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编辑推荐

　　MATLAB/Simulink工具箱众多，功能强大，很少有人能把这个软件的各方面都吃透用精。本书的五位作者都是来自各论坛的资深版主，他们在不同的领域各有建树（大学教授、高级工程师、创业公司CEO），也都有各自的著作，这次愿意与其他各位作者合作，一是相互欣赏，二是深知术业有专攻，只有大家通力合作，才能把这样的一本偏基础的书写好，让读者读有所感、学有所得，真正受益。

本书配有学习课件。课件和所有程序源代码均可通过扫描书中二维码免费获得。

内容简介

　　本着从易到难、从基础到应用及提高的原则本书结合大量案例系统讲解MATLAB语言编程要旨。主要内容包括:MATLAB简介和基本操作绘图与可视化程序设计图形用户界面(GUI)编程数据I/O(与TXT、Excel、数据库之间的数据交换)符号计算数值积分计算方程与方程组的数值解常微分方程(组)数值求解线性规划和非线性优化问题求解Z大Z小问题求解概率分布与随机数描述性统计参数估计与假设检验回归分析多项式回归与数据插值MATLAB程序编译系统级仿真工具Simulink及其应用等。附录为Simulink常用命令列表。

为方便读者的学习和使用本书免费配备所有案例的源程序以及用于教学和自学的PPT课件。

本书可作为一般读者自学并掌握MATLAB语言的参考书也可作为高等院校理工类本科生、研究生系统学习MATLAB的教材或参考书还可作为科研人员和工程技术人员应用MATLAB解决实际问题的参考用书。

　　

作者简介

谢中华，网名xiezhh,副教授,资深MATLAB培训师,十多年MATLAB编程经验,已出版书籍《MATLAB统计分析与应用:40个案例分析》。现于天津科技大学数学系任教,长期从事MATLAB相关课程的教学与培训。精通MATLAB、SAS、R语言等软件,擅长多种软件协同编程,有着扎实的理论基础和丰富的实战经验。

李国栋，网名ljelly,工学博士,高级工程师,毕业于哈尔滨工业大学。MATLAB中文论坛QW会员。在Mathworks的cody活动中,目前居全球第17位。有多年的MATLAB使用经验,在测量仪器的信号处理与控制、雷达的信号处理等方面进行了应用算法研究。发表学术论文17篇,获得专利3项。现任北京市卡姆福科技有限公司研发部经理,从事智慧供热节能、多能源互补、新风净化等方面的工作。

刘焕进,网名liuhuanjinliu,MATLAB 中文论坛版主,工学博士,安徽领帆智能装备有限公司研发部经理,从事工业机器人控制系统设计及开发、数控机床控制系统设计及开发、多轴运动控制器设计及开发等工作。精通C、C++、Visual C++语言,使用MATLAB科学计算软件多年,积累了丰富的经验,尤其擅长MATLAB图形用户界面编程。

吴鹏,网名rocwoods,曾在阿里、易车等互联网公司担任高级开发工程师,现任“国家电网公司先进计算及大数据技术联合实验室”以及“大数据算法与分析技术国家工程实验室能源大数据创新中心”开发专家,有15 年MATLAB 编程经验,曾出版《MATLAB高效编程技巧与应用:25个案例分析》一书,受到广大读者好评。在人工智能、数值计算、运筹学与Z优化、MATLAB与C/C++混合编程领域有着丰富的项目实战经验。

郑志勇,网名ariszheng,集思录副总裁、合晶睿智创始人,国内MATLAB金融领域的QW人士。先后就职于中国银河证券、银华基金、方正富邦基金,从事金融产品研究与设计工作。专注于产品设计、量化投资、MATLAB相关领域的研究,尤其对于各种结构化产品、分级基金产品有着深入研究。出版的图书包括:《运筹学与Z优化MATLAB编程》《金融数量分析:基于MATLAB编程》等。

