MATLAB/Simulink權威指南——開發環境、程序設計、系統仿真與案例實戰 ( 簡體 字) |
| 作者：徐國保、張冰、石麗梅、吳凡 | 類別：1. -> 工程繪圖與工程計算 -> Matlab |
| 譯者： |
| 出版社：清華大學出版社 |  3dWoo書號： 51067
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NT售價： 645 元 |
| 出版日：5/1/2019 |
| 頁數：710 |
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| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787302518396 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
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| 作者序： |
| 譯者序： |
前言：MATLAB由MathWorks公司開發，目前已經發展成為國際上最流行、應用最廣的科學計算軟件之一。MATLAB軟件具有強大的矩陣計算、數值計算、符號計算、數據可視化和系統仿真分析等功能，廣泛應用于科學計算、信號處理、圖像處理、通信系統、信號檢測、控制設計、仿真分析、金融建模設計與分析等領域，也是線性代數、高等數學、概率論與數理統計、大學物理、數字信號處理、信號與系統、數字圖像處理、自動控制原理、時間序列分析、動態系統仿真等課程的基本教學工具。近些年來，MATLAB已經成為國內外眾多高校本科生和研究生的課程，是學生必須掌握的基本編程語言之一，也是教師、科研人員和工程師進行教學、科學研究和研究開發的基本工具。
1. 本書特點
本書是基于當今流行的MATLAB R2016a和Simulink 8.7平臺編寫的，也適用于其他更高級版本（MATLAB R2017和MATLAB R2018等），是由不同專業的多名高校教師在十余年從事MATLAB課程教學、課程改革、畢業設計指導和利用MATLAB進行科學研究的基礎上編著而成的。本書具有以下特點。
（1） 內容編排合理科學。先基礎后應用，先理論后實踐，由淺入深，循序漸進地進行編排，便于讀者學習和掌握MATLAB/Simulink。
（2） 內容翔實，例題新穎。本書結合編者多年的MATLAB教學和使用經驗，詳細介紹了最新的MATLAB/Simulink版本基本內容，列舉了豐富的例題和應用實例，便于讀者更好地掌握MATLAB各種函數和命令。
（3） 理論與應用有機結合。本書前8章介紹MATLAB/Simulink基礎內容，每章最后兩節都給出應用實例和綜合實例。第9章到第17章詳細介紹了MATLAB/Simulink在電子、通信、電氣、自動化和計算機等相關學科領域中的應用。
（4） 實例豐富，簡單易學。本書用通俗易懂的語言介紹了MATLAB/Simulink基礎內容，全書通過近400個應用實例的詳細講解，指導讀者更好地應用MATLAB解決專業領域的實際應用問題。
2. 本書內容
全書內容包含六部分，即MATLAB基礎篇、MATLAB高級篇、MATLAB信號處理篇、MATLAB通信系統篇、MATLAB優化與控制篇和MATLAB電力電子篇，共17章。MATLAB基礎篇包括： 第1章MATLAB語言概述，主要介紹MATLAB語言的發展、特點、環境、幫助系統、數據類型和運算符； 第2章MATLAB矩陣及其運算，主要介紹矩陣的創建、修改和基本運算，矩陣分析，字符串，多維數組，結構數組和元胞數組； 第3章MATLAB程序結構和M文件，主要介紹MATLAB程序結構、M文件、M函數文件和程序調試； 第4章 MATLAB數值計算，主要介紹多項式運算、數據插值、數據擬合、數據統計和數值計算； 第5章 MATLAB符號運算，主要介紹符號定義，符號運算，符號極限，符號微分和積分。