本书面向MATLAB的初、中级读者，在介绍MATLAB R2020a集成环境的基础上，对MATLAB使用中常用的知识和工具进行了详细的介绍。书中各章均提供了大量有针对性的示例，可供读者实战练习。 根据内容的侧重点不同，全书分为4部分，共24章：～5章为基础部分；第6～10章为数学应用部分；1～15章为工程应用部分；6～20章为不错应用部分，第21～24章为知识拓展部分。由于篇幅受限，9～24章为赠送电子图书部分。 为了使用户能够更好地操作MATLAB，本书中示例的命令已记录在M文件及其他相关文件中，用户可以将相关的目录设置为工作目录，直接使用M文件进行操作，以便快速掌握MATLAB的使用方法。
部分
章 MATLAB R2020a概述1
1.1 MATLAB简介2
1.1.1 MathWorks及其产品概述2
1.1.2 MATLAB与其他数学软件2
1.1.3 MATLAB的主要特点3
1.1.4 MATLAB系统的组成3
1.1.5 MATLAB应用程序简介4
1.2 MATLAB R2020a的目录结构5
1.3 MATLAB R2020a的工作环境6
1.3.1 选项卡/面板6
1.3.2 命令行窗口7
1.3.3 工作区窗口8
1.4 MATLAB的通用命令8
1.5 MATLAB文件管理9
1.5.1 当前文件夹窗口9
1.5.2 搜索路径及其设置10
1.6 MATLAB帮助系统12
1.6.1 纯文本帮助12
1.6.2 演示(Demos)帮助13
1.6.3 帮助导航浏览器13
1.7 初步使用MATLAB13
1.8 本章小结14
第2章 MATLAB基础知识15
2.1 数据类型16
2.1.1 数值类型16
2.1.2 逻辑类型20
2.1.3 字符和字符串22
2.1.4 函数句柄24
2.1.5 结构体类型26
2.1.6 数组类型29
2.1.7 单元数组类型31
2.1.8 map容器类型34
2.2 基本矩阵操作38
2.2.1 矩阵和数组的概念及其区别38
2.2.2 矩阵的构造39
2.2.3 矩阵大小及结构的改变43
2.2.4 矩阵下标引用44
2.2.5 矩阵信息的获取47
2.2.6 矩阵的保存和加载52
2.3 运算符57
2.3.1 算术运算符58
2.3.2 关系运算符59
2.3.3 逻辑运算符60
2.3.4 运算优先级61
2.4 字符串处理函数62
2.4.1 字符串的构造62
2.4.2 字符串比较函数64
2.4.3 字符串查找和替换函数64
2.4.4 字符串―数值转换66
2.5 本章小结66
第3章 数组与矩阵67
3.1 数组运算68
3.1.1 数组的创建和操作68
3.1.2 数组的常见运算71
3.2 矩阵操作76
3.2.1 创建矩阵76
3.2.2 改变矩阵大小80
3.2.3 重构矩阵83
3.3 矩阵元素的运算83
3.3.1 矩阵的加减法运算83
3.3.2 矩阵的乘法运算84
3.3.3 矩阵的除法运算86
3.3.4 矩阵的幂运算86
3.3.5 矩阵元素的查找87
3.3.6 矩阵元素的排序88
3.3.7 矩阵元素的求和88
3.3.8 矩阵元素的求积89
3.3.9 矩阵元素的差分90
3.4 矩阵运算91
3.4.1 矩阵分析91
3.4.2 矩阵分解96
3.4.3 特征值和特征向量102
3.5 稀疏矩阵104
3.5.1 稀疏矩阵的存储方式104
3.5.2 稀疏矩阵的生成104
3.5.3 稀疏矩阵的运算109
3.6 本章小结109
第4章 MATLAB编程基础110
4.1 M文件编辑器111
4.2 变量114
4.2.1 变量的命名114
4.2.2 变量的类型114
4.2.3 MATLAB默认的特殊变量115
4.2.4 关键字115
4.3 MATLAB的控制流116
4.3.1 顺序结构116
4.3.2 if-else-end分支结构117
4.3.3 switch-case结构118
4.3.4 try-catch结构120
4.3.5 for循环结构121
4.3.6 while循环结构123
4.4 控制程序流的其他常用指令124
4.4.1 return指令124
4.4.2 input和keyboard指令124
4.4.3 yesinput指令125
4.4.4 pause指令125
4.4.5 continue指令125
4.4.6 break指令126
4.4.7 error和warning指令126
4.5 脚本和函数127
4.5.1 脚本127
4.5.2 函数128
4.5.3 M文件的一般结构129
