MATLAB2018从入门到精通 402个实例源文件和视频讲解 实战案例版 中文版【2025|PDF下载-Epub版本|mobi电子书|kindle百度云盘下载】

MATLAB2018从入门到精通 402个实例源文件和视频讲解 实战案例版 中文版PDF格式电子书版下载

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第1章 MATLAB用户界面1

1.1MATLAB中的科学计算概述1

1.1.1MATLAB的发展历程1

1.1.2MATLAB系统2

1.1.3MATLAB的特点3

1.2MATLAB 2018的工作界面4

1.2.1标题栏4

动手练一练——熟悉操作界面5

1.2.2功能区5

1.2.3工具栏6

1.2.4命令行窗口6

1.2.5命令历史记录窗口9

实例——显示命令历史记录窗口9

1.2.6当前目录窗口10

实例——设置目录10

实例——设置文件路径11

动手练一练——环境设置11

1.2.7工作区窗口11

实例——变量赋值11

1.2.8图像窗口14

实例——绘制函数图形14

第2章 帮助系统16

2.1MATLAB内容及查找16

2.1.1 MATLAB的搜索路径16

实例——显示文件路径17

实例——显示文件路径字符串18

2.1.2扩展MATLAB的搜索路径18

实例——添加文件路径18

2.2MATLAB的帮助系统20

2.2.1联机帮助系统20

2.2.2帮助命令21

实例——搜索文件21

实例——查询eig函数22

实例——搜索quadratic函数23

2.2.3联机演示系统23

2.2.4网络资源25

第3章 MATLAB基础知识27

3.1MATLAB命令的组成27

3.1.1基本符号28

3.1.2功能符号29

3.1.3常用指令31

实例——清除内存变量31

3.2数据类型32

3.2.1变量与常量32

实例——显示圆周率pi的值33

实例——改变圆周率初始值33

3.2.2数值34

实例——显示十进制数字34

实例——指数的显示35

实例——复数的显示36

实例——显示长整型圆周率36

动手练一练——对比数值的显示格式37

3.3运算符37

3.3.1算术运算符37

实例——计算乘法38

实例——立方运算38

实例——计算平方根38

3.3.2关系运算符39

实例——比较字符大小39

3.3.3逻辑运算符39

动手练一练——数值的逻辑运算练习41

3.4函数运算41

3.4.1复数运算41

3.4.2三角函数运算43

第4章 向量与多项式44

4.1向量44

4.1.1向量的生成45

实例——直接输入生成向量45

实例——冒号创建向量45

实例——函数生成向量46

实例——生成对数分割向量46

4.1.2向量元素的引用46

实例——抽取向量元素46

4.1.3向量运算47

实例——向量的四则运算48

实例——向量的点积运算48

实例——向量的叉积运算49

实例——向量的混合积运算49

4.2多项式49

4.2.1多项式的创建49

实例——输入符号多项式50

实例——构建多项式50

4.2.2数值多项式四则运算50

动手练一练——多项式的计算51

实例——构造多项式51

实例——多项式的四则运算51

4.2.3多项式导数运算52

动手练一练——创建导数多项式52

4.3特殊变量52

4.3.1单元型变量52

实例——生成单元数组53

实例——引用单元型变量54

实例——图形显示单元型变量55

4.3.2结构型变量55

实例——创建结构性变量56

第5章 矩阵运算57

5.1矩阵57

5.1.1矩阵定义57

实例——创建矩阵58

实例——创建复数矩阵58

5.1.2矩阵的生成59

实例——M文件矩阵59

实例——创建生活用品矩阵60

动手练一练——创建成绩单60

5.1.3创建特殊矩阵61

实例——生成特殊矩阵62

5.1.4矩阵元素的运算63

实例——新矩阵的生成63

实例——矩阵维度修改63

实例——矩阵的变向64

实例——矩阵抽取65

动手练一练——创建新矩阵66

5.2矩阵数学运算66

5.2.1矩阵的加法运算66

实例——验证加法法则66

实例——矩阵求和67

实例——矩阵求差68

5.2.2矩阵的乘法运算68

实例——矩阵乘法运算69

5.2.3矩阵的除法运算70

实例——验证矩阵的除法71

实例——矩阵的除法71