MATLAB高級篇包括： 第6章 MATLAB數據可視化，主要介紹MATLAB二維曲線繪制，二維特殊圖形繪制，三維曲線和曲面繪制； 第7章 Simulink仿真基礎，主要介紹Simulink的基本概念、模塊組成、常用模塊、模塊編輯和Simulink仿真； 第8章MATLAB圖形用戶界面，主要介紹圖形用戶界面，GUI控制框常用對象及功能，GUI菜單的設計方法和GUI設計實例。 MATLAB信號處理篇主要包括： 第9章MATLAB在數字圖像處理中的應用； 第10章MATLAB在信號與系統中的應用； 第11章MATLAB在數字信號處理中的應用； 第12章MATLAB在語言信號處理中的應用。MATLAB通信系統篇包括第13章MATLAB在通信系統中的應用。MATLAB優化與控制篇包括： 第14章MATLAB在優化中的應用； 第15章MATLAB在控制系統中的應用。MATLAB電力電子篇包括： 第16章MATLAB在電子電路中的應用； 第17章Simulink在電力系統中的應用。
3. 本書讀者
本書既可作為初學者的入門用書，也可作為高等院校理工科專業，尤其是電子信息工程、電子科學與技術、自動化、電氣工程及其自動化、通信工程和計算機科學與技術等專業的教學用書，也可作為研究生、科研與工程技術人員的參考用書。
(1) MATLAB/Simulink的初學者。
(2) MATLAB/Simulink的愛好者。
(3) MATLAB/Simulink的提高人員。
(4) MATLAB/Simulink相關從業人員。
(5) 高等院校理工科專業師生。
(6) 廣大科研工作人員。
4. 本書作者
本書由廣東海洋大學的徐國保主編。第1章至第4章、第6章、第8章和第9章由電子信息工程專業的徐國保編寫； 第7章、第15章至第17章由廣東海洋大學電氣工程及其自動化專業的張冰編寫； 第10章至第12章由廣東海洋大學通信工程專業的石麗梅編寫； 第5章、第13章和第14章由廣東海洋大學通信工程專業的吳凡編寫。為了確保本書的質量，應用部分均由教學經驗豐富的相關專業任課教師編寫。本書的編寫思路與內容選擇由編者集體討論確定，全書由徐國保負責統稿和定稿。
在本書的編寫過程中，參考和引用了相關教材和資料，在此一并向教材和資料的作者表示誠摯的謝意。趙霞參與了資料收集和校稿工作，本書也得到清華大學出版社高級策劃編輯盛東亮的指導和幫助，在此表示感謝！
為了便于讀者學習，全書附有所有應用實例和綜合實例的源代碼。為了方便教師教學，本書配有教學課件和所有圖片素材，歡迎選用本書作為教材的老師索取。
由于編者水平有限，書中難免存在不妥之處，歡迎使用本書的讀者批評指正，以便再版時改進和提高，共同促進本書質量的提高。
編者2019年1月 |
內容簡介：本書全面、系統地介紹MATLAB/Simulink的基礎知識，以及MATLAB/Simulink在圖像處理、信息處理、優化與控制系統、通信系統和電力電子系統中的應用。全書以當今流行的MATLAB R2016a和Simulink 8.7為平臺，也適用于其他更高級版本（MATLAB R2017和MATLAB R2018等），結合高等學校不同專業教師的豐富教學經驗和科學研究，詳細介紹了MATLAB/Simulink的開發環境、程序設計、系統仿真和案例實戰。本書的特色是注重MATLAB/Simulink的基礎以及MATLAB/Simulink與電子、通信、自動化、電氣、計算機等相關學科領域應用相結合，強調基礎，兼顧應用； 內容編排合理科學，先基礎，后應用，由淺入深，循序漸進； 內容翔實，例題新穎，應用實例豐富，便于讀者學習和掌握MATLAB/Simulink。