4.5.4 匿名函数、子函数、私有函数与私有目录131
4.5.5 重载函数132
4.5.6 eval和feval函数133
4.5.7 内联函数135
4.5.8 向量化和预分配138
4.5.9 函数的函数138
4.5.10 P码文件139
4.6 M文件中变量的检测与传递141
4.6.1 输入/输出变量检测指令141
4.6.2 “可变数量”输入/输出变量141
4.6.3 跨空间变量传递和赋值143
4.7 MATLAB程序的调试145
4.7.1 程序调试的基本概念145
4.7.2 直接调试法146
4.7.3 使用调试函数进行调试147
4.7.4 工具调试法150
4.7.5 程序的性能优化技术151
4.8 本章小结152
第5章 数据可视化153
5.1 图形绘制154
5.1.1 离散数据及离散函数154
5.1.2 连续函数155
5.1.3 图形绘制示例155
5.1.4 图形绘制的基本步骤157
5.2 二维图形绘制157
5.2.1 plot指令158
5.2.2 栅格162
5.2.3 文字说明162
5.2.4 线型、标记和颜色165
5.2.5 坐标轴设置168
5.2.6 图形叠绘169
5.2.7 子图绘制169
5.2.8 交互式绘图171
5.2.9 双坐标轴绘制172
5.2.10 fplot绘图指令173
5.2.11 ezplot绘图指令174
5.2.12 特殊坐标轴绘图174
5.2.13 二维特殊图形函数176
5.3 三维图形绘制180
5.3.1 曲线图绘制180
5.3.2 网格图绘制181
5.3.3 曲面图绘制182
5.3.4 光照模型183
5.3.5 绘制等值线图184
5.4 四维图形可视化185
5.4.1 用颜色描述第四维185
5.4.2 其他函数186
5.5 本章小结187
第2部分
第6章 数据分析188
6.1 多项式及其函数189
6.1.1 多项式的表达式和创建189
6.1.2 多项式求根190
6.1.3 多项式的四则运算191
6.1.4 多项式的导数、积分与估值193
6.1.5 多项式运算函数及操作指令194
6.1.6 有理多项式195
6.2 数据插值196
6.2.1 一维插值196
6.2.2 二维插值199
6.3 函数的极限200
6.3.1 极限的概念201
6.3.2 求极限的函数201
6.4 函数数值积分202
6.4.1 数值积分问题的数学表述202
6.4.2 一元函数的数值积分203
6.4.3 多重数值积分204
6.5 本章小结205
第7章 符号计算206
7.1 MATLAB符号计算概述207
7.2 符号对象和符号表达式207
7.2.1 符号对象的创建命令207
7.2.2 符号对象的创建示例208
7.2.3 符号计算中的运算符和函数211
7.2.4 符号对象的类别识别函数214
7.2.5 符号表达式中的变量确定216
7.2.6 符号精度计算217
7.3 符号表达式操作219
7.3.1 符号表达式显示219
7.3.2 符号表达式合并219
7.3.3 符号表达式展开220
7.3.4 符号表达式嵌套221
7.3.5 符号表达式分解221
7.3.6 符号表达式化简222
7.4 符号表达式替换223
7.4.1 subs替换函数223
7.4.2 subexpr替换函数224
7.5 符号函数的操作225
7.5.1 复合函数操作225
7.5.2 反函数操作226
7.6 符号微积分227
7.6.1 符号表达式的极限227
7.6.2 符号表达式的微分228
7.6.3 符号表达式的积分230
7.6.4 符号表达式的级数求和231
7.6.5 符号表达式的泰勒级数231
7.7 符号积分变换232
7.7.1 傅里叶变换及其反变换233
7.7.2 拉普拉斯变换及其反变换234
7.7.3 Z变换及其反变换234
7.8 符号代数方程求解236
7.9 符号微分方程求解238
7.10 符号分析可视化240
7.10.1 funtool分析界面240
7.10.2 taylortool分析界面243
7.11 本章小结244
第8章 概率统计245
8.1 产生随机变量246
8.1.1 二项分布的随机数据的产生246
8.1.2 正态分布的随机数据的产生246
8.1.3 常见分布的随机数产生247
8.2 概率密度计算248
8.2.1 通用函数概率密度值248
8.2.2 专用函数概率密度值250
8.3 累积概率分布251
8.3.1 通用函数累积概率值251
8.3.2 专用函数累积概率值252
8.4 统计特征253
