ModelWide Utilities子模块库 9.3.12Ports & Subsystems子模块库 9.3.13Signal Attributes子模块库 9.3.14Signal Routing子模块库 9.3.15Sinks子模块库 9.3.16Sources子模块库 9.3.17String子模块库 9.3.18UserDefined Functions子模块库 9.4Simulink模块操作及建模 9.4.1Simulink模型 9.4.2Simulink模块的基本操作 9.4.3系统模型注释与信号标签设置 9.4.4Simulink建模 9.5Simulink模块及仿真参数设置 9.5.1模块参数设置 9.5.2Simulink仿真参数设置 9.6过零检测和代数环 9.6.1过零检测 9.6.2代数环 习题 MATLAB/Simulink案例篇 第10章MATLAB/Simulink案例 10.1MATLAB运算基础案例 10.1.1三角函数运算案例 10.1.2指数和对数运算案例 10.1.3面积和周长案例 10.1.4关系和逻辑运算案例 10.2MATLAB矩阵运算案例 10.2.1等差矩阵生成案例 10.2.2特殊矩阵生成案例 10.2.3矩阵修改案例 10.2.4矩阵运算案例 10.2.5线性方程组求解案例 10.3MATLAB字符串及数组案例 10.3.1MATLAB字符串案例 10.3.2MATLAB多维数组案例 10.3.3MATLAB元胞数组和结构数组案例 10.4MATLAB程序结构案例 10.4.1MATLAB顺序结构案例 10.4.2MATLAB选择结构案例 10.4.3MATLAB循环结构案例 10.5MATLAB文件案例 10.5.1M脚本文件案例 10.5.2M函数文件案例 10.6MATLAB多项式案例 10.6.1多项式的值和根案例 10.6.2多项式的四则运算案例 10.6.3多项式的微积分运算案例 10.6.4多项式的部分分式展开案例 10.7MATLAB数据插值和拟合案例 10.7.1数据插值案例 10.7.2数据拟合案例 10.8MATLAB数据统计和数值计算案例 10.8.1数据统计案例 10.8.2数值计算案例 10.9MATLAB符号计算案例 10.9.1MATLAB符号多项式函数运算案例 10.9.2MATLAB符号微积分运算案例 10.9.3MATLAB符号方程求解案例 10.10MATLAB绘图案例 10.10.1二维曲线的绘制案例 10.10.2二维特殊图形的绘制案例 10.10.3三维曲线和曲面的绘制案例 10.11MATLAB图形用户界面案例 10.11.1曲线修饰演示系统案例 10.11.2图像预处理演示系统案例 10.12Simulink仿真案例 MATLAB/Simulink实验篇 第11章MATLAB/Simulink实验 11.1实验一MATLAB运算基础 11.2实验二向量和矩阵的运算 11.3实验三字符串及矩阵分析 11.4实验四M脚本文件和函数文件 11.5实验五程序结构设计 11.6实验六多项式运算及多项式插值和拟合 11.7实验七数据统计和数值计算 11.8实验八符号计算 11.9实验九MATLAB绘图 11.10实验十MATLAB图形用户界面 11.11实验十一Simulink仿真 附录A习题答案 参考文献