全書內容包含六部分，即MATLAB基礎篇、MATLAB高級篇、MATLAB信號處理篇、MATLAB通信系統篇、MATLAB優化與控制篇和MATLAB電力電子篇，共17章，內容包括MATLAB語言概述、矩陣及其運算、程序結構和M文件、數值計算、符號運算、數據可視化、Simulink仿真基礎、MATLAB圖形用戶界面、MATLAB在數字圖像處理中的應用、MATLAB在信號與系統中的應用、MATLAB在數字信號處理中的應用、MATLAB在語音信號處理中的應用、MATLAB在通信系統中的應用、MATLAB在優化中的應用、MATLAB在控制系統中的應用、MATLAB在電子電路中的應用和Simulink在電力系統中的應用。內容涉及MATLAB/Simulink在電子、電氣、自動化、通信、計算機等信息類相關學科領域的應用，能滿足一般用戶使用的各種功能需求。
本書既可作為初學者的入門用書，也可作為高等院校理工科專業尤其是電子信息工程、電子科學與技術、自動化、電氣工程及其自動化、通信工程和計算機科學與技術等專業的本科生教學用書，還可作為研究生、科研與工程技術人員的參考用書。 |
目錄：第一部分MATLAB基礎篇
第1章MATLAB語言概述
1.1MATLAB語言的發展
1.2MATLAB語言的特點
1.3MATLAB語言的環境
1.3.1MATLAB語言的安裝
1.3.2MATLAB語言的界面簡介
1.4MATLAB幫助系統
1.4.1help查詢幫助函數
1.4.2lookfor查詢幫助函數
1.4.3聯機幫助系統
1.5MATLAB數據類型
1.5.1常量和變量
1.5.2整數和浮點數
1.5.3復數
1.6MATLAB運算符
1.6.1算術運算符
1.6.2關系運算符
1.6.3邏輯運算符
1.6.4優先級
1.7應用實例
1.8綜合實例
1.9本章小結
第2章MATLAB矩陣及其運算
2.1矩陣的創建
2.1.1直接輸入矩陣
2.1.2冒號生成矩陣
2.1.3利用函數生成矩陣
2.1.4利用文本文件生成矩陣
2.1.5利用M文件生成矩陣
2.1.6特殊矩陣的生成
2.2矩陣的修改
2.2.1矩陣部分替換
2.2.2矩陣部分刪除
2.2.3矩陣部分擴展
2.2.4矩陣結構變換
2.3矩陣的基本運算
2.3.1矩陣的加減運算
2.3.2矩陣的乘法運算
2.3.3矩陣的除法運算
2.3.4矩陣的乘方運算
2.3.5矩陣的點運算
2.4矩陣分析
2.4.1方陣的行列式
2.4.2矩陣的秩和跡
2.4.3矩陣的逆和偽逆
2.4.4矩陣的特征值和特征向量
2.4.5矩陣的分解
2.4.6矩陣的信息獲取函數
2.5字符串
2.5.1字符串的創建
2.5.2字符串的操作
2.5.3字符串轉換
2.6多維數組
2.6.1多維數組的創建
2.6.2多維數組的操作
2.7結構數組和元胞數組
2.7.1結構數組
2.7.2元胞數組
2.8矩陣及其運算應用實例
2.9矩陣及其運算綜合實例
2.9.1矩陣在圖像處理中的應用
2.9.2線性方程組的求解
2.9.3多維數組在彩色圖像中的應用
2.10本章小結
第3章MATLAB程序結構和M文件
3.1程序結構
3.1.1順序結構
3.1.2選擇結構
3.1.3循環結構
3.1.4程序控制命令
3.2M文件
3.2.1M文件的分類和特點
3.2.2M文件的創建和打開
3.3M函數文件
3.3.1M函數文件的格式
3.3.2M函數文件的調用
3.3.3主函數和子函數
3.3.4函數的參數
3.3.5函數的變量
3.4程序調試
3.4.1命令窗口調試
3.4.2MATLAB菜單調試
3.4.3MATLAB調試函數
3.5程序結構和M文件應用實例
3.6程序結構和M文件綜合實例
3.7本章小結
第4章MATLAB數值計算
4.1多項式
4.1.1多項式的創建
4.1.2多項式的值和根
4.1.3多項式的四則運算
4.1.4多項式的微積分運算
4.1.5多項式的部分分式展開
4.2數據插值
4.2.1一維插值
4.2.2二維插值
4.2.3多維插值
4.3數據擬合
4.4數據統計
4.4.1矩陣元素的最大值和最小值