8.4.1 平均值、中值253
8.4.2 数据比较254
8.4.3 期望255
8.4.4 方差和标准差255
8.4.5 协方差与相关系数255
8.5 统计作图257
8.5.1 正整数频率表257
8.5.2 累积分布函数图形257
8.5.3 最小二乘拟合直线258
8.5.4 绘制正态分布概率图形259
8.5.5 样本数据的盒图259
8.5.6 参考线绘制260
8.5.7 样本概率图形262
8.5.8 正态拟合直方图262
8.6 本章小结263
第9章 数学建模函数264
9.1 曲线拟合函数265
9.1.1 多项式拟合265
9.1.2 加权最小方差(WLS)拟合原理及示例266
9.1.3 非线性曲线拟合268
9.2 参数估计函数269
9.2.1 常见分布的参数估计269
9.2.2 点估计271
9.2.3 区间估计273
9.3 参数传递273
9.3.1 输入和输出参数的数目274
9.3.2 可变数目的参数传递275
9.3.3 返回被修改的输入参数275
9.3.4 全局变量276
9.4 本章小结277
0章 经典智能算法278
10.1 粒子群算法的MATLAB实现279
10.1.1 基本原理279
10.1.2 程序设计280
10.1.3 经典应用286
10.2 遗传算法的MATLAB实现290
10.2.1 基本原理291
10.2.2 程序设计293
10.2.3 经典应用298
10.3 蚁群算法概述304
10.3.1 基本原理304
10.3.2 程序设计305
10.3.3 经典应用307
10.4 本章小结314
第3部分
1章 偏微分方程工具箱315
11.1 偏微分方程工具箱介绍316
11.1.1 偏微分方程常见类型介绍316
11.1.2 偏微分方程工具箱简介321
11.2 求解偏微分方程示例323
11.2.1 求解椭圆方程323
11.2.2 求解抛物线方程327
11.2.3 求解双曲线方程331
11.2.4 求解特征值方程335
11.3 本章小结338
2章 优化工具箱339
12.1 优化工具箱及最优化问题介绍340
12.1.1 优化工具箱中的常用函数340
12.1.2 最优化问题343
12.2 线性规划346
12.2.1 线性规划函数346
12.2.2 线性规划问题的应用347
12.3 无约束非线性规划355
12.3.1 基本数学原理介绍356
12.3.2 无约束非线性规划函数356
12.3.3 无约束非线性规划问题的应用360
12.4 二次规划360
12.4.1 二次规划函数quadprog360
12.4.2 二次规划问题的应用362
12.5 有约束最小化363
12.5.1 有约束最小化函数fmincon363
12.5.2 有约束最小化应用366
12.6 目标规划367
12.6.1 目标规划函数fgoalattain367
12.6.2 目标规划应用370
12.7 优选最小化373
12.7.1 优选最小化函数fminimax374
12.7.2 优选最小化应用375
12.8 本章小结377
3章 小波分析工具箱378
13.1 小波分析379
13.1.1 小波分析概述379
13.1.2 傅里叶变换和小波变换380
13.1.3 多分辨分析383
13.1.4 小波包分析385
13.1.5 几种常用的小波388
13.1.6 小波应用演示示例390
13.2 小波分析工具箱介绍392
13.2.1 小波分析工具箱的启动392
13.2.2 一维连续小波分析工具393
13.2.3 一维离散小波分析工具397
13.3 小波分析在图像处理中的应用402
13.3.1 基于小波变换的图像局部压缩403
13.3.2 二维小波变换的图像压缩404
13.3.3 图像压缩中阈值的确定与作用命令407
13.3.4 基于小波包变换的图像压缩409
13.3.5 小波变换用于图像去噪410
13.3.6 小波分析用于图像增强414
13.3.7 图像钝化与锐化415
13.3.8 小波分析用于图像融合418
13.3.9 小波分析用于图像分解419
13.4 本章小结422
4章 Simulink仿真基础423
14.1 Simulink概述424
14.1.1 Simulink的基本概念424
14.1.2 Simulink的工作环境与启动426
14.1.3 Simulink模型的特点428
14.1.4 Simulink模块的组成429
14.1.5 Simulink中的数据类型430
14.1.6 Simulink中的模块和模块库433