内页插图

目录

第1章 MATLAB简介………………… 1
1.1 MATLAB的那些事儿………… 1
1.1.1 MATLAB的起源……………… 1
1.1.2 MATLAB的版本信息………… 1
1.1.3 MATLAB软件的系统组成……… 3
1.1.4 MATLAB的产品构成………… 4
1.1.5 Simulink的产品构成…………… 5
1.1.6 MATLAB/Simulink的应用领域…………… 7
1.2 MATLAB的安装与启动……… 7
1.2.1 MATLAB的安装……………… 7
1.2.2 MATLAB的启动……………… 7
1.3 MATLAB工作界面…………… 8
1.3.1 工作界面布局………………… 8
1.3.2 工作界面的显示属性调整……… 9
1.3.3 工作界面的布局调整…………… 9
1.4 命令窗口(Command Window)…………………… 10
1.4.1 初识MATLAB命令………… 10
1.4.2 分号的重要作用……………… 11
1.4.3 MATLAB命令窗口中常用的快捷键…………… 11
1.5 历史命令窗口(Command History)…………………… 11
1.6 当前目录窗口(Current Directory)………………… 12
1.6.1 MATLAB搜索路径机制和搜索顺序……………… 12
1.6.2 MATLAB当前目录管理……… 13
1.6.3 MATLAB搜索路径设置……… 13
1.7 工作空间窗口(Workspace)…… 14
1.8 程序编辑窗口(Editor)………… 15
1.8.1 编辑M 文件………………… 15
1.8.2 M 文件的调用………………… 16
1.8.3 MATLAB程序编辑窗口中常用的快捷键………… 17
1.9 MATLAB帮助系统…………… 17
1.9.1 MATLAB命令窗口帮助系统… 17
1.9.2 Help帮助浏览器……………… 18
1.10 参考文献……………………… 20
第2章 MATLAB基本操作…………… 21
2.1 变量的定义与数据类型……… 21
2.1.1 变量的定义与赋值…………… 21
2.1.2 MATLAB中的常量…………… 21
2.1.3 MATLAB中的关键字……… 23
2.1.4 数据类型……………………… 23
2.1.5 数据输出格式………………… 24
2.2 常用函数………………………… 24
2.3 数组的定义……………………… 26
2.3.1 向量的定义…………………… 26
2.3.2 矩阵的定义…………………… 27
2.3.3 特殊矩阵……………………… 29
2.3.4 高维数组……………………… 31
2.3.5 访问数组元素………………… 32
2.3.6 定义元胞数组(Cell Array) …… 33
2.3.7 定义结构体数组……………… 34
2.3.8 几种数组的转换……………… 35
2.3.9 定义数据集数组……………… 36
2.3.10 定义表格型数组……………… 37
2.4 数组运算………………………… 37
2.4.1 矩阵的算术运算……………… 37
2.4.2 矩阵的关系运算……………… 39
2.4.3 矩阵的逻辑运算……………… 40
2.4.4 矩阵的其他常用运算………… 41
2.5 MATLAB常用标点符号……… 43
2.6 MATLAB命令窗口中常用的快捷命令………………… 44
2.7 参考文献………………………… 45
第3章 MATLAB绘图与可视化……… 46
3.1 图形对象与图形对象句柄……… 46
3.1.1 句柄式图形对象……………… 46
3.1.2 获取图形对象属性名称和属性值………………… 47
3.1.3 设置图形对象属性值………… 48
3.2 二维图形绘制…………………… 48
3.2.1 基本二维绘图函数…………… 48
3.2.2 二维图形修饰和添加注释………51
3.2.3 常用统计绘图函数…………… 56
3.2.4 特殊二维绘图函数…………… 57
3.3 三维图形绘制…………………… 59
3.3.1 常用三维绘图函数…………… 59
3.3.2 三维图形的修饰和添加注释…… 64
3.4 图形的打印和输出……………… 68
3.4.1 把图形复制到剪贴板………… 68
3.4.2 把图形导出到文件…………… 70
3.4.3 打印图形……………………… 72
3.5 动画制作………………………… 74
3.5.1 彗星运行轨迹动画…………… 74
3.5.2 霓虹闪烁动画………………… 75
3.5.3 电影动画……………………… 76
3.5.4 录制AVI格式视频动画……… 77
3.5.5 制作GIF格式动画…………… 79
3.6 参考文献………………………… 80
第4章 MATLAB程序设计…………… 81
4.1 M 文件———脚本文件和函数文件………………… 81
4.1.1 脚本文件……………………… 81
4.1.2 函数文件……………………… 81
