MATLAB2018從入門到精通

作者：編者:林炳強//謝龍漢//周維維
出版社：人民郵電
ISBN：9787115519443

出版日期：2019/10/01
裝幀：平裝
頁數：772

人民幣：RMB 129 元售價：元

內容大鋼

本書基於MATLAB 2018版寫作，在共15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。本書各章通過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、功能及命令函數進行全面的講解。
本書具有操作性強、指導性強、語言簡潔等特點，內容涵蓋了MATLAB在當前工程應用中的主要應用領域。本書可作為MATLAB軟體初學者入門和提高的學習教程，或者高等院校、培訓機構的MATLAB教材，也可供相關工程應用人員參考。

作者介紹

編者:林炳強//謝龍漢//周維維

第1章  基礎入門
  1.1  MATLAB的安裝
  1.2  MATLAB的啟動及操作界面
    1.2.1  MATLAB的啟動
    1.2.2  MATLAB的操作界面
  1.3  M文件編輯器
    1.3.1  M文件編輯器的啟動
    1.3.2  用M文件編寫簡單的程序
  1.4  MATLAB幫助系統及其使用
    1.4.1  幫助系統的類型
    1.4.2  常用幫助指令
    1.4.3  Help幫助瀏覽器
第2章  符號計算
  2.1  符號對象的創建
    2.1.1  創建符號變數和表達式
    2.1.2  符號與數值之間的轉化
    2.1.3  符號表達式的化簡
  2.2  符號微積分
    2.2.1  極限和導數的符號計算
    2.2.2  序列/級數的符號求和
    2.2.3  符號積分
  2.3  微分方程的符號解法
    2.3.1  求微分方程符號解的一般指令
    2.3.2  符號微分方程解法實例
  2.4  符號矩陣分析和代數方程解
    2.4.1  符號矩陣分析
    2.4.2  線性方程組的符號解法
  2.5  符號變換及反變換
    2.5.1  傅里葉變換及其反變換
    2.5.2  拉普拉斯變換及其反變換
    2.5.3  Z變換及其反變換
  2.6  代數狀態方程求符號傳遞函數
    2.6.1  結構框圖的代數狀態方程解法
    2.6.2  信號流圖的代數狀態方程解法
  2.7  符號計算的簡易繪圖函數
    2.7.1  二維繪圖函數
    2.7.2  三維繪圖函數
    2.7.3  等高線繪圖函數
    2.7.4  三維曲面繪圖函數
第3章  MATLAB數組和矩陣運算基礎
  3.1  數組的創建、運算及定址
    3.1.1  數組的創建
    3.1.2  數組的運算規則
    3.1.3  數組的操作
    3.1.4  數組的定址
    3.1.5  關係和邏輯操作
  3.2  矩陣分析
    3.2.1  矩陣運算規則
    3.2.2  矩陣分析計算
  3.3  矩陣分解

    3.3.1  特徵值及特徵向量
    3.3.2  奇異值分解
    3.3.3  LU分解
    3.3.4  Cholesky分解
    3.3.5  QR分解
  3.4  特殊矩陣
    3.4.1  常用特殊矩陣及其創建
    3.4.2  其他特殊矩陣
第4章  數值計算
  4.1  數理統計的MATLAB求解
    4.1.1  常用的統計分佈指令
    4.1.2  概率函數、分佈函數和隨機數
  4.2  多項式運算
    4.2.1  多項式的運算及其函數表示
    4.2.2  有限長序列的卷積
  4.3  插值和擬合
    4.3.1  插值
    4.3.2  擬合
  4.4  線性方程（組）的求解
    4.4.1  線性方程的數值求解
    4.4.2  線性方程組的數值求解
  4.5  數值微積分
    4.5.1  數值微分
    4.5.2  數值積分
    4.5.3  常微分方程的數值求解
第5章  MATLAB繪圖處理
  5.1  概述
    5.1.1  離散數據圖形的繪製
    5.1.2  連續函數曲線的繪製
  5.2  二維圖形
    5.2.1  基本繪圖函數
    5.2.2  坐標軸控制和圖形標識命令
    5.2.3  多重曲線繪圖
    5.2.4  ginput指令簡介
  5.3  三維曲線和曲面
    5.3.1  三維繪圖指令plot3。
    5.3.2  三維網格指令mesh。
    5.3.3  三維曲面指令surf。
    5.3.4  圖形視角及透視控制
    5.3.5  圖形著色處理
    5.3.6  圖形光照處理
  5.4  圖形窗功能簡介
    5.4.1  圖形窗口的創建
    5.4.2  圖形窗口的菜單
第6章  M文件程序設計基礎
  6.1  M文件
    6.1.1  M腳本文件
    6.1.2  M函數文件
    6.1.3  局部變數和全局變數
    6.1.4  M函數文件的一般結構