4.4.2矩陣元素的平均值和中值
4.4.3矩陣元素的排序
4.4.4矩陣元素求和與求積
4.4.5矩陣元素的累加和與累乘積
4.4.6標準方差和相關系數
4.5數值計算
4.5.1函數極值
4.5.2函數零點
4.5.3數值差分
4.5.4數值積分
4.5.5常微分方程求解
4.6數值計算應用實例
4.7數值計算綜合實例
4.8本章小結
第5章MATLAB符號運算
5.1MATLAB符號運算的特點
5.2MATLAB符號對象的創建和使用
5.3符號多項式函數運算
5.3.1多項式函數的符號表達形式及相互轉換
5.3.2符號多項式的向量表示形式及其計算
5.3.3反函數和復合函數求解
5.4符號微積分運算
5.4.1函數的極限和級數運算
5.4.2符號微分運算
5.4.3符號積分運算
5.5符號方程求解
5.5.1符號代數方程求解
5.5.2符號常微分方程求解
5.5.3一維偏微分方程求解
5.6符號運算應用實例
5.7符號運算綜合實例
5.7.1符號函數可視化應用
5.7.2符號積分應用
5.7.3符號卷積應用
5.7.4符號積分變換應用
5.8本章小結
第二部分MATLAB高級篇
第6章MATLAB數據可視化
6.1概述
6.2二維曲線的繪制
6.2.1繪圖基本函數
6.2.2線性圖格式設置
6.2.3圖形修飾
6.2.4圖形保持
6.2.5多個圖形繪制
6.3二維特殊圖形的繪制
6.3.1柱狀圖
6.3.2餅形圖
6.3.3直方圖
6.3.4離散數據圖
6.3.5向量圖
6.3.6極坐標圖
6.3.7對數坐標圖
6.3.8雙縱坐標繪圖
6.3.9函數繪圖
6.4三維曲線和曲面的繪制
6.4.1繪制三維曲線圖
6.4.2繪制三維曲面圖
6.4.3特殊的三維圖形
6.4.4繪制動畫圖形
6.5MATLAB圖形窗口
6.6數據可視化應用實例
6.7數據可視化綜合實例
6.8本章小結
第7章Simulink仿真基礎
7.1Simulink概述
7.1.1Simulink的基本概念
7.1.2Simulink模塊的組成
7.1.3Simulink中的數據類型
7.2Simulink的使用
7.2.1Simulink的啟動和退出
7.2.2在Simulink的窗口創建一個新模型
7.2.3Simulink模塊的操作
7.2.4Simulink的建模和仿真
7.3Simulink的模塊庫及模塊
7.3.1CommonlyUsedBlocks子模塊庫
7.3.2Continuous子模塊庫
7.3.3Dashboard子模塊庫
7.3.4Discontinuous子模塊庫
7.3.5Discrete子模塊庫
7.3.6LogicandBitOperations子模塊庫
7.3.7LookupTables子模塊庫
7.3.8MathOperations子模塊庫
7.3.9ModelVerification子模塊庫
7.3.10Model拟WideUtilities子模塊庫
7.3.11Ports&Subsystems子模塊庫
7.3.12SignalsAttributes子模塊庫
7.3.13SignalsRouting子模塊庫
7.3.14Sinks子模塊庫
7.3.15Sources子模塊庫
7.3.16User拟definedFunctions子模塊庫
7.4Simulink模塊操作及建模
7.4.1Simulink模型
7.4.2Simulink模塊的基本操作
7.4.3系統模型注釋與信號標簽設置
7.4.4Simulink建模
7.5Simulink模塊及仿真參數設置
7.5.1模塊參數設置
7.5.2Simulink仿真參數設置
7.6過零檢測和代數環
7.6.1過零檢測
7.6.2代數環
7.7Simulink仿真基礎應用實例
7.8Simulink仿真基礎綜合實例
7.9本章小結
第8章MATLAB圖形用戶界面
8.1圖形用戶界面簡介
8.1.1GUI的設計原則及步驟
