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MATLAB 2015從入門到精通 ( 簡體 字) |
作者:林炳強 謝龍漢 周維維 | 類別:1. -> 工程繪圖與工程計算 -> Matlab |
譯者: |
出版社:人民郵電出版社 | 3dWoo書號: 45200 詢問書籍請說出此書號!【缺書】 NT售價: 645 元 |
出版日:9/1/2016 |
頁數:792 |
光碟數:1 |
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印刷:黑白印刷 | 語系: ( 簡體 版 ) |
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ISBN:9787115428776 |
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證) |
作者序: |
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前言: |
內容簡介: 本書基于MATLAB 2015版寫作,在共16章的篇幅中分別介紹了MATLAB的基礎操作、Simulink工具箱、MATLAB在自動控制中的應用、線性規劃工具箱、數字信號處理工具箱、圖像處理工具箱、系統辨識、模糊工具箱、以及MATLAB在自抗擾控制系統中的應用。本書中所有章節通過適量的典型實例操作和重點知識講解相結合的方式,對MATLAB的基礎知識、功能以及命令函數進行全面的講解。本書實例配操作視頻,對實例操作過程詳細講解,讀者可以通過觀看視頻來學習。 本書具有操作性強,指導性強,語言簡潔的特點,內容涵蓋了MATLAB在當前工程應用中的主要應用領域。可作為MATLAB軟件初學者的入門和提高的學習教程,或者作為各大中專院校教育、培訓機構的MATLAB教材,也可供工程實際等領域的人員參考。
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目錄:第1章 基礎入門 1 1.1 MATLAB的安裝 1 1.2 MATLAB的啟動及操作界面 3 1.2.1 MATLAB的啟動 3 1.2.2 MATLAB的操作界面 3 1.3 M文件編輯器 4 1.3.1 M文件編輯器的啟動 4 1.3.2 用M文件編寫簡單的程序 5 1.4 MATLAB幫助系統及其使用 6 1.4.1 幫助系統的類型 6 1.4.2 常用幫助指令 6 1.4.3 Help幫助瀏覽器 7 第2章 符號計算 10 2.1 符號對象的創建 10 2.1.1 創建符號變量和表達式 10 2.1.2 符號與數值之間的轉化 14 2.1.3 符號表達式的化簡 16 2.2 符號微積分 19 2.2.1 極限和導數的符號計算 20 2.2.2 序列/級數的符號求和 21 2.2.3 符號積分 22 2.3 微分方程的符號解法 24 2.3.1 求微分方程符號解的一般指令 24 2.3.2 符號微分方程解法實例 24 2.4 符號矩陣分析和代數方程解 26 2.4.1 符號矩陣分析 26 2.4.2 線性方程組的符號解法 30 2.5 符號變換及反變換 31 2.5.1 傅里葉變換及其反變換 31 2.5.2 拉普拉斯變換及其反變換 33 2.5.3 Z變換及其反變換 36 2.6 代數狀態方程求符號傳遞函數 38 2.6.1 結構框圖的代數狀態方程解法 38 2.6.2 信號流圖的代數狀態方程解法 41 2.7 符號計算的簡易繪圖函數 43 2.7.1 二維繪圖函數 43 2.7.2 三維繪圖函數 46 2.7.3 等高線繪圖函數 48 2.7.4 三維曲面繪圖函數 49 第3章 MATLAB數組和矩陣運算基礎 53 3.1 數組的創建、運算及其尋址 53 3.1.1 數組的創建 53 3.1.2 數組的運算規則 57 3.1.3 數組的操作 59 3.1.4 數組的尋址 61 3.1.5 關系和邏輯操作 63 3.2 矩陣分析 65 3.2.1 矩陣運算規則 66 3.2.2 矩陣分析計算 69 3.3 矩陣分解 75 3.3.1 特征值及特征向量 75 3.3.2 奇異值分解 79 3.3.3 LU分解 81 3.3.4 Cholesky分解 84 3.3.5 QR分解 85 3.4 特殊矩陣 89 3.4.1 常用特殊矩陣及其創建 89 