动手练一练——矩阵四则运算72

5.3矩阵运算72

5.3.1幂函数72

实例——矩阵的幂运算73

5.3.2矩阵的逆73

实例——随机矩阵求逆74

实例——矩阵更新74

5.3.3矩阵的条件数76

5.3.4矩阵的范数77

实例——矩阵的范数与条件数77

动手练一练——矩阵一般运算78

5.4矩阵分解78

5.4.1楚列斯基（Cholesky）分解78

实例——分解正定矩阵79

5.4.2LU分解79

实例——矩阵的三角分解79

5.4.3LDMT与LDLT分解80

实例——矩阵的LDM分解81

实例——矩阵的LDL分解82

5.4.4QR分解83

实例——随机矩阵的QR分解83

动手练一练——矩阵变换分解85

5.4.5SVD分解85

实例——随机矩阵的奇异值分解85

5.4.6舒尔（Schur）分解86

实例——矩阵的舒尔分解86

实例——矩阵的复舒尔分解87

5.4.7海森伯格（Hessenberg）分解88

实例——求解变换矩阵88

5.5综合实例——方程组的求解88

5.5.1利用矩阵的逆90

5.5.2利用矩阵分解求解90

第6章 二维绘图95

6.1二维绘图95

6.1.1plot绘图命令95

实例——实验数据曲线96

实例——窗口分割97

实例——随机矩阵图形98

实例——摩擦系数变化曲线98

实例——正弦图形99

实例——正弦余弦图形100

实例——数据点图形101

实例——图形的重叠102

实例——曲线属性的设置103

实例——函数图形104

6.1.2fplot绘图命令105

实例——绘制函数曲线106

6.1.3ezplot绘图命令107

实例——绘制隐函数图形107

动手练一练——绘制指数函数与幂函数函数图形108

6.2不同坐标系下的绘图命令108

6.2.1极坐标系下绘图108

实例——极坐标图形108

实例——直角坐标与极坐标系图形108

6.2.2半对数坐标系下绘图110

实例——半对数坐标系图形111

6.2.3双对数坐标系下绘图111

实例——双对数坐标系绘图111

6.2.4双y轴坐标112

实例——双Y轴坐标绘图112

动手练一练——绘制不同坐标系函数图形113

6.3图形窗口113

6.3.1图形窗口的创建113

6.3.2工具条的使用116

6.4综合实例——绘制函数曲线119

第7章 图形标注122

7.1图形属性设置122

7.1.1坐标系与坐标轴122

实例——坐标系与坐标轴转换124

7.1.2图形注释125

实例——正弦波填充图形125

实例——余弦波图形126

实例——正弦函数图形128

实例——倒数函数图形129

实例——图例标注函数131

实例——分隔线显示函数132

动手练一练——幂函数图形显示132

7.2特殊图形132

7.2.1统计图形133

实例——绘制矩阵图形134

实例——各个季度所占营利总额的比例统计图136

实例——绘制柱状图136

7.2.2离散数据图形137

实例——绘制铸件尺寸误差棒图138

实例——绘制火柴杆图139

实例——绘制阶梯图140

7.2.3向量图形141

实例——罗盘图与羽毛图142

实例——绘制箭头图形142

动手练一练——绘制函数罗盘与羽毛图形143

7.3综合实例——部门工资统计图分析143

第8章 三维绘图149

8.1三维绘图149

8.1.1三维曲线绘图命令150

实例——绘制空间直线150

实例——绘制三维曲线150

动手练一练——圆锥螺线151

8.1.2三维网格命令152

实例——绘制网格面152

实例——绘制山峰曲面153

实例——绘制函数曲面154

实例——绘制符号函数曲面155

动手练一练——函数网格面的绘制156

8.1.3三维曲面命令156

实例——绘制山峰表面156

实例——绘制带洞孔的山峰表面157

实例——绘制参数曲面158

8.1.4柱面与球面159

实例——绘制柱面159

实例——绘制球面160

8.1.5三维图形等值线161

实例——三维等值线图162

实例——绘制二维等值线图163

实例——绘制二维等值线图及颜色填充164

实例——绘制等值线165

实例——绘制符号函数等值线图166

实例——绘制带等值线的三维表面图167

动手练一练——多项式的不同网格数的表面图168

8.2三维图形修饰处理168

8.2.1视角处理169

实例——绘制网格面视图169

实例——绘制函数等值线三维图170