8.1.2GUI設計窗口的打開、關閉和保存
8.1.3GUI的模板
8.2控制框常用對象及功能
8.2.1GUI按鈕
8.2.2GUI滑塊
8.2.3GUI單選按鈕
8.2.4GUI復選框
8.2.5GUI可編輯文本和靜態文本
8.2.6GUI彈出式菜單
8.2.7GUI列表框
8.2.8GUI切換按鈕
8.2.9GUI軸
8.3GUI菜單的設計
8.3.1使用菜單編輯器創建菜單
8.3.2使用句柄對象創建菜單
8.4GUI設計實例
8.4.1曲線修飾演示系統
8.4.2圖像預處理演示系統
8.5本章小結
第三部分MATLAB信號處理篇
第9章MATLAB在數字圖像處理中的應用
9.1數字圖像的讀取、顯示和存儲
9.1.1圖像的讀取
9.1.2圖像的顯示
9.1.3圖像文件的存儲
9.2數字圖像的類型及轉換
9.2.1圖像類型
9.2.2圖像轉換
9.3圖像的基本運算
9.3.1圖像的代數運算
9.3.2圖像的幾何運算
9.4圖像增強
9.4.1圖像的直方圖
9.4.2圖像的灰度調整增強
9.4.3圖像的直方圖均衡增強
9.5圖像濾波
9.5.1基于卷積的圖像濾波函數filter2以及imfilter
9.5.2中值濾波
9.5.3二維統計順序濾波
9.5.4自適應濾波
9.6圖像邊緣檢測
9.7圖像壓縮
9.8本章小結
第10章MATLAB在信號與系統中的應用
10.1信號及表示
10.1.1連續信號的表示
10.1.2幾種連續信號產生函數
10.1.3離散信號的表示
10.1.4幾種離散信號產生函數
10.2信號的基本運算
10.2.1信號的相加和相乘
10.2.2序列延時與周期拓展
10.2.3序列反轉與累加
10.2.4兩序列卷積運算
10.3信號的能量和功率
10.4線性時不變系統的創建
10.4.1常系數線性微分/差分方程
10.4.2系統函數的標準模型
10.4.3系統函數的零極點增益模型
10.4.4系統函數的二次分式模型
10.4.5系統函數的部分分式模型
10.4.6線性時不變系統的創建函數和系統函數模型轉換函數
10.5線性時不變系統的時域分析
10.5.1LTI系統零輸入響應的數值求解
10.5.2LTI系統零狀態響應的數值求解
10.5.3LTI系統響應的符號求解
10.5.4LTI系統的單位沖激響應和單位階躍響應
10.6線性時不變系統的頻域分析
10.6.1連續時間LTI系統的頻域分析
10.6.2離散時間LTI系統的頻域分析
10.7本章小結
第11章MATLAB在數字信號處理中的應用
11.1傅里葉變換
11.1.1時間連續頻率連續的傅里葉變換
11.1.2時間連續頻率離散的傅里葉級數
11.1.3時間離散頻率連續的序列傅里葉變換
11.1.4時間離散頻率離散的離散傅里葉變換(DFT)
11.1.5計算離散傅里葉變換的常用函數
11.2IIR數字濾波器的設計
11.2.1脈沖響應不變法
11.2.2雙線性變換法
11.3FIR數字濾波器的設計
11.3.1窗函數法
11.3.2頻率抽樣法
11.4本章小結
第12章MATLAB在語音信號處理中的應用
12.1語音產生過程
12.2語音信號的特點及數字化
12.2.1語音信號的特點
12.2.2語音信號的數字化
12.3語音信號產生的數字模型
12.3.1激勵模型
12.3.2聲道模型
12.3.3輻射模型
12.3.4描述語音信號的完整數字模型
12.3.5語音信號的預處理
12.4MATLAB在語音信號分析和處理中的應用
12.4.1語音信號的采集
12.4.2語音信號的讀取與打開
12.4.3語音信號的分析
12.4.4含噪語音信號的合成
12.4.5語音信號處理中濾波器的設計
12.5MATLAB在語音信號處理中的應用實例
12.6本章小結
第四部分MATLAB通信系統篇
第13章MATLAB在通信系統中的應用
13.1MATLAB通信工具箱的組成
13.2信息量度與信源編碼