3.4.2 其他特殊矩陣 92 第4章 數值計算 97 4.1 數理統計的MATLAB求解 97 4.1.1 常用的統計分布指令 98 4.1.2 概率函數、分布函數和隨機數的產生 100 4.2 多項式運算 107 4.2.1 多項式的運算及其函數表示 107 4.2.2 有限長序列的卷積 115 4.3 插值和擬合 118 4.3.1 插值 119 4.3.2 擬合 126 4.4 線性方程(組)的求解 135 4.4.1 線性方程的數值求解 135 4.4.2 線性方程組的數值求解 137 4.5 數值微積分 139 4.5.1 數值微分 139 4.5.2 數值積分 141 4.5.3 常微分方程的數值求解 146 第5章 MATLAB繪圖處理 154 5.1 概述 154 5.1.1 離散數據圖形的繪制 154 5.1.2 連續函數曲線的繪制 155 5.2 二維圖形 156 5.2.1 基本繪圖函數 157 5.2.2 坐標軸控制和圖形標識命令 161 5.2.3 多重曲線繪圖 165 5.2.4 ginput指令簡介 168 5.3 三維曲線和曲面 170 5.3.1 三維繪圖指令plot3 170 5.3.2 三維網格指令mesh 172 5.3.3 三維曲面指令surf 174 5.3.4 圖形視角及透視控制 176 5.3.5 圖形著色處理 182 5.3.6 圖形光照處理 190 5.4 圖形窗功能簡介 195 5.4.1 圖形窗口的創建 195 5.4.2 圖形窗口的菜單 196 第6章 M文件程序設計基礎 201 6.1 M文件 201 6.1.1 M腳本文件 201 6.1.2 M函數文件 203 6.1.3 局部變量和全局變量 205 6.1.4 M函數文件的一般結構 207 6.2 數據及數據文件 208 6.2.1 數據類型 208 6.2.2 數據輸入向導(Import Wizard) 210 6.2.3 數據的輸入與輸出 211 6.3 程序的流程控制 214 6.3.1 循環語句 214 6.3.2 if條件語句 219 6.3.3 switch-case語句 222 6.3.4 控制程序流的其他常用指令 224 6.4 程序的調試與優化 228 6.4.1 程序的直接調試法 228 6.4.2 調試器的使用 232 6.4.3 程序設計優化 233 6.5 MATLAB函數類別 236 6.5.1 主函數 236 6.5.2 子函數 236 6.5.3 匿名函數 237 6.5.4 嵌套函數 237 6.5.5 私有函數 239 6.6 函數句柄 239 6.6.1 函數句柄的創建和顯示 239 6.6.2 函數句柄的基本操作 240 第7章 圖形用戶界面 243 7.1 對象和句柄 243 7.1.1 句柄 243 7.1.2 對象 244 7.2 GUI圖形簡介 248 7.2.1 GUIDE的啟動 248 7.2.2 GUI模板 249 7.2.3 圖形用戶界面的設計步驟 252 7.2.4 回調函數 252 7.3 GUI的底層代碼實現 257 7.3.1 GUI底層代碼實例 257 7.3.2 常用對象介紹 262 7.4 圖形用戶界面綜合實例 275 第8章 Notebook 280 8.1 Notebook的安裝及啟動 280 8.1.1 Notebook的安裝 280 8.1.2 Notebook的啟動 281 8.2 M-book的使用 282 8.3 M-book中代碼的運行和結果輸出 282 8.4 輸出格式控制 286 8.5 Notebook使用中的幾個問題 288 第9章 Simulink交互式仿真集成環境 289 9.1 Simulink 運行方法及其編輯窗口 290 9.2 Simulink常用模塊庫 291 9.2.1 連續(Continuous)模塊庫 291 9.2.2 非連續(Discontinuous)模塊庫 292 9.2.3 離散(Discrete)模塊庫 293 9.2.4 數學運算(Math Operations)模塊庫 294 9.2.5 輸出(Sinks)模塊庫 295 9.2.6 輸入源(Sources)模塊庫 296 9.3 Simulink 功能模塊的處理 298 9.3.1 Simulink模塊參數設置 298 9.3.2 Simulink 模塊間連線處理 299 9.3.3 Simulink 模塊基本操作 300 9.4 