MATLB2007科学计算与工程分析
分類: 图书,计算机/网络,程序设计,其他,
作者: 徐瑞,黄兆东,阎凤玉编著
出 版 社: 科学出版社
出版时间: 2008-9-1字数: 754000版次: 1页数: 485印刷时间: 2008/09/01开本: 16开印次: 1纸张: 胶版纸I S B N : 9787030225207包装: 平装编辑推荐
知名专家倾情编写,内容丰富而深刻,兼顾基础,偏重科学计算与工程分析;既介绍MATLAB基本函数,也讲解MATLAB编写的专门计算程序,满足各层次的知识需求;结合330个工程分析实例,深度解析各知识点,快速提升MATLAB应用水平。
工程数学界知名专家精心编与
本书作者徐瑞教授是工程数学界知名专家,不仅具有多年的MATLAB应用和开发领域工作经验,还有相关教学经验。本书是作者结合以往的应用经验和教学过程中的心得体会,历时多年精心编著,力求全面细致地展现出MATLAB在科学计算与工程分析方面的应用方法和使用技巧。
结合大量工程分析实例,全面提升MATLAB应用和开发能力
本书结合330个实例来讲解如何利用MATLAB进行科学计算与工程分析的方方面面。书中很多实例直接来自工程分析实践,未做任何修改;还有部分实例是作者根据工程分析实例改编而来,这样不仅保证了读者能够学好知识点,更重要的是能帮助读者掌握实际的操作技能。掌握了这些实例,就掌握了绝大多数科学计算与工程分析的方法和思路,真正做到以不变应万变。它将为读者以后的实际工作做好技术储备,使读者能够快速掌握工作技能。
精彩实用的内容安排
全书共9章,内容包括:MATLAB程序设计,MATLAB绘图,MATLAB主要函数,试验数据分析与处理,矩阵分析,数学分析,微分方程求解,优化设计,MATLAB与.NET、Excel、C/C++语言联合编程。全书结合大量实例详细讲解知识要点,让读者在学习实例的过程中潜移默化地掌握MATLAB操作技巧。
内容简介
MATLAB是一款优秀的数学计算软件,在科学计算与工程分析中应用广泛。本书主要讲解了MATLAB(以R2007a为例)在这些方面的应用方法及使用技巧。
本书知识覆盖面广,包括数学计算的各应用方面,并通过330个实例指导读者进行有的放矢的学习。主要内容包括:MATLAB入门和基础知识、数据可视化与绘图、试验数据分析与处理、矩阵分析、数学分析、微分方程、优化设计、MATLAB联合编程等内容。
为方便读者学习和使用,我们提供了书中实例的源代码,读者可到www.khp.com.cn中下载。
本书内容由浅入深,既有MATLAB基本函数的介绍,也有用MATLAB编写的专门计算程序。所以,本书既可作为初学者的入门用书,也可作为工程技术人员、硕士生、博士生的工具用书。
作者简介
徐瑞,1962年5月出生,1990年毕业于西安交通大学数学系获理学硕士学位,2005年毕业于英国Dundee大学数学生物学专业获哲学博士学位,2001年晋升为教授,2005年被聘为博士生导师。主要从事数学生物学研究。在国内外知名数学期刊上发表学术论文110余篇,其中被SCI收录40余篇。
目录
第1章 MATLAB入门
1.1 MATLAB的发展历程
1.1.1 什么是MATLAB
1.1.2 MATLAB的历史
1.1.3 MATLAB产品的最新版本——R2007a
1.2 MATLAB平台
1.2.1 MATLAB的启动
1.2.2 MATLAB主窗口
1.2.3 命令窗口
1.2.4 历史窗口
1.2.5 当前目录窗口
1.2.6 工作空间管理窗口
1.3 MATLAB帮助系统
1.3.1 联机帮助系统
1.3.2 命令窗口查询帮助系统
1.3.3 联机演示系统
1.3.4 常用命令和技巧
1.4 MATLAB的搜索路径与扩展
1.4.1 MATLAB的搜索路径
1.4.2 MATLAB搜索路径扩展
第2章 MATLAB基础知识
2.1 数据类型
2.1.1 变量与常量
2.1.2 MATLAB的数据类型
2.2 运算符
2.2.1 算术运算符
2.2.2 关系运算符
2.2.3 逻辑运算符
2.3 数值运算
2.3.1 向量的运算
2.3.2 多项式运算
2.4 符号运算
2.4.1 符号表达式的生成
2.4.2 符号表达式的运算
2.4.3 符号与数值间的转换
2.4.4 符号矩阵
2.5 M文件
2.5.1 命令文件
2.5.2 函数文件
2.6 MATLAB程序设计
2.6.1 程序结构
2.6.2 程序的流程控制
2.6.3 交互式输入
2.6.4 程序调试
2.7 函数句柄
