《MATLAB實用教程(第2版)》分三個部分介紹了MATLAB原理及其應用,共有13章!禡ATLAB實用教程(第2版)》的第一部分重點介紹MATLAB的基本原理、基本函數(shù)和圖形化功能;第二部分介紹MATLAB編程方法、函數(shù)工具箱的使用方法和數(shù)據(jù)輸入/輸出方法;第三部分介紹方程組求解、符號數(shù)學包應用、曲線擬合以及數(shù)據(jù)可視化方法!禡ATLAB實用教程(第2版)》在內(nèi)容組織上深入淺出,力求通俗易懂,注重工程實用。書中提供的大量實例來自非常普通、非;A(chǔ)的學科領(lǐng)域,內(nèi)容豐富,敘述簡明,同時還配有插圖,給讀者以輕松明快的感覺。每章結(jié)束附有習題,供練習鞏固之用。
《MATLAB實用教程(第2版)》的最大特點是不要求讀者掌握高深的數(shù)學知識和計算機理論,就可以輕松簡單地學會MATLAB原理,并能在實際工程中予以應用。因此,《MATLAB實用教程(第2版)》適用于任何工科專業(yè)的低年級大學生,既可以作為理想的教學用書,也可以作為自學參考書。
本書是由猶他州鹽湖城社區(qū)學院Holly Moore教授編寫的一本高等學校教材。該書一經(jīng)出版就得到了廣泛的贊譽,并被眾多所高校采用,其突出亮點是注重通用性和基礎(chǔ)性,尤其適合于工科低年級大學生閱讀和參考。鑒于本書的內(nèi)容和風格被廣泛認同,Prentice Hall出版公司于2008年11月出版了該書的第二版。在第二版中,作者將軟件版本更新為MATLAB 7.5,以適應技術(shù)的發(fā)展,同時擴展了內(nèi)容,增加了習題和實例,使其更加完善和全面。本次翻譯工作是在第二版的基礎(chǔ)上進行的。
本書作者從事了多年的MATLAB教學工作,積累了豐富的教學經(jīng)驗。在內(nèi)容組織上,作者立足于通用性和實用性,使得教材更適用于工科低年級大學生學習和閱讀。書中提供有大量翔實的實例和練習,可以幫助學生理解和掌握MATLAB原理,以及利用MATLAB求解工程問題的方法。
本書的內(nèi)容分為三部分。第一部分介紹MATLAB原理,主要包括MATLAB環(huán)境、基本運算、內(nèi)置函數(shù)、矩陣運算和圖形功能。第二部分介紹MATLAB的編程方法,主要包括自定義函數(shù)、接口函數(shù)和程序控制結(jié)構(gòu)。第三部分為MATLAB概念的提高與深入,重點介紹線性方程求解、數(shù)據(jù)變量類型、符號運算、數(shù)值分析和數(shù)據(jù)可視化等內(nèi)容。結(jié)合MATLAB內(nèi)容的介紹,本書還提供了大量的實例、習題和練習,并對關(guān)鍵概念和知識要點進行了標注。特別是在解題方法上,本書給出了5個規(guī)范的解題步驟,并將其運用到每一個實例中。
本書由華北電力大學的部分教師和研究生,以及河北農(nóng)業(yè)大學的李聰聰老師完成翻譯工作。高會生教授負責全書的統(tǒng)稿,并參加了第1章、第2章、第8章和第13章的翻譯工作。劉童娜老師完成了第3章至第7章的翻譯。李聰聰老師完成第9章至第12章的翻譯。張謙和何玉鈞兩位老師完成了附錄的翻譯和部分章節(jié)的校對工作。研究生郭靜、王東蕊、金鑫、許玲玲、王曉嬡同學也參加了部分章節(jié)的翻譯和校對工作。
由于本書涉及的內(nèi)容較多,實例覆蓋的學科范圍較廣,加之譯者水平有限,書中難免有疏漏和錯誤之處,歡迎廣大讀者批評指正。
第1章 關(guān)于MATLAB
1.1 什么是MATLAB
1.2 MATLAB教學版
1.3 MATLAB在工業(yè)工程中的應用
1.4 工程和科學問題的求解
第2章 MATLAB環(huán)境
2.1 MATLAB入門
2.2 MATLAB窗口
2.3 使用MATLAB求解問題
2.4 內(nèi)容保存
本章小結(jié)
習題
第3章 MATLAB中的函數(shù)
引言
3.1 內(nèi)置函數(shù)的使用
3.2 幫助功能
3.3 初等數(shù)學函數(shù)
3.4 三角函數(shù)
3.5 數(shù)據(jù)分析函數(shù)
3.6 隨機數(shù)
3.7 復數(shù)
3.8 計算的極限
3.9 特殊值和輔助功能
本章小結(jié)
習題
第4章 MATLAB的矩陣運算
4.1 矩陣運算
4.2 雙變量問題的求解
4.3 特殊矩陣
本章小結(jié)
習題
第5章 繪圖
引言
5.1 二維圖
5.2 子圖
5.3 其他類型的二維圖形
5.4 三維繪圖
5.5 圖形窗口的菜單操作
5.6 在工作區(qū)中創(chuàng)建圖形
5.7 圖形的保存
本章小結(jié)
習題
第6章 自定義函數(shù)
引言
6.1 創(chuàng)建函數(shù)的M文件
6.2 創(chuàng)建函數(shù)工具箱
6.3 匿名函數(shù)和函數(shù)句柄
6.4 復合函數(shù)
6.5 子函數(shù)
本章小結(jié)
習題
第7章 輸入/輸出控制
引言
7.1 自定義輸入
7.2 輸出
7.3 圖形輸入
7.4 在M文件中使用元胞模式