8.2.2颜色处理171

实例——映射球面表里颜色172

实例——渲染图形173

实例——颜色映像174

8.2.3光照处理175

实例——三维图形添加光照176

实例——色彩变幻177

实例——函数光照对比图177

8.3图像处理及动画演示179

8.3.1图像的读写179

实例——转换电路图片信息179

8.3.2图像的显示及信息查询180

实例——设置电路图图片颜色显示181

实例——转换灰度图182

实例——显示图形183

实例——显示图片信息183

动手练一练——办公中心图像的处理184

8.3.3动画演示184

实例——球体旋转动画185

动手练一练——正弦波传递动画185

8.4综合实例——绘制函数的三维视图186

第9章 程序设计189

9.1M文件189

9.1.1命令文件190

实例——矩阵的加法运算190

9.1.2函数文件191

实例——分段函数191

实例——10的阶乘192

实例——阶乘求和运算193

实例——阶乘函数193

9.2MATLAB程序设计194

9.2.1程序结构194

实例——矩阵求差运算194

实例——魔方矩阵195

实例——由小到大排列197

实例——数组排列198

实例——矩阵变换199

实例——判断数值正负199

实例——方法判断200

实例——乘积评定201

实例——矩阵的乘积202

9.2.2程序的流程控制203

实例——数值最大值循环203

实例——绘制平方曲线204

实例——阶乘循环205

实例——矩阵之和206

实例——查看内存207

实例——底数函数208

9.2.3交互式输入209

实例——赋值输入210

实例——修改矩阵数值210

实例——选择颜色211

9.2.4程序调试211

实例——程序测试214

9.3函数句柄214

9.3.1函数句柄的创建与显示214

实例——创建保存函数214

实例——显示保存函数215

9.3.2函数句柄的调用与操作215

实例——差值计算215

9.4综合实例——比较函数曲线216

第10章 矩阵分析220

10.1特征值与特征向量220

10.1.1标准特征值与特征向量问题220

实例——矩阵特征值与特征向量221

实例——矩阵特征值222

10.1.2广义特征值与特征向量问题223

实例——广义特征值和广义特征向量223

10.1.3部分特征值问题224

实例——按模最大与最小特征值224

实例——最大与最小的两个广义特征值225

10.2矩阵对角化226

10.2.1预备知识226

实例——矩阵对角化227

动手练一练——判断矩阵对角化227

10.2.2具体操作227

10.3若尔当（Jordan）标准形228

10.3.1若尔当（Jordan）标准形介绍228

10.3.2jordan命令229

实例——若尔当标准形及变换矩阵229

实例——若尔当标准形229

10.4矩阵的反射与旋转变换230

10.4.1两种变换介绍230

10.4.2豪斯霍尔德（Householder）反射变换231

实例——豪斯霍尔德矩阵232

10.4.3吉文斯（Givens）旋转变换232

实例——吉文斯变换233

实例——下海森伯格矩阵下三角矩阵变换234

10.5综合实例——帕斯卡矩阵235

第11章 符号运算240

11.1符号与数值240

11.1.1符号与数值间的转换240

实例——数值与符号转换241

11.1.2符号表示式与数值表达式的精度设置241

实例——魔方矩阵的数值解241

实例——稀疏矩阵的数值解242

实例——伴随矩阵的数值解242

实例——托普利兹矩阵的数值解243

11.2符号矩阵243

11.2.1符号矩阵的创建243

实例——创建符号矩阵244

实例——显示精度245

实例——函数符号矩阵245

实例——符号矩阵赋值246

动手练一练——符号矩阵运算246

11.2.2符号矩阵的其他运算246

实例——符号矩阵的转置247

实例——符号矩阵的行列式247

实例——符号矩阵的逆运算248

实例——符号矩阵的求秩248

11.2.3符号多项式的简化249

实例——表达式因式分解249

实例——符号矩阵因式分解249

实例——幂函数的展开250

实例——提取表达式的分子和分母251

实例——秦九韶型251

动手练一练——多项式运算251

11.3综合实例——符号矩阵252

第12章 数列与极限255

12.1数列255