2.7.1 函数句柄的创建与显示
2.7.2 函数句柄的调用与操作
2.8 图形用户界面GUI
2.8.1 GUI设计向导
2.8.2 GUI设计工具
2.8.3 GUI控件
第3章 数据可视化与绘图
3.1 图形窗口
3.1.1 图形窗口的创建
3.1.2 工具栏的使用
3.2 数据可视化
3.2.1 离散情况
3.2.2 连续情况
3.3 二维绘图
3.3.1 plot绘图命令
3.3.2 fplot绘图命令
3.3.3 ezplot绘图命令
3.3.4 其他坐标系下的绘图命令
3.4 二维图形修饰处理
3.4.1 坐标轴控制
3.4.2 图形注释
3.4.3 图形放大与缩小
3.4.4 颜色控制
3.5 三维绘图
3.5.1 三维曲线绘图命令
3.5.2 三维网格命令
3.5.3 三维曲面命令
3.5.4 柱面与球面
3.5.5 三维图形等值线
3.6 三维图形修饰处理
3.6.1 视角处理
3.6.2 颜色处理
3.6.3 光照处理
3.7 特殊图形的绘制
3.7.1 统计图形
3.7.2 离散数据图形
3.7.3 向量图形
3.8 图像处理及动画演示
……
第4章 试验数据分析与处理
第5章 矩阵分析
第6章 数学分析
第7章 微分方程
第8章 优化设计
第9章 MATLAB联合编程
附录A MATLAB R2007a的安装
附录B MATLAB R2007a供选择的组件
附录C MATLAB主要函数
书摘插图
第1章MATLAB入门
1.1MATLAB的发展历程
目前,MATLAB已经被广泛应用于各种科研与教学领域,本节将介绍MATLAB的发展过程及主要特点。
1.1.1 什么是MATLAB
MATLAB是Matrix Laboratory的缩写,意为“矩阵实验室”。它是一种科学计算软件,专门以矩阵的形式处理数据。MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起,并提供了大量的内置函数,并且利用MATLAB产品的开放式结构,可以非常容易地对其功能进行扩充,从而在不断深化对问题认识的同时,不断完善MATLAB产品以提高产品自身的竞争能力。
MATLAB可以进行以下工作:
数值分析
数值和符号计算
工程与科学绘图
控制系统的设计与仿真
数字图像处理
通信系统设计与仿真
财务与金融工程
MATLAB是MATLAB产品家族的基础,它提供了基本的数学算法,如矩阵运算、数值算法等;MATLAB还集成了2D和3D图形功能,以完成相应的数值计算可视化工作;并提供了一种交互式的高级编程语言——M语言,用户可以利用M语言编写脚本或者函数文件来实现自己的算法。
MATLAB Compiler是-G0编译工具,它能够将M编写的函数文件生成函数库或者可执行文件COM组件等,以提供给其他高级语言如C++、C#等进行调用,由此扩展MATLAB的应用范围,将MATLAB的开发效率与其他高级语言的运行效率结合起来,取长补短,丰富程序开发的手段。
MATLAB专业工具箱是利用M语言开发的提供给用户直接使用的一系列数值计算工具。目前MATLAB工具箱有40多个,分别涵盖了数据采集、科学计算、控制系统设计与分析、数字信号处理、数字图像处理、金融财务分析等专业领域。
Simulink是基于MATLAB的框图设计环境,可以用来对各种系统进行建模、分析和仿真。它的建模范围面向任何能够使用数学来描述的系统,比如航空动力学系统、航天控制制导系统、通信系统等。Simulink提供了利用鼠标拖放的方法建立系统框图模型的图形界面,还提供了丰富的功能模块,利用它几乎可以不书写代码就完成整个动态系统的建模工作。
此外,MATLAB还有基于有限状态机理论的Stateflow交互设计工具以及自动化的代码生成工具Real—Time Workshop和Stateflow Coder。
1.1.2MATLAB的历史
20世纪70年代后期,美国墨西哥大学计算机科学系主任Cleve Moler教授为学生用FORTRAN设计了一组调用LINPACK和EISPACK库程序的通俗易懂的接口,以减轻学生编程的负担,这就是萌芽状态的MATLAB。,
1983年,Cleve Moler教授到斯坦福大学讲学,一位工程师Jorlh Little觉察到MATLAB在工程运算中的巨大潜力,与Moler、Steve Bangert合作开发了第二代的专业版MATLAB。
1984年MathWorks公司成立,MATLAB被正式推向市场。从这时起,MATLAB的内核采用C语言编写,而且除原有的数值计算能力外,还新增了数据图示功能。
……