7.5 從文件中讀寫數(shù)據(jù)
本章小結(jié)
習題
第8章 邏輯函數(shù)和控制結(jié)構(gòu)
引言
8.1 關(guān)系運算符和邏輯運算符
8.2 流程圖和偽碼
8.3 邏輯函數(shù)
8.4 選擇結(jié)構(gòu)
8.5 循環(huán)結(jié)構(gòu):循環(huán)體
本章小結(jié)
習題
第9章 矩陣代數(shù)
引言
9.1 矩陣運算和函數(shù)
9.2 求解線性方程組
9.3 特殊矩陣
本章小結(jié)
習題
第10章 其他類型的數(shù)組
引言
10.1 數(shù)據(jù)類型
10.2 多維數(shù)組
10.3 字符數(shù)組
10.4 元胞數(shù)組
10.5 結(jié)構(gòu)數(shù)組
本章小結(jié)
習題
第11章 符號代數(shù)
引言
11.1 符號代數(shù)
11.2 求解表達式和方程
11.3 符號繪圖
11.4 微積分運算
11.5 微分方程
本章小結(jié)
習題
第12章 數(shù)值技術(shù)
12.1 插值
12.2 曲線擬合
12.3 使用交互式擬合工具
12.4 差分和數(shù)值微分
12.5 數(shù)值積分
12.6 微分方程的數(shù)值求解
本章小結(jié)
習題
第13章 高級繪圖
引言
13.1 圖像
13.2 句柄圖形
13.3 動畫
13.4 其他可視化方法
13.5 三維可視化簡介
本章小結(jié)
習題
附錄A 特殊字符、命令和函數(shù)
附錄B 練習答案
附錄C 變比技術(shù)
第1章 關(guān)于MATLAB
學習目的
通過閱讀本章,讀者可以掌握如下內(nèi)容:
●了解什么是MATLAB,了解MATLAB為什么廣泛用于科學研究和工程實踐。
●了解MATLAB教學版所具有的優(yōu)勢和不足。
●運用結(jié)構(gòu)化方法對問題進行系統(tǒng)化求解。
1.1 什么是MATLAB
MATLAB是一種商業(yè)化的數(shù)學運算工具,能夠有效地進行復雜的數(shù)學運算,包括Maple、Mathematica和MathCad等部分。盡管它的每個部分在數(shù)學計算方面各有優(yōu)勢,但是,沒有哪個單獨部分是最佳的,各自都存在優(yōu)勢和不足。每個部分都能實現(xiàn)基本的數(shù)學運算,但在實現(xiàn)符號運算或完成更全面數(shù)學運算過程的方法上存在差異,矩陣運算就是一個典型的例子。MATLAB(Matrix Laboratory的縮寫)在矩陣計算方面具有優(yōu)勢,而Maple在符號計算方面功能強大。MATLAB程序可以簡單地視為利用計算機實現(xiàn)煩瑣計算的計算器,但事實上它可以實現(xiàn)更為復雜的科學計算。如果在辦公桌上有一臺計算機,那么,人們更喜歡使用MATLAB而不使用計算器,即便是平衡收支情況之類的最簡單計算也是如此。在工程領(lǐng)域,MATLAB程序正逐步取代傳統(tǒng)的計算機語言,成為工程師和科學家的標準運算工具,但這并不意味著人們不需要學習掌握C++和FORTRAN之類的高級語言。
由于MATLAB使用方便,所以可用來完成很多編程工作,但:MATLAB并不是所有程序的最佳實現(xiàn)手段。MATLAB主要適用于進行數(shù)值計算,特別是在矩陣運算和數(shù)據(jù)圖形化方面,MATLAB功能強大,但它不適合編寫文字處理程序。對于操作系統(tǒng)和設計類軟件等大型應用程序而言,一般選擇C++或FORTRAN作為編程語言。事實上,MATLAB最初是一個用FORTRAN語言編寫的大型應用程序,后來用C語言進行了重新編寫,而C語言是C++語言的前身。其他編程語言在圖形處理方面不及MATLAB功能強大。通常高級語言較難訪問圖形應用功能,而MATLAB在這方面卻具有優(yōu)勢。MATLAB和其他高級語言的相同之處在于“數(shù)值計算”。MATLAB在數(shù)值計算方面同樣具有優(yōu)勢,可以在短時間內(nèi)完成大量數(shù)據(jù)的重復計算和處理。一般來說,用C++或FORTRAN語言編寫的計算程序運算速度很快,但是,如果用MATLAB編寫數(shù)值處理程序,特別是程序中包含矩陣運算,運算速度將大大提高。MATLAB更適合于矩陣運算,不論哪一類問題,只要將其歸納為矩陣求解,那么,MATLAB的運算速度比一般高級語言要快得多。
MATLAB分為專業(yè)和教學兩個版本。專業(yè)版適用于在高等院校的計算機機房或?qū)嶒炇依锇惭b,教學版適用于家庭安裝。MATLAB會定期升級,本書的內(nèi)容是基于MATLAB7.5編寫的,MATLAB 7.5和MATLAB 6差別很小,然而,它與MATLAB.5.5卻有一些實質(zhì)性的差別。
MATLAB專業(yè)版的標準安裝可以解決廣泛的工程計算問題,函數(shù)工具箱可以提供多種擴展功能,并可以根據(jù)具體需要分別進行購買。登錄The Math Works網(wǎng)站W(wǎng)WW.mathworks.com可以查詢到完整的MATLAB產(chǎn)品列表。