12.1.1数列求和256

实例——三角形点阵数列求和261

实例——数列类型转换262

实例——数列其余项求和262

12.1.2数列求积263

实例——累计积运算265

实例——随机矩阵的和与积266

实例——随机矩阵阶乘267

12.2极限和导数267

12.2.1极限268

实例——函数1求极限268

实例——函数2求极限268

实例——函数3求极限268

实例——函数4求极限269

实例——函数5求极限269

实例——函数6求极限269

实例——函数7求极限270

动手练一练——计算极限值270

12.2.2导数270

实例——求函数1阶导数271

实例——求函数2阶导数271

实例——求函数3阶导数271

实例——求函数5阶导数271

实例——求函数导数272

动手练一练——求多阶偏导数273

12.3级数求和273

12.3.1有限项级数求和273

实例——等比数列与等差数列求和274

实例——三角函数列求和274

实例——幂数列求和运算274

12.3.2无穷级数求和275

实例——无穷数列1求和275

实例——无穷数列2求和276

动手练一练——级数求和276

12.4综合实例——极限函数图形276

第13章 积分278

13.1积分278

13.1.1定积分与广义积分279

实例——函数1求积分279

实例——函数2求积分279

实例——函数3求积分280

实例——函数4求积分280

实例——函数5求积分280

动手练一练——表达式定积分281

13.1.2不定积分281

实例——函数1求不定积分281

实例——函数2求不定积分282

实例——函数3求不定积分282

实例——函数4求不定积分282

实例——函数5求不定积分282

动手练一练——表达式不定积分283

13.2多重积分283

13.2.1二重积分283

实例——函数1求二重积分284

实例——函数2求二重积分284

动手练一练——表达式二重积分286

13.2.2三重积分286

实例——椭球体积分286

13.3泰勒（Taylor）展开288

13.3.1泰勒（Taylor）定理288

13.3.2MATLAB实现方法288

实例——6阶麦克劳林型近似展开289

实例——5阶麦克劳林型近似展开289

实例——函数展开290

实例——4阶泰勒展开290

13.4傅里叶（Fourier）展开291

实例——平方函数傅里叶系数291

实例——平方函数傅里叶系数2291

动手练一练——表达式傅里叶系数292

13.5积分变换292

13.5.1傅里叶（Fourier）积分变换292

实例——傅里叶变换1293

实例——傅里叶变换2293

实例——傅里叶变换3293

实例——傅里叶变换4294

13.5.2傅里叶（Fourier）逆变换294

实例——傅里叶逆变换1294

实例——傅里叶逆变换2295

实例——傅里叶逆变换3295

实例——傅里叶逆变换4295

13.5.3快速傅里叶（Fourier）变换296

实例——快速卷积296

13.5.4拉普拉斯（Laplace）变换297

实例——拉普拉斯变换1297

实例——拉普拉斯变换2298

实例——拉普拉斯变换3298

实例——拉普拉斯变换4298

实例——拉普拉斯变换5299

实例——拉普拉斯变换6299

13.5.5拉普拉斯（ilap lace）逆变换299

实例——拉普拉斯逆变换1300

实例——拉普拉斯逆变换2300

实例——拉普拉斯逆变换3300

实例——拉普拉斯变换与逆变换300

实例——拉普拉斯逆变换4301

实例——拉普拉斯逆变换5301

实例——拉普拉斯逆变换6301

实例——拉普拉斯逆变换7302

13.6综合实例——时域信号的频谱分析302

第14章 方程求解304

14.1方程组的介绍304

14.2线性方程组求解305

14.2.1利用矩阵除法305

实例——方程组求解1306

实例——方程组求解2306

14.2.2判断线性方程组解307

实例——方程组求解3307

14.2.3利用矩阵的逆（伪逆）与除法求解308

实例——方程组求解4308

实例——矩阵特征值309

14.2.4利用行阶梯形求解310

实例——方程组求解5311

14.2.5利用矩阵分解法求解312

实例——LU分解法求方程组313

实例——“病态”矩阵313

实例——QR分解法求方程315

