本書重點介紹MATLAB的功能及其在電氣與電子信息類相關專業(yè)領域中的應用和實驗指導。全書共分9章，主要內(nèi)容包括：MATLAB系統(tǒng)環(huán)境，MATLAB應用基礎，MATLAB繪圖，MATLAB數(shù)值計算與符號計算，Simulink仿真工具箱，控制系統(tǒng)工具箱，信號處理工具箱，通信工具箱，以及SimPowerSystem工具箱。每章后面都配有實驗指導，緊扣教學內(nèi)容，使讀者能夠通過上機操作及時有效地掌握該章的主要內(nèi)容，以幫助讀者快速掌握并應用MATLAB。本書配備電子課件和各源程序。
賀超英，女，2004年畢業(yè)于湖南大學電氣與信息工程學院控制理論與控制工程專業(yè)。畢業(yè)后一直從事自動化專業(yè)本科教學工作，主要教研方向：智能控制，運動控制。
第1章 MATLAB系統(tǒng)環(huán)境 1
1.1 什么是MATLAB 1
1.2 MATLAB 7.11操作界面 3
1.3 MATLAB 8.5(R2015a)操作界面 6
1.4 MATLAB幫助系統(tǒng) 9
1.4.1 MATLAB的幫助命令 9
1.4.2 幫助窗口 11
第2章 MATLAB應用基礎 13
2.1 變量及其操作 13
2.2 MATLAB數(shù)組與矩陣運算 18
2.2.1 冒號表達式 18
2.2.2 矩陣的建立 19
2.2.3 矩陣的拆分 20
2.2.4 MATLAB數(shù)據(jù)的運算 21
2.2.5 特殊矩陣 25
2.3 數(shù)學函數(shù) 26
2.4 M文件 26
2.4.1 腳本文件 26
2.4.2 函數(shù)文件 27
2.5 程序控制結(jié)構(gòu) 30
2.5.1 順序結(jié)構(gòu) 30
2.5.2 選擇結(jié)構(gòu) 31
2.5.3 循環(huán)結(jié)構(gòu) 33
2.6 實驗一 MATLAB運算基礎 34
2.6.1 實驗目的 34
2.6.2 實驗內(nèi)容 35
2.6.3 實驗參考程序 35
2.7 實驗二 M函數(shù)與M文件的編寫與應用 36
2.7.1 實驗目的 36
2.7.2 實驗內(nèi)容 37
2.7.3 實驗參考程序 37
2.8 實驗三 選擇與循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設計 38
2.8.1 實驗目的 38
2.8.2 實驗內(nèi)容 38
2.8.3 實驗參考程序 39
第3章 MATLAB繪圖 42
3.1 二維圖形 42
3.1.1 基本的繪圖命令 42
3.1.2 軸的形式與刻度設置 43
3.1.3 圖形的標注、網(wǎng)格及圖例說明 45
3.1.4 繪制二維圖形的其他函數(shù) 49
3.2 三維圖形 52
3.2.1 繪制三維曲線的基本函數(shù) 52
3.2.2 三維曲面 53
3.3 使用繪圖工具繪制圖形 55
3.4 使用向?qū)?chuàng)建圖形用戶界面 56
3.5 實驗四 繪圖函數(shù)的應用 64
3.5.1 實驗目的 64
3.5.2 實驗內(nèi)容 64
3.5.3 實驗參考程序 65
第4章 MATLAB數(shù)值計算與符號計算 67
4.1 曲線擬合與插值運算 67
4.2 數(shù)值微積分 71
4.2.1 數(shù)值微分 71
4.2.2 數(shù)值積分 72
4.3 線性方程組求解 74
4.3.1 直接解法 74
4.3.2 迭代解法 76
4.4 常微分方程的數(shù)值求解 78
4.5 MATLAB符號計算 80
4.5.1 符號計算基礎 81
4.5.2 符號導數(shù)及其應用 87
4.5.3 符號積分 89
4.5.4 符號方程求解 90
4.6 級數(shù) 92
4.7 實驗五 數(shù)值工具箱與符號工具箱的應用 93
4.7.1 實驗目的 93
4.7.2 實驗內(nèi)容 93
4.7.3 實驗參考程序 94
第5章 Simulink仿真工具箱 97
5.1 Simulink建模的基本知識 97
5.1.1 Simulink簡介 97
5.1.2 Simulink下常用模塊庫簡介 98
5.1.3 Simulink下其他工具箱模塊庫 102
5.2 Simulink建模與仿真 103
5.2.1 建立Simulink模型 103
5.2.2 建模實例 107
5.3 使用命令操作對系統(tǒng)進行仿真 110
5.4 Simulink仿真的應用實例演示 112
5.5 子系統(tǒng)及其封裝技術 117
5.5.1 子系統(tǒng)的建立 118
5.5.2 模塊封裝方法 118
5.6 S函數(shù)的設計與應用 121