14.1.7 Simulink常用工具437
14.1.8 Simulink的示例演示438
14.2 Simulink模型创建441
14.2.1 Simulink模块的基本操作441
14.2.2 模型和模型文件444
14.2.3 创建模型的基本步骤和技巧446
14.3 过零检测和代数环449
14.3.1 过零检测449
14.3.2 代数环451
14.4 本章小结452
5章 Simulink仿真应用453
15.1 子系统的创建和封装454
15.1.1 子系统介绍454
15.1.2 创建子系统455
15.1.3 封装子系统456
15.2 仿真模型的分析459
15.2.1 模型状态的确定459
15.2.2 线性化的数学描述461
15.2.3 平衡点分析462
15.2.4 微分方程的求解算法463
15.3 运行仿真464
15.3.1 启动仿真465
15.3.2 仿真的配置467
15.3.3 优化仿真过程472
15.4 模型调试474
15.4.1 Simulink调试器475
15.4.2 命令行调试及设置断点475
15.5 Simulink实例应用476
15.6 本章小结481
第4部分
6章 句柄图形对象482
16.1 句柄图形对象体系483
16.1.1 句柄图形组织483
16.1.2 句柄图形对象类型简介483
16.2 句柄图形对象操作484
16.2.1 创建对象484
16.2.2 访问对象句柄486
16.2.3 复制和删除对象488
16.2.4 控制图形输出489
16.2.5 保存句柄493
16.3 对象属性设置494
16.3.1 设置属性494
16.3.2 设置默认属性495
16.3.3 通用属性498
16.4 Figure对象498
16.4.1 Figure对象介绍498
16.4.2 Figure对象操作499
16.5 Axes对象500
16.5.1 标签与外观500
16.5.2 位置501
16.5.3 一图多轴502
16.5.4 坐标轴控制505
16.5.5 线条颜色控制506
16.5.6 绘图操作507
16.6 Core对象508
16.6.1 Core对象介绍508
16.6.2 Core对象创建示例509
16.7 Plot对象509
16.7.1 Plot对象介绍509
16.7.2 Plot对象创建示例510
16.7.3 连接变量510
16.8 Group对象511
16.8.1 Group对象介绍511
16.8.2 创建Group对象511
16.8.3 对象变换512
16.9 Annotation对象513
16.9.1 Annotation对象介绍513
16.9.2 Annotation对象使用示例513
16.10 本章小结514
7章 图形用户界面515
17.1 图形用户界面介绍516
17.2 图形用户界面控件516
17.2.1 图形用户界面控件的创建517
17.2.2 鼠标动作执行519
17.2.3 事件队列的执行顺序520
17.2.4 回调函数的编写521
17.3 对话框对象524
17.3.1 公共对话框524
17.3.2 一般对话框527
17.4 界面菜单533
17.4.1 菜单建立534
17.4.2 菜单属性534
17.5 编写M文件536
17.6 图形用户界面创建工具GUIDE537
17.6.1 利用创建工具GUIDE进行GUI设计537
17.6.2 GUIDE创建的工具543
17.6.3 创建带Uicontrol控件的图形用户界面545
17.7 本章小结546
8章 文件I/O操作547
18.1 文件夹的管理548
18.1.1 当前文件夹管理548
18.1.2 创建文件夹551
18.1.3 删除文件夹552
18.1.4 复制或移动文件夹553
18.2 打开和关闭文件556
18.2.1 打开文件556
18.2.2 关闭文件557
18.3 工作区数据――MAT文件558
18.3.1 输出数据到MAT文件558
18.3.2 读取MAT文件――load函数559
18.3.3 查看MAT文件的变量559
18.4 读/写二进制文件560
18.4.1 写二进制文件560
18.4.2 读二进制文件562
18.5 读/写文本文件564
18.5.1 写文本文件564
18.5.2 读文本文件565
18.5.3 其他读/写文本文件的函数568
18.6 文件内的位置控制573
18.7 导入数据576
【matlab207a,MATLAB R2020a完全自学一本通】18.8 本章小结577