实例——楚列斯基分解法求方程组316

14.2.6非负最小二乘解317

实例——最小二乘解求解方程组317

14.3方程与方程组的优化解318

14.3.1非线性方程基本函数318

实例——函数零点值319

实例——一元二次方程根求解320

实例——函数零点求解320

实例——一元三次方程函数零点求解321

14.3.2非线性方程组基本函数321

实例——方程求解323

实例——非线性方程组求解1323

实例——非线性方程组求解325

实例——电路电流求解326

14.4综合实例——带雅克比矩阵的非线性方程组求解328

第15章 微分方程331

15.1微分方程331

实例——微分方程求解332

实例——微分方程求通解332

实例——微分方程边值求解333

15.2常微分方程的数值解法334

15.2.1欧拉（Euler）方法334

实例——欧拉方法求解初值334

实例——欧拉方法求解初值2336

15.2.2龙格-库塔（Runge Kutta）方法337

实例——计算二氧化碳的百分比338

实例——R-K方法求解方程339

实例——R-K方法求解范德波尔方程341

实例——R-K方法求解方程2342

实例——R-K方法解方程组3343

15.2.3龙格-库塔（Runge-Kutta）方法解刚性问题345

实例——松弛振荡方程求解345

15.3偏微分方程346

15.3.1介绍346

15.3.2区域设置及网格化347

实例——绘制心形线区域348

实例——心形线网格区域351

15.3.3边界条件设置352

15.3.4解椭圆型方程353

实例——求解拉普拉斯方程354

15.3.5解抛物型方程356

实例——求解热传导方程357

15.3.6解双曲型方程358

实例——求解波动方程358

15.3.7解特征值方程359

实例——计算特征值及特征模态360

15.3.8解非线性椭圆型方程361

第16章 数据可视化分析363

16.1样本空间363

16.2数据可视化364

16.2.1离散情况364

实例——游标卡尺测量结果364

实例——城市居民家庭消费情况365

实例——尼古丁含量测试结果366

16.2.2连续情况366

实例——三角函数曲线367

实例——幂函数曲线367

实例——连续函数曲线368

实例——参数方程曲线368

动手练一练——设置曲线的连续区间369

16.3正交试验分析369

16.3.1正交试验的极差分析369

实例——油泵柱塞组合件质量极差分析370

16.3.2正交试验的方差分析371

实例——农作物品种试验结果极方差分析373

实例——生产率因素极方差分析373

16.4综合实例——盐泉的钾性判别375

第17章 回归分析和方差分析380

17.1回归分析380

17.1.1一元线性回归381

实例——钢材消耗与国民经济线性回归分析381

实例——药剂喷洒含量与苗高线性回归分析382

实例——城市居民家庭线性回归分析383

实例——硝酸钠溶解量线性回归分析384

17.1.2多元线性回归385

实例——健康女性的测量数据线性回归386

实例——质量指标线性回归387

17.1.3部分最小二乘回归389

实例——男子的体能数据部分最小二乘回归分析393

实例——碳酸岩标本数据部分最小二乘回归分析394

17.2MATLAB数理统计基础395

17.2.1样本均值395

实例——材料应力平均值396

实例——样本均值分析398

17.2.2样本方差与标准差399

实例——电线寿命分析400

17.2.3协方差和相关系数400

实例——存活时间协方差分析401

动手练一练——钢材消耗量与国民收入样本均值与方差402

17.3多元数据相关分析402

17.3.1主成分分析402

实例——健康女性的测量数据主成分分析403

17.3.2典型相关分析404

实例——男子的体能典型相关分析405

17.4方差分析407

17.4.1单因素方差分析407

实例——布的缩水率方差分析408

实例——碳酸岩标本数据方差分析409

17.4.2双因素方差分析411

实例——燃料种类方差分析412

17.5综合实例——白炽灯测量数据分析415

第18章 数据拟合与插值426

18.1数值插值426

18.1.1拉格朗日（Lagrange）插值426

实例——拉格朗日插值427

18.1.2埃尔米特（Hermite）插值428

实例——求质点的速度429