13.2.1信息的量度計算
13.2.2模擬信號量化和數字化
13.2.3信源編碼
13.3差錯控制和信道編碼
13.3.1線性分組碼編解碼
13.3.2交織編碼
13.3.3擾碼與解擾
13.4模擬調制與解調
13.4.1幅度調制與解調
13.4.2角度調制與解調
13.5數字調制與解調
13.5.1數字調制
13.5.2數字解調
13.6數字通信系統性能仿真
13.6.1數字信號的比特能量與AWGN信道
13.6.2數字通信系統的誤碼率仿真
13.7本章小結
第五部分MATLAB優化與控制篇
第14章MATLAB在優化中的應用
14.1最優化問題簡介
14.2MATLAB優化工具箱
14.2.1優化工具箱中的優化函數
14.2.2優化參數的創建和編輯
14.2.3優化函數的演示GUI
14.3線性規劃
14.3.1線性規劃的數學模型
14.3.2MATLAB線性規劃函數
14.3.3線性規劃的應用
14.4非線性規劃
14.4.1單變量非線性優化
14.4.2無約束非線性規劃
14.4.3約束非線性規劃
14.4.4二次規劃
14.5目標規劃
14.5.1多目標優化
14.5.2最大最小化優化
14.6優化工具箱圖形界面應用
14.6.1優化工具箱圖形界面
14.6.2圖形界面應用
14.7本章小結
第15章MATLAB在控制系統中的應用
15.1控制系統的模型描述
15.1.1控制系統的模型與表達式
15.1.2控制系統模型間的關系
15.2控制系統的時域分析與MATLAB實現
15.2.1線性系統的穩定性分析
15.2.2控制系統的動態響應
15.2.3控制系統的時域響應指標
15.3控制系統的頻域分析與MATLAB實現
15.3.1控制系統的頻域分析
15.3.2控制系統的頻域分析性能指標
15.4控制系統的根軌跡分析
15.4.1控制系統的根軌跡分析
15.4.2根軌跡設計工具
15.5控制系統的狀態空間分析
15.5.1狀態空間的線性變換
15.5.2狀態空間的能控性和能觀性
15.5.3狀態空間的狀態反饋與極點配置
15.6控制系統綜合實例與應用設計
15.6.1控制系統綜合實例
15.6.2簡單運動系統的建模及仿真
15.6.3“彈簧拟質量拟阻尼”系統的建模及仿真
15.6.4單容過程系統的建模及仿真
15.7本章小結
第六部分MATLAB電力電子篇
第16章MATLAB在電子電路中的應用
16.1MATLAB在電路分析中的應用
16.1.1二階電路原型
16.1.2二階電路數學模型
16.1.3二階電路的建模及仿真
16.2Simulink在模擬電路中的應用
16.2.1模擬電路的建模
16.2.2模擬電路的仿真參數設定與運行
16.2.3模擬電路的穩態分析
16.2.4模擬電路的暫態分析
16.2.5模擬電路的頻域分析
16.3Simulink在數字電路中的應用
16.3.1二進制加法器
16.3.28421編碼器
16.4本章小結
第17章Simulink在電力系統中的應用
17.1Powergui模塊
17.1.1SimulationType(仿真類型)
17.1.2AnalysisTools(分析工具)
17.2二極管模塊
17.2.1圖標與接口
17.2.2參數設置
17.3晶閘管模塊
17.3.1圖標與接口
17.3.2參數設置
17.4直流電機模塊
17.4.1直流電機仿真模型
17.4.2直流電機仿真
17.5異步電機模塊
17.6同步電機模塊
17.6.1簡化的同步電機模塊
17.6.2同步電機模塊的使用
17.7負荷模塊
17.7.1靜態負荷模塊
17.7.2三相動態負荷模塊
17.8電力系統穩態仿真
17.8.1連續系統仿真
17.8.2離散系統仿真
17.9電力系統電磁暫態仿真
17.9.1斷路器模塊
17.9.2三相故障模塊
17.9.3電力系統電磁暫態分析
17.10本章小結
參考文獻 |
| 序： |