Simulink建模與仿真實例 302 9.5 子系統與模塊封裝技術 311 9.5.1 子系統 312 9.5.2 封裝模塊 316 9.6 S函數 318 9.6.1 S函數基本概念 318 9.6.2 S函數工作原理 319 9.6.3 用M文件編寫S函數 319 9.7 本章小結 323 第10章 MATLAB在自動控制中的應用 325 10.1 控制系統穩定性分析 325 10.1.1 代數穩定判據 325 10.1.2 根軌跡穩定性分析 329 10.1.3 頻域穩定性分析 334 10.1.4 穩態誤差的分析 343 10.2 控制系統的性能指標分析 348 10.2.1 控制系統的時域特性 349 10.2.2 控制系統的頻域特性 352 10.3 控制系統校正設計的MATLAB實現 354 10.3.1 控制系統校正設計概述 354 10.3.2 控制系統伯德圖校正設計方法 354 10.3.3 控制系統的根軌跡校正設計 365 10.3.4 單輸入單輸出系統設計工具 373 第11章 最優化方法 379 11.1 線性規劃基本內容及MATLAB應用 380 11.1.1 引例 380 11.1.2 線性規劃的基本算法—單純形法 381 11.2 無約束最優化 387 11.2.1 無約束最優化的基本算法 387 11.2.2 MATLAB解優化問題 390 11.3 非線性規劃 398 11.3.1 非線性規劃的基本概念 398 11.3.2 懲罰函數法 399 11.3.3 MATLAB求解 401 第12章 數字信號處理 407 12.1 數字信號處理與離散時間系統 407 12.1.1 數字信號處理概述 407 12.1.2 數字信號處理的基本概念 408 12.1.3 離散時間信號 409 12.1.4 常用信號生成函數 417 12.1.5 離散時間信號的相關性 418 12.2 序列的傅里葉變換的MATLAB實現 420 12.2.1 序列的傅里葉變換公式 420 12.2.2 周期序列離散傅里葉級數及傅里葉變換的MATLAB實現 423 12.3 利用Z變換分析信號和系統頻域特性的MATLAB實現 424 12.3.1 Z變換的定義 425 12.3.2 Z變換的收斂域 425 12.3.3 Z變換的性質 426 12.3.4 Z變換的MATLAB求解 427 12.3.5 利用Z變換求解差分方程 429 12.3.6 利用Z變換分析系統頻域特性 433 12.4 離散傅里葉變換(DFT)的MATLAB實現 437 12.4.1 DFT的定義和性質 437 12.4.2 DFT的MATLAB實現 438 12.4.3 離散傅里葉級數及其MATLAB實現 439 12.5 快速傅里葉變換及其應用的MATLAB實現 441 12.5.1 快速傅里葉變換的基本用法 442 12.5.2 快速傅里葉變換的應用舉例 443 12.6 無限脈沖響應數字濾波器的設計及MATLAB實現 450 12.6.1 數字濾波器概述 451 12.6.2 IIR濾波器的設計方法 452 12.6.3 濾波器的性能指標及MATLAB函數 455 12.6.4 IIR數字濾波器設計常用的MATLAB函數 456 12.6.5 IIR數字濾波器的設計 458 12.6.6 MATLAB提供的IIR濾波器設計函數:完全設計法 464 12.6.7 IIR數字濾波器的直接設計法 467 12.7 FIR數字濾波器設計及MATLAB實現 469 12.7.1 FIR數字濾波器概述 470 12.7.2 窗函數設計FIR濾波器 472 12.7.3 MATLAB提供的窗函數及窗函數設計的MATLAB實現 473 12.7.4 FIR數字濾波器的最優化設計及MATLAB實現 486 第13章 圖像處理 492 13.1 數字圖像的基本原理 493 13.1.1 數字圖像的表示 493 13.1.2 數字圖像的MATLAB操作基礎 493 13.1.3 數字圖像的類型及其轉換 498 13.2 圖像增強 509 13.2.1 灰度變換增強 509 13.2.2 直方圖增強 514 13.2.3 圖像平滑 516 13.2.4 圖像銳化 527 13.2.5 頻域增強 531 13.3 圖像復原 536 13.3.1 退化模型 537 13.3.2 無約束圖像復原 538 13.3.3 有約束圖像復原 539 13.4 二值形態學操作 541 13.4.1 膨脹和腐蝕 