实例——求机器鉴别效率430

18.1.3分段线性插值430

实例——比较拉格朗日插值和分段线性插值431

实例——余弦函数差值432

实例——幂函数分段插值432

实例——函数分段插值432

动手练一练——比较拉格朗日插值和分段线性插值2433

18.1.4三次样条插值434

实例——三次样条插值1434

实例——三次样条插值2435

实例——三次样条插值3435

实例——三次样条插值4435

18.1.5多维插值436

实例——函数二维插值437

实例——山峰函数差值437

18.2曲线拟合438

18.2.1多项式拟和438

实例——5阶多项式最小二乘拟和438

动手练一练——多项式拟合439

18.2.2直线的最小二乘拟合439

实例——4阶幂函数最小二乘拟和440

实例——直线拟合440

实例——函数线性组合441

18.2.3最小二乘法曲线拟合442

实例——金属材料应力拟合数据443

实例——二次多项式拟合数据444

实例——正弦函数拟合444

18.3综合实例——飞机速度拟合分析445

第19章 优化设计449

19.1优化问题概述449

19.1.1最优化问题的步骤449

19.1.2模型输入时需要注意的问题451

19.2MATLAB中的工具箱452

19.2.1MATLAB中常用的工具箱452

19.2.2工具箱和工具箱函数的查询453

实例——优化工具箱453

19.3优化工具箱中的函数456

19.4优化函数的变量457

19.5参数设置460

19.5.1参数值460

19.5.2optimset函数461

实例——设置优化选项1463

实例——设置优化选项2464

实例——设置优化选项3466

19.5.3optimget函数466

19.6优化算法介绍467

19.6.1参数优化问题467

19.6.2无约束优化问题468

19.6.3拟牛顿法实现470

19.6.4最小二乘优化470

19.6.5非线性最小二乘实现471

19.6.6约束优化471

19.6.7SQP实现472

19.7综合实例——建设费用计算473

第20章 图形用户界面设计476

20.1用户界面概述476

20.1.1用户界面对象477

20.1.2图形用户界面478

20.1.3GUI概述479

20.2图形用户界面设计480

20.2.1GUIDE界面480

20.2.2GUIDE控件481

20.3控件属性编辑483

20.3.1属性检查器（Properties Inspector）483

20.3.2控件布置编辑器（Alignment Objects）484

20.3.3网格标尺编辑器（Grid and Rulers）485

20.3.4菜单编辑器（Menu Editor）485

20.3.5工具栏编辑器（Toolbar Editor）486

20.3.6对象浏览器（Object Browser）486

20.3.7GUI属性编辑器（GUI Options）487

20.4控件编程487

20.4.1菜单设计487

实例——新建工作区菜单488

实例——创建子菜单488

实例——创建上下文菜单489

20.4.2回调函数490

实例——显示提示对话框491

实例——字符转换492

实例——添加颜色快捷菜单493

20.5综合实例——MATLAB界面的启动493

第21章 Simulink仿真设计498

21.1Simulink简介498

21.1.1Simulink模型的特点500

实例——建立模型500

21.1.2Simulink的数据类型502

实例——信号冲突503

实例——输出复数504

21.2Simulink模块库504

21.2.1常用模块库505

21.2.2子系统及其封装507

实例——封装信号选择输出511

21.3模块的创建513

21.3.1创建模块文件513

21.3.2模块的基本操作515

21.3.3模块参数设置517

实例——滤波信号输出518

实例——正弦波信号输出519

21.3.4模块的连接520

实例——最大值最小值输出523

实例——信号输出523

动手练一练——创建线性定常离散时间系统524

21.4仿真分析524

21.4.1仿真参数设置524

21.4.2仿真的运行和分析526

21.4.3仿真错误诊断527

21.5回调函数528

21.6S函数529

21.7综合实例——轴系扭转振动仿真530