1.1 MATLAB環(huán)境與文件管理…… 1

1.2 基本數(shù)據(jù)定義與變量管理……… 3

1.2.1 建立與查詢數(shù)據(jù)………………… 3

1.2.2 在線查詢與功能演示…………… 6

1.3 變量、數(shù)組與函數(shù)………………… 7

1.3.1 變 量………………………… 7

1.3.2 注釋和標(biāo)點(diǎn)…………………… 8

1.3.3 復(fù)數(shù)表示……………………… 8

1.3.4 數(shù)學(xué)函數(shù)……………………… 9

1.4 數(shù)據(jù)的輸入與輸出……………… 10

1.4.1 利用M 文件生成數(shù)據(jù)………… 10

1.4.2 save與load指令……………… 10

1.4.3 低級文件的輸入與輸出………… 11

1.5 數(shù)組與矩陣運(yùn)算………………… 13

1.5.1 矩陣的表示與塊操作…………… 13

1.5.2 矩陣的運(yùn)算…………………… 17

1.5.3 矩陣函數(shù)……………………… 21

1.6 M 函數(shù)與M 文件……………… 22

1.6.1 M 函數(shù)與M 函數(shù)文件………… 22

1.6.2 M 文件………………………… 24

1.7 多項(xiàng)式運(yùn)算……………………… 26

1.7.1 求根及其逆運(yùn)算……………… 26

1.7.2 加法、減法與乘法……………… 26

1.7.3 微分與賦值運(yùn)算……………… 27

1.7.4 有理多項(xiàng)式…………………… 28

1.8 控制語句與邏輯運(yùn)算…………… 30

1.8.1 for循環(huán)……………………… 30

1.8.2 while循環(huán)…………………… 32

1.8.3 條件語句……………………… 32

1.8.4 關(guān)系運(yùn)算和邏輯運(yùn)算…………… 33

1.8.5 字符運(yùn)算……………………… 36

1.9 曲線擬合與插值運(yùn)算…………… 39

1.9.1 曲線擬合……………………… 39

1.9.2 插值運(yùn)算……………………… 40

1.10 符號運(yùn)算……………………… 45

1.10.1 符號表達(dá)式…………………… 45

1.10.2 符號表達(dá)式的運(yùn)算…………… 49

1.10.3 微分和積分…………………… 54

1.10.4 符號表達(dá)式畫圖……………… 56

1.10.5 符號表達(dá)式的簡化…………… 57

1.10.6 可變精度算術(shù)運(yùn)算…………… 58

1.10.7 符號方程求解………………… 60

1.10.8 線性代數(shù)和符號矩陣………… 63

1.11 本章小結(jié)……………………… 67

習(xí) 題………………………………… 67

第2章 圖形與可視化……………… 69

2.1 二維繪圖的plot指令………… 69

2.2 圖形修飾與控制………………… 71

2.2.1 坐標(biāo)軸的調(diào)整………………… 71

2.2.2 文字標(biāo)示……………………… 72

2.2.3 網(wǎng)格控制……………………… 73

2.2.4 圖例注解……………………… 73

2.2.5 圖形的保持…………………… 74

2.2.6 圖形窗口的分割……………… 74

2.2.7 圖形的填充…………………… 75

2.2.8 交互式繪圖操作……………… 76

2.3 特殊坐標(biāo)二維圖形……………… 77

2.3.1 對數(shù)坐標(biāo)圖形………………… 77

2.3.2 極坐標(biāo)圖形…………………… 78

2.4 特殊二維圖形…………………… 78

2.4.1 函數(shù)圖形……………………… 78

2.4.2 餅 圖………………………… 79

2.4.3 條形圖………………………… 80

2.4.4 梯形圖………………………… 80

2.4.5 概率分布圖…………………… 81

2.4.6 向量圖………………………… 81

2.4.7 函數(shù)繪圖……………………… 82

2.5 三維圖形………………………… 83

2.5.1 基本三維圖形………………… 84

2.5.2 改變視角……………………… 85

2.5.3 特殊三維圖形………………… 86

2.6 三維數(shù)據(jù)的二維圖……………… 95

2.7 其他圖形函數(shù)…………………… 97

2.8 圖形窗編輯功能………………… 99

2.8.1 圖形窗菜單…………………… 99

2.8.2 快捷工具欄………………… 101

2.8.3 二維圖形的交互編輯示例…… 101

2.9 圖形用戶界面設(shè)計(jì)…………… 102

2.9.1 圖形窗口的生成……………… 102

2.9.2 菜單的實(shí)現(xiàn)………………… 104

2.9.3 對話框的實(shí)現(xiàn)………………… 107

2.9.4 控件設(shè)計(jì)技術(shù)………………… 108

2.10 圖形用戶界面(GUI)的應(yīng)用………111

2.10.1 控件管理工具 ……………… 114

2.10.2 控件編程設(shè)計(jì)……………… 116

2.11 動態(tài)圖形與動畫……………… 122

2.12 本章小結(jié)……………………… 123

習(xí) 題………………………………… 125

第3章 線性系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)…… 127