541 13.4.2 開操作和閉操作 543 13.4.3 膨脹和腐蝕的MATLAB實現方法 543 13.4.4 一些基本的形態學算法 544 13.5 圖像壓縮編碼 545 13.5.1 圖像壓縮編碼概述 545 13.5.2 無損壓縮技術 546 13.5.3 有損壓縮技術 547 13.6 圖像分割 548 13.6.1 邊緣檢測方法 548 13.6.2 閾值分割技術 551 13.6.3 區域分割技術 552 第14章 系統辨識 554 14.1 系統辨識的基本理論 554 14.1.1 系統和模型 554 14.1.2 辨識問題 555 14.1.3 系統辨識的步驟 555 14.1.4 系統辨識的誤差準則 556 14.2 最小二乘法參數辨識及其MATLAB仿真 558 14.2.1 最小二乘法的基本原理 558 14.2.2 加權最小二乘法的基本原理 560 14.2.3 最小二乘法的遞推算法 564 14.2.4 增廣最小二乘法及MATLAB實現 570 14.3 參數的梯度校正辨識 575 14.3.1 確定性問題的梯度校正參數辨識及MATLAB實現 575 14.3.2 隨機問題的梯度校正參數辨識 582 14.3.3 隨機逼近法 583 14.4 極大似然估計參數辨識 586 14.4.1 極大似然參數辨識的基本概念 586 14.4.2 系統模型參數的極大似然估計 588 14.4.3 遞推的極大似然參數估計 594 14.5 Bayes辨識方法及MATLAB實現 600 14.5.1 Bayes辨識方法的基本原理 600 14.5.2 最小二乘模型的Bayes參數辨識 601 14.5.3 MATLAB仿真實例 602 14.6 神經網絡模型辨識方法及MATLAB實現 605 14.6.1 神經網絡基本介紹 606 14.6.2 BP神經網絡 609 14.6.3 RBF神經網絡辨識 615 14.7 模糊系統辨識及MATLAB實現 620 14.7.1 模糊理論概述 620 14.7.2 基于T-S模型的模糊系統辨識 626 14.7.3 模糊逼近 629 第15章 自抗擾控制技術的MATLAB實現 633 15.1 經典PID控制器 633 15.1.1 經典PID控制律 633 15.1.2 經典PID的優勢與不足 637 15.2 安排過渡過程仿真 638 15.3 微分跟蹤器及其MATLAB仿真 645 15.3.1 經典微分環節的噪聲放大效應 645 15.3.2 微分跟蹤器 646 15.3.3 最速控制綜合函數 653 15.4 誤差反饋控制律 661 15.5 擴張狀態觀測器 668 15.5.1 狀態觀測器 668 15.5.2 擴張狀態觀測器 681 15.5.3 高增益狀態觀測器 688 15.6 自抗擾控制器 695 15.6.1 自抗擾控制器設計方法 695 15.6.2 改進的非線性PID控制器 696 15.6.3 自抗擾控制器 703 第16章 模糊控制及其MATLAB應用 715 16.1 模糊控制的基本理論 715 16.1.1 模糊控制基本理論概述 715 16.1.2 模糊集合的相關概念 716 16.1.3 模糊集合的基本運算 717 16.1.4 隸屬函數 719 16.1.5 模糊推理規則 729 16.2 模糊控制系統的設計 732 16.2.1 模糊控制系統的組成 732 16.2.2 模糊控制系統的設計 732 16.3 MATLAB模糊邏輯工具箱 735 16.3.1 模糊推理系統編輯器 736 16.3.2 隸屬度函數編輯器 737 16.3.3 模糊規則編輯器 738 16.3.4 模糊規則觀察器 739 16.3.5 模糊推理輸入輸出曲面觀察器 739 16.3.6 使用MATLAB命令實現模糊邏輯系統 745 16.3.7 模糊邏輯工具箱命令函數簡介 749 16.4 Sugeno型模糊推理系統 773 16.4.1 Sugeno型模糊推理系統簡介 774 16.4.2 Sugeno型模糊推理系統實例 774 16.4.3 Mamdani系統與Sugeno系統的比較 776 16.5 模糊理論在控制工程中的應用 777 16.5.1 模糊控制 777 16.5.2 模糊建模 782 16.5.3 模糊控制與Simulink的結合應用 785 |
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