4.2 MATLAB程序流程控制与调试………………………… 82
4.2.1 MATLAB程序流程控制……… 82
4.2.2 MATLAB程序调试…………… 84
4.3 程序流程控制示例……………… 86
4.3.1 概 述……………………… 86
4.3.2 问题分析……………………… 86
4.3.3 MATLAB求解……………… 87
4.4 匿名函数、子函数与嵌套函数… 88
4.4.1 匿名函数……………………… 88
4.4.2 子函数……………………… 90
4.4.3 嵌套函数……………………… 90
4.4.4 嵌套函数的彼此调用关系……… 94
4.5 匿名函数、子函数与嵌套函数应用案例……………… 98
4.5.1 匿名函数应用实例…………… 98
4.5.2 子函数和嵌套函数应用实例… 102
4.6 编写高效的MATLAB程序… 107
4.6.1 重新认识循环……………… 107
4.6.2 提高代码效率的方法………… 113
4.7 养成良好的编程风格………… 124
4.7.1 命名规则…………………… 124
4.7.2 程序设计注意事项…………… 126
4.7.3 程序编排与注释…………… 126
4.8 参考文献……………………… 127
第5章 图形用户界面(GUI)编程…… 128
5.1 图形对象……………………… 128
5.1.1 图形对象的类型…………… 129
5.1.2 图形对象的属性…………… 132
5.1.3 图形对象的操作…………… 135
5.2 图形用户界面的设计原则和步骤………………… 140
5.2.1 图形用户界面设计原则……… 140
5.2.2 图形用户界面的设计步骤…… 141
5.3 开发图形用户界面的方法…… 142
5.4 直接编写M 文件开发图形用户界面……………… 145
5.4.1 M 文件的类型……………… 145
5.4.2 根对象……………………… 149
5.4.3 图形窗口对象……………… 152
5.4.4 坐标轴对象………………… 154
5.4.5 用户界面控件对象…………… 156
5.4.6 用户菜单对象……………… 168
5.4.7 用户现场菜单对象…………… 169
5.4.8 用户工具条对象…………… 170
5.5 利用GUIDE工具开发图形用户界面…………………… 172
5.5.1 GUIDE及其组成部分……… 172
5.5.2 GUIDE产生的FIG文件和M 文件………………… 173
5.5.3 GUIDE创建的GUI中的数据管理…………………… 176
5.5.4 利用GUIDE创建图形用户界面……………………… 177
5.6 典型案例介绍………………… 181
5.6.1 基于列表控件的图片浏览器… 181
5.6.2 在GUI中对鼠标进行控制…… 185
5.6.3 实现同一GUI内的不同控件之间的数据传递…………… 188
5.6.4 实现不同GUI之间的数据传递………………………… 193
5.6.5 在GUI中控制Simulink仿真过程………………………… 197
第6章 MATLAB与TXT文件的数据交换…………………………… 201
6.1 案例背景……………………… 201
6.2 从TXT文件中读取数据…… 201
6.2.1 利用数据导入向导导入TXT文件……………………… 202
6.2.2 调用高级函数读取数据……… 205
6.2.3 调用低级函数读取数据……… 215
6.3 把数据写入TXT文件……… 222
6.3.1 调用dlmwrite函数写入数据… 222
6.3.2 调用fprintf函数写入数据…… 223
6.4 参考文献……………………… 226
第7章 MATLAB与Excel文件的数据交换………………………… 227
7.1 利用数据导入向导导入Excel文件…………………………… 227
7.2 调用函数读写Excel文件…… 228
7.2.1 调用xlsfinfo函数获取文件信息………………………… 228
7.2.2 调用xlsread函数读取数据…… 228
7.2.3 调用xlswrite函数把数据写入Excel文件……………… 231
7.3 Excel Link宏……………… 232
7.3.1 Excel 2003加载Excel link宏………………………… 233
7.3.2 使用Excel link宏………… 234
7.3.3 Excel 2007与Excel 2010加载和使用宏………………… 237
7.4 参考文献……………………… 240
第8章 数据库连接…………………… 241
8.1 案例背景……………………… 241
8.2 MATLAB实现……………… 241
8.2.1 Database工具箱简介………… 241
8.2.2 Database工具箱函数………… 241
8.2.3 数据库数据读取…………… 242
8.2.4 数据库数据写入…………… 246
8.3 网络数据读取………………… 248
8.3.1 读取Yahoo数据…………… 248