5.6.1 用MATLAB語言編寫S函數(shù) 121
5.6.2 S函數(shù)的應用 123
5.7 實驗六 Simulink仿真應用 127
5.7.1 實驗目的 127
5.7.2 實驗內(nèi)容 127
5.7.3 實驗參考程序 128
第6章 控制系統(tǒng)工具箱 132
6.1 線性系統(tǒng)模型 132
6.1.1 連續(xù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型(tf對象) 132
6.1.2 連續(xù)系統(tǒng)的零極點增益模型(zpk對象) 133
6.1.3 連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型(ss對象) 134
6.1.4 線性離散時間系統(tǒng)的數(shù)學模型 135
6.1.5 模型的轉(zhuǎn)換 136
6.1.6 部分分式展開 139
6.1.7 模型的連接 140
6.1.8 模型的屬性 143
6.2 控制系統(tǒng)的時域分析 149
6.2.1 階躍響應和沖激響應 149
6.2.2 控制系統(tǒng)的根軌跡分析方法 154
6.3 控制系統(tǒng)的頻域分析 159
6.3.1 函數(shù)bode 160
6.3.2 函數(shù)nyquist 160
6.3.3 其他常用頻域分析函數(shù) 162
6.4 控制系統(tǒng)仿真實例分析 165
6.5 實驗七 線性系統(tǒng)分析與設計 183
6.5.1 實驗目的 183
6.5.2 實驗內(nèi)容 183
6.5.3 實驗參考程序 183
第7章 信號處理工具箱 187
7.1 信號及其表示 188
7.1.1 工具箱中的信號產(chǎn)生函數(shù) 188
7.1.2 離散時間信號的表示 193
7.1.3 幾種常用離散時間信號的表示 194
7.2 信號的基本運算 195
7.2.1 信號的相加與相乘 195
7.2.2 序列移位與周期延拓運算 196
7.2.3 序列翻轉(zhuǎn)與序列累加運算 197
7.2.4 兩序列的卷積運算 197
7.2.5 兩序列的相關運算 197
7.2.6 信號的能量和功率 198
7.3 線性時不變系統(tǒng) 198
7.3.1 二次分式模型的系統(tǒng)描述及轉(zhuǎn)換函數(shù) 198
7.3.2 線性時不變系統(tǒng)的響應 199
7.4 傅里葉變換 201
7.4.1 傅里葉變換形式 201
7.4.2 MATLAB中的傅里葉變換函數(shù) 202
7.5 IIR數(shù)字濾波器的設計方法 204
7.5.1 沖激響應不變法 204
7.5.2 雙線性變換法 205
7.5.3 IIR數(shù)字濾波器的頻率變換設計法 206
7.6 FIR數(shù)字濾波器設計 209
7.6.1 窗函數(shù)設計法 210
7.6.2 頻率抽樣法 212
7.6.3 MATLAB的其他相關函數(shù) 214
7.7 信號處理的圖形用戶界面工具 217
7.7.1 主窗口 218
7.7.2 SPTool菜單功能介紹 218
7.7.3 信號瀏覽器 222
7.7.4 濾波器瀏覽器 224
7.7.5 頻譜瀏覽器 224
7.7.6 濾波器設計器 225
7.8 實驗八 數(shù)字信號處理實驗 225
7.8.1 實驗目的 225
7.8.2 實驗內(nèi)容 226
7.8.3 實驗參考程序 226
第8章 通信工具箱 231
8.1 MATLAB信源編/解碼方法 234
8.1.1 標量量化 234
8.1.2 預測量化 236
8.2 差錯控制編/解碼方法 238
8.3 調(diào)制與解調(diào) 242
8.4 誤碼率分析界面 247
8.5 通信模塊集 251
8.5.1 隨機數(shù)據(jù)源 255
8.5.2 噪聲發(fā)生器 258
8.5.3 序列發(fā)生器 260
8.5.4 壓縮和擴展 262
8.5.5 編碼和解碼 264
8.5.6 差錯參數(shù)設置編/解碼 266
8.5.7 具體實例 268
8.6 實驗九 通信系統(tǒng)仿真實驗 272
8.6.1 實驗目的 272
8.6.2 實驗內(nèi)容 272
8.6.3 實驗參考程序 273
第9章 SimPowerSystems工具箱 279
9.1 SimPowerSystems工具箱模塊庫簡介 279
9.2 仿真應用實例 283
9.3 實驗十 SimPowerSystems工具箱應用 296
9.3.1 實驗目的 296
9.3.2 實驗內(nèi)容 296
9.3.3 實驗參考仿真框圖與程序 297
參考文獻 310
書單推薦