  6.2  數據及數據文件
    6.2.1  數據類型
    6.2.2  數據的輸入與輸出
  6.3  程序的流程式控制制
    6.3.1  循環語句
    6.3.2  if條件語句
    6.3.3  switch-case語句
    6.3.4  控製程序流的其他常用指令
  6.4  程序的調試與優化
    6.4.1  程序的直接調試法
    6.4.2  調試器的使用
    6.4.3  程序設計優化
  6.5  MATLAB函數類別
    6.5.1  主函數
    6.5.2  子函數
    6.5.3  匿名函數
    6.5.4  嵌套函數
    6.5.5  私有函數
  6.6  函數句柄
    6.6.1  函數句柄的創建和顯示
    6.6.2  函數句柄的基本操作
第7章  圖形用戶界面
  7.1  對象和句柄
    7.1.1  句柄
    7.1.2  對象
  7.2  GUI圖形簡介
    7.2.1  GUIDE的啟動
    7.2.2  GUI模板
    7.2.3  圖形用戶界面的設計步驟
    7.2.4  回調函數
  7.3  GUI的底層代碼實現
    7.3.1  GUI底層代碼實例
    7.3.2  常用對象介紹
  7.4  圖形用戶界面綜合實例
第8章  Simulink交互模擬集成環境
  8.1  Simulink運行方法及窗口
  8.2  Simulink常用模塊庫
    8.2.1  連續（Continuous）模塊庫
    8.2.2  非連續（Discontinuous）模塊庫
    8.2.3  離散（Discrete）模塊庫
    8.2.4  數學運算（Math Operations）模塊庫
    8.2.5  輸出（Sinks）模塊庫
    8.2.6  輸入源（Sources）模塊庫
  8.3  Simulink功能模塊的處理
    8.3.1  Simulink模塊參數設置
    8.3.2  Simulink模塊間連線處理
    8.3.3  Simulink模塊基本操作
  8.4  Simulink建模模擬實例
  8.5  子系統模塊封裝技術
    8.5.1  子系統

    8.5.2  封裝模塊
  8.6  S函數
    8.6.1  S函數基本概念
    8.6.2  S函數工作原理
    8.6.3  用M文件編寫S函數
第9章  MATLAB在自動控制中的應用
  9.1  控制系統穩定性分析
    9.1.1  代數穩定判據
    9.1.2  根軌跡穩定性分析
    9.1.3  頻域穩定性分析
    9.1.4  穩態誤差的分析
  9.2  控制系統的性能指標分析
    9.2.1  控制系統的時域特性
    9.2.2  控制系統的頻域特性
  9.3  控制系統校正設計的MATLAB實現
    9.3.1  控制系統校正設計概述
    9.3.2  控制系統伯德圖校正設計方法
    9.3.3  控制系統的根軌跡校正設計
    9.3.4  單輸入單輸出系統設計工具
第10章  最優化方法
  10.1  線性規劃基本內容及MATLAB應用
    10.1.1  引例
    10.1.2  線性規劃的基本演算法——單純形法
  10.2  無約束最優化
    10.2.1  無約束最優化的基本演算法
    10.2.2  MATLAB解優化問題
  10.3  非線性規劃
    10.3.1  非線性規劃的基本概念
    10.3.2  懲罰函數法
    10.3.3  MBTLAB求解
第11章  數字信號處理
  11.1  數字信號處理與離散時間系統
    11.1.1  數字信號處理概述
    11.1.2  數字信號處理的基本概念
    11.1.3  離散時間信號
    11.1.4  常用信號生成函數
    11.1.5  離散時間信號的相關性
  11.2  序列的傅里葉變換的MATLAB實現
    11.2.1  序列的傅里葉變換公式
    11.2.2  周期序列離散傅里葉級數及傅里葉變換的MATLAB實現
  11.3  利用Z變換分析信號和系統頻域特性的MATLAB實現
    11.3.1  Z變換的定義
    11.3.2  Z變換的收斂域
    11.3.3  Z變換的性質
    11.3.4  Z變換的MATLAB求解
    11.3.5  利用Z變換求解差分方程
    11.3.6  利用Z變換分析系統頻域特性
  11.4  離散傅里葉變換（DFT）的MATLAB實現
    11.4.1  DFT的定義和性質
    11.4.2  DFT的MATLAB實現