3.1 概 述………………………… 127

3.2 線性系統(tǒng)的描述……………… 127

3.2.1 連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述………… 128

3.2.2 離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述………… 133

3.3 模型之間的轉(zhuǎn)換……………… 134

3.3.1 線性系統(tǒng)模型之間的轉(zhuǎn)換…… 134

3.3.2 連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換…138

3.4 時(shí)間響應(yīng)分析………………… 142

3.4.1 脈沖響應(yīng)…………………… 143

3.4.2 對任意輸入的響應(yīng)…………… 145

3.4.3 階躍響應(yīng)…………………… 147

3.5 頻率響應(yīng)分析………………… 148

3.5.1 連續(xù)系統(tǒng)頻率特性…………… 149

3.5.2 離散系統(tǒng)頻率特性…………… 154

3.5.3 時(shí)間延遲系統(tǒng)的頻率特性…… 156

3.6 根軌跡分析…………………… 157

3.6.1 常規(guī)根軌跡………………… 158

3.6.2 廣義根軌跡………………… 158

3.6.3 零度根軌跡………………… 160

3.7 狀態(tài)反饋設(shè)計(jì)………………… 161

3.7.1 連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)反饋設(shè)計(jì)…… 162

3.7.2 離散系統(tǒng)的狀態(tài)反饋設(shè)計(jì)…… 164

3.8 最優(yōu)二次型設(shè)計(jì)……………… 164

3.8.1 連續(xù)系統(tǒng)的最優(yōu)二次型設(shè)計(jì)… 165

3.8.2 離散系統(tǒng)的最優(yōu)二次型設(shè)計(jì)… 166

3.8.3 對輸出加權(quán)的最優(yōu)二次型設(shè)計(jì)……166

3.8.4 線性二次型Gauss最優(yōu)設(shè)計(jì)… 166

3.9 系統(tǒng)辨識與降階……………… 167

3.9.1 系統(tǒng)辨識…………………… 167

3.9.2 控制系統(tǒng)的模型降階………… 169

3.10 仿真例題………………………171

3.10.1 線性系統(tǒng)離散化及其頻率特性和響應(yīng)……171

3.10.2 太陽光源跟蹤系統(tǒng)的根軌跡設(shè)計(jì)……176

3.11 本章小結(jié)……………………… 182

習(xí) 題………………………………… 183

第4章 Simulink仿真環(huán)境……… 185

4.1 Simulink概述………………… 185

4.2 Simulink仿真環(huán)境及其模型庫

………………………………… 185

4.3 方框圖模型的建立和仿真…… 194

4.4 Simulink仿真環(huán)境使用說明

………………………………… 198

4.4.1 菜單功能…………………… 198

4.4.2 方框圖模型的裝飾…………… 201

4.4.3 模塊屬性的改變……………… 202

4.4.4 演示示波器………………… 203

4.5 仿真方法及計(jì)算步長的選擇… 205

4.5.1 仿真方法的選擇……………… 205

4.5.2 計(jì)算步長的選擇……………… 206

4.5.3 Simulink中對仿真方法及步長的設(shè)置……207

4.6 模塊組與模塊封裝…………… 210

4.6.1 模塊組的形成………………… 210

4.6.2 模塊封裝…………………… 212

4.7 Simulink仿真實(shí)例…………… 215

4.7.1 Simulink的Demo演示實(shí)例…… 215

4.7.2 多速率計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)仿真… 217

4.7.3 仿真結(jié)構(gòu)圖的參數(shù)化………… 221

4.7.4 與M 函數(shù)的組合仿真………… 222

習(xí) 題………………………………… 226

第5章 MATLAB綜合應(yīng)用實(shí)例………228

5.1 大量數(shù)據(jù)的處理……………… 228

5.2 證明歐拉矩陣為Hermit矩陣……229

5.3 基于符號語言的線性系統(tǒng)離散化……230

5.4 系統(tǒng)二次型最優(yōu)設(shè)計(jì)與仿真… 232

5.5 與ADAMS聯(lián)合的虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)用………236

5.5.1 系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)……………… 236

5.5.2 機(jī)械系統(tǒng)的建模與分析……… 237

5.5.3 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真………… 240

5.5.4 ADAMS模型導(dǎo)入Simulink環(huán)境……242

5.5.5 Simulink與ADAMS聯(lián)合仿真及結(jié)果……247

5.6 本章小結(jié)……………………… 249

后 記………………………………… 250