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第1章 MATLAB入门与基本运算1

1.1 MATLAB环境与文件管理1

1.2 基本数据定义与变量管理3

1.2.1 建立与查询数据3

1.2.2 在线查询与功能演示6

1.3 变量、数组与函数7

1.3.1 变量7

1.3.2 注释和标点8

1.3.3 复数表示8

1.3.4 数学函数9

1.4 数据的输入与输出10

1.4.1 利用M文件生成数据10

1.4.2 save与load指令10

1.4.3 低级文件的输入与输出11

1.5 数组与矩阵运算13

1.5.1 矩阵的表示与块操作13

1.5.2 矩阵的运算17

1.5.3 矩阵函数21

1.6 M函数与M文件22

1.6.1 M函数与M函数文件22

1.6.2 M文件24

1.7 多项式运算26

1.7.1 求根及其逆运算26

1.7.2 加法、减法与乘法26

1.7.3 微分与赋值运算27

1.7.4 有理多项式28

1.8 控制语句与逻辑运算30

1.8.1 for循环30

1.8.2 while循环32

1.8.3 条件语句32

1.8.4 关系运算和逻辑运算33

1.8.5 字符运算36

1.9 曲线拟合与插值运算39

1.9.1 曲线拟合39

1.9.2 插值运算40

1.10 符号运算45

1.10.1 符号表达式45

1.10.2 符号表达式的运算49

1.10.3 微分和积分54

1.10.4 符号表达式画图56

1.10.5 符号表达式的简化57

1.10.6 可变精度算术运算58

1.10.7 符号方程求解60

1.10.8 线性代数和符号矩阵63

1.11 本章小结67

习 题67

第2章 图形与可视化69

2.1 二维绘图的plot指令69

2.2 图形修饰与控制71

2.2.1 坐标轴的调整71

2.2.2 文字标示72

2.2.3 网格控制73

2.2.4 图例注解73

2.2.5 图形的保持74

2.2.6 图形窗口的分割74

2.2.7 图形的填充75

2.2.8 交互式绘图操作76

2.3 特殊坐标二维图形77

2.3.1 对数坐标图形77

2.3.2 极坐标图形78

2.4 特殊二维图形78

2.4.1 函数图形78

2.4.2 饼图79

2.4.3 条形图80

2.4.4 梯形图80

2.4.5 概率分布图81

2.4.6 向量图81

2.4.7 函数绘图82

2.5 三维图形83

2.5.1 基本三维图形84

2.5.2 改变视角85

2.5.3 特殊三维图形86

2.6 三维数据的二维图95

2.7 其他图形函数97

2.8 图形窗编辑功能99

2.8.1 图形窗菜单99

2.8.2 快捷工具栏101

2.8.3 二维图形的交互编辑示例101

2.9 图形用户界面设计102

2.9.1 图形窗口的生成102

2.9.2 菜单的实现104

2.9.3 对话框的实现107

2.9.4 控件设计技术108

2.10 图形用户界面（GUI）的应用111

2.10.1 控件管理工具114

2.10.2 控件编程设计116

2.11 动态图形与动画122

2.12 本章小结123

习题125

第3章 线性系统分析与设计127

3.1 概述127

3.2 线性系统的描述127

3.2.1 连续系统的数学描述128

3.2.2 离散系统的数学描述133

3.3 模型之间的转换134

3.3.1 线性系统模型之间的转换134

3.3.2 连续系统与离散系统之间的转换138

3.4 时间响应分析142

3.4.1 脉冲响应143

3.4.2 对任意输入的响应145

3.4.3 阶跃响应147

3.5 频率响应分析148

3.5.1 连续系统频率特性149

3.5.2 离散系统频率特性154

3.5.3 时间延迟系统的频率特性156

3.6 根轨迹分析157

3.6.1 常规根轨迹158

3.6.2 广义根轨迹158

3.6.3 零度根轨迹160

3.7 状态反馈设计161

3.7.1 连续系统的状态反馈设计162

3.7.2 离散系统的状态反馈设计164

3.8 最优二次型设计164

3.8.1 连续系统的最优二次型设计165

3.8.2 离散系统的最优二次型设计166

3.8.3 对输出加权的最优二次型设计166

3.8.4 线性二次型Gauss最优设计166

3.9 系统辨识与降阶167

3.9.1 系统辨识167

3.9.2 控制系统的模型降阶169

3.10 仿真例题171

3.10.1 线性系统离散化及其频率特性和响应171

3.10.2 太阳光源跟踪系统的根轨迹设计176

3.11 本章小结182

习 题183

第4章 Simulink仿真环境185

4.1 Simulink概述185

4.2 Simulink仿真环境及其模型库185

4.3 方框图模型的建立和仿真194

4.4 Simulink仿真环境使用说明198

4.4.1 菜单功能198

4.4.2 方框图模型的装饰201

4.4.3 模块属性的改变202

4.4.4 演示示波器203

4.5 仿真方法及计算步长的选择205

4.5.1 仿真方法的选择205

4.5.2 计算步长的选择206

4.5.3 Simulink中对仿真方法及步长的设置207

4.6 模块组与模块封装210

4.6.1 模块组的形成210

4.6.2 模块封装212

4.7 Simulink仿真实例215

4.7.1 Simulink的Demo演示实例215

4.7.2 多速率计算机控制系统仿真217

4.7.3 仿真结构图的参数化221

4.7.4 与M函数的组合仿真222

习 题226

第5章 MATLAB综合应用实例228

5.1 大量数据的处理228

5.2 证明欧拉矩阵为Hermit矩阵229

5.3 基于符号语言的线性系统离散化230

5.4 系统二次型最优设计与仿真232

5.5 与ADAMS联合的虚拟样机设计应用236

5.5.1 系统的初步设计236

5.5.2 机械系统的建模与分析237

5.5.3 控制系统设计与仿真240

5.5.4 ADAMS模型导入Simulink环境242

5.5.5 Simulink与ADAMS联合仿真及结果247

5.6 本章小结249

后 记250

参考文献251