8.3.2 读取Google数据…………… 250
8.4 参考文献……………………… 251
第9章 符号计算……………………… 252
9.1 符号对象和符号表达式……… 252
9.1.1 符号对象的创建…………… 252
9.1.2 符号表达式………………… 253
9.1.3 运算符……………………… 253
9.1.4 符号计算与数值计算结合…… 254
9.2 符号微积分…………………… 255
9.2.1 极限、导数和级数的符号计算… 255
9.2.2 符号积分计算……………… 257
9.3 符号方程求解………………… 258
9.3.1 符号代数方程求解…………… 258
9.3.2 符号常微分方程求解………… 259
9.4 参考文献……………………… 263
第10章 数值积分计算……………… 264
10.1 矩形区域积分以及离散数据积分…………………… 264
10.1.1 矩形区域积分……………… 264
10.1.2 离散数据积分……………… 266
10.2 含参数积分…………………… 267
10.3 一般区域二重和三重积分…… 269
10.3.1 概 要……………………… 269
10.3.2 一般区域二重积分的计算…… 270
10.3.3 一般区域三重积分的计算…… 272
10.4 一般区域n 重积分………… 274
10.5 蒙特卡洛法计算n 重积分… 277
10.5.1 概 述……………………… 277
10.5.2 基本的蒙特卡洛积分法…… 277
10.5.3 等分布序列的蒙特卡洛法…… 278
10.6 参考文献……………………… 281
第11章 方程与方程组的数值求解… 282
11.1 概 述………………………… 282
11.2 MATLAB求解方程(组)的函数及其用法……………… 282
11.2.1 左除“”与右除“/” ………… 282
11.2.2 fzero函数………………… 283
11.2.3 roots函数………………… 284
11.2.4 fsolve函数………………… 285
11.2.5 含参数方程组求解………… 286
11.3 应用扩展……………………… 287
11.3.1 等额还款模型……………… 287
11.3.2 MATLAB编程求解等额还款模型…………………… 288
11.4 参考文献……………………… 289
第12章 常微分方程(组)数值求解… 290
12.1 数值求解常微分方程(组)函数概述………………… 290
12.1.1 概 述……………………… 290
12.1.2 初值问题求解函数………… 290
12.1.3 延迟问题以及边值问题求解函数
…………………………… 291
12.1.4 求解前的准备工作………… 292
12.2 非刚性/刚性常微分方程初值问题求解……………… 292
12.2.1 概 述……………………… 292
12.2.2 非刚性问题举例…………… 292
12.2.3 刚性问题举例……………… 294
12.3 隐式微分方程(组)求解……… 297
12.3.1 概 述……………………… 297
12.3.2 利用solve函数…………… 297
12.3.3 利用fzero/fsolve函数和ode15i函数…………… 298
12.4 微分代数方程(DAE)与延迟微分方程(DDE)求解……… 302
12.4.1 概 述……………………… 302
12.4.2 微分代数方程举例………… 302
12.4.3 延迟微分方程(DDE)举例…… 307
12.5 边值问题求解………………… 310
12.5.1 概 述……………………… 310
12.5.2 求解案例…………………… 310
12.6 参考文献……………………… 314
第13章 线性规划问题……………… 315
13.1 案例背景……………………… 315
13.1.1 线性规划应用……………… 315
13.1.2 线性规划的求解方法……… 316
13.2 线性规划的标准型…………… 316
13.3 线性规划问题的MATLAB求解………………………… 316
13.4 线性规划案例分析…………… 318
13.4.1 传统内点法求解…………… 318
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《MATLAB神经网络43个案例分析》共有43章，内容涵盖常见的神经网络（BP、RBF、SOM、Hopfield、Elman、LVQ、Kohonen、GRNN、NARX等）以及相关智能算法（SVM、决策树、随机森林、极限学习机等）。同时，部分章节也涉及了常见的优化算法（遗传算法、蚁群算法等）与神经网络的结合问题。此外，《MATLAB神经网络43个案例分析》还介绍了MATLAB R2012b中神经网络工具箱的新增功能与特性，如神经网络并行计算、定制神经网络、神经网络高效编程等。

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