    11.4.3  離散傅里葉級數及其MATLAB實現
  11.5  快速傅里葉變換及其應用的MATLAB實現
    11.5.1  快速傅里葉變換的基本用法
    11.5.2  快速傅里葉變換的應用舉例
  11.6  無限脈衝響應數字濾波器的設計及MATLAB實現
    11.6.1  數字濾波器概述
    11.6.2  IIR濾波器的設計方法
    11.6.3  濾波器的性能指標及MATLAB函數
    11.6.4  IIR數字濾波器設計常用的MATLAB函數
    11.6.5  IIR數字濾波器的設計
    11.6.6  MATLAB提供的IIR濾波器設計函數：完全設計法
    11.6.7  IIR數字濾波器的直接設計法
  11.7  FIR數字濾波器設計及MATLAB實現
    11.7.1  FIR數字濾波器概述
    11.7.2  窗函數設計FIR濾波器
    11.7.3  MATLAB提供的窗函數及窗函數設計的MATLAB實現
    11.7.4  FIR數字濾波器的最優化設計及MATLAB實現
第12章  圖像處理
  12.1  數字圖像的基本原理
    12.1.1  數字圖像的表示
    12.1.2  數字圖像的MATLAB操作基礎
    12.1.3  數字圖像的類型及其轉換
  12.2  圖像增強
    12.2.1  灰度變換增強
    12.2.2  直方圖增強
    12.2.3  圖像平滑
    12.2.4  圖像銳化
    12.2.5  頻域增強
  12.3  圖像複原
    12.3.1  退化模型
    12.3.2  無約束圖像複原
    12.3.3  有約束圖像複原
  12.4  二值形態學操作
    12.4.1  膨脹和腐蝕
    12.4.2  開操作和閉操作
    12.4.3  膨脹和腐蝕的MATLAB實現方法
    12.4.4  一些基本的形態學演算法
  12.5  圖像壓縮編碼
    12.5.1  圖像壓縮編碼概述
    12.5.2  無損壓縮技術
    12.5.3  有損壓縮技術
  12.6  圖像分割
    12.6.1  邊緣檢測方法
    12.6.2  閾值分割技術
    12.6.3  區域分割技術
第13章  系統辨識
  13.1  系統辨識的基本理論
    13.1.1  系統和模型
    13.1.2  辨識問題
    13.1.3  系統辨識的步驟

    13.1.4  系統辨識的誤差準則
  13.2  最小二乘法參數辨識及其MATLAB模擬
    13.2.1  最小二乘法的基本原理
    13.2.2  加權最小二乘法的基本原理
    13.2.3  最小二乘法的遞推演算法
    13.2.4  增廣最小二乘法及MATLAB實現
  13.3  參數的梯度校正辨識
    13.3.1  確定性問題的梯度校正參數辨識及MATLAB實現
    13.3.2  隨機問題的梯度校正參數辨識
    13.3.3  隨機逼近法
  13.4  極大似然估計參數辨識
    13.4.1  極大似然參數辨識的基本概念
    13.4.2  系統模型參數的極大似然估計
    13.4.3  遞推的極大似然參數估計
  13.5  Bayes辨識方法及MATLAB實現
    13.5.1  Bayes辨識方法的基本原理
    13.5.2  最小二乘模型的Bayes參數辨識
    13.5.3  MATLAB模擬實例
  13.6  神經網路模型辨識方法及MATLAB實現
    13.6.1  神經網路基本介紹
    13.6.2  BP神經網路
    13.6.3  RBF神經網路辨識
  13.7  模糊系統辨識及MATLAB實現
    13.7.1  模糊理論概述
    13.7.2  基於T-S模型的模糊系統辨識
    13.7.3  模糊逼近
第14章  自抗擾控制技術的MATLAB實現
  14.1  經典PID控制器
    14.1.1  經典PID控制律
    14.1.2  經典PID的優勢與不足
  14.2  安排過渡過程模擬
  14.3  微分跟蹤器及其MATLAB模擬
    14.3.1  經典微分環節的雜訊放大效應
    14.3.2  微分跟蹤器
    14.3.3  最速控制綜合函數
  14.4  誤差反饋控制律
  14.5  擴張狀態觀測器
    14.5.1  狀態觀測器
    14.5.2  擴張狀態觀測器
    14.5.3  高增益狀態觀測器
  14.6  自抗擾控制器
    14.6.1  自抗擾控制器設計方法
    14.6.2  改進的非線性PID控制器
    14.6.3  自抗擾控制器
第15章  模糊控制及其MATLAB應用
  15.1  模糊控制的基本理論
    15.1.1  概述
    15.1.2  模糊集合的相關概念
    15.1.3  模糊集合的基本運算
    15.1.4  隸屬函數

    15.1.5  模糊推理規則
  15.2  模糊控制系統的設計
    15.2.1  模糊控制系統的組成
    15.2.2  模糊控制系統的設計方法
  15.3  MATLAB模糊邏輯工具箱
    15.3.1  模糊推理系統編輯器
    15.3.2  隸屬度函數編輯器
    15.3.3  模糊規則編輯器
    15.3.4  模糊規則觀察器
    15.3.5  模糊推理輸入/輸出曲面觀察器
    15.3.6  使用MATLAB命令實現模糊邏輯系統
    15.3.7  模糊邏輯工具箱命令函數簡介
  15.4  Sugeno型模糊推理系統
    15.4.1  Sugeno型模糊推理系統簡介
    15.4.2  Sugeno型模糊推理系統實例
    15.4.3  Mamdani系統與Sugeno系統的比較
  15.5  模糊理論在控制工程中的應用
    15.5.1  模糊控制
    15.5.2  模糊建模
    15.5.3  模糊控制與Simulink的結合應用

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