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編輯推薦

　　閱讀本書，將讓您瞭解並掌握如下知識：　　MATLAB數學計算　　MATLAB圖形繪製　　Simulink交互式仿真　　自動控製原理　　優化方法　　數字信號處理　　圖像處理　　係統辨識　　自抗擾控製技術　　模糊控製

內容簡介

　　本書基於MATLAB 2015版寫作，在共16章的篇幅中分彆介紹瞭MATLAB的基礎操作、Simulink工具箱、MATLAB在自動控製中的應用、綫性規劃工具箱、數字信號處理工具箱、圖像處理工具箱、係統辨識、模糊工具箱、以及MATLAB在自抗擾控製係統中的應用。本書中所有章節通過適量的典型實例操作和重點知識講解相結閤的方式，對MATLAB的基礎知識、功能以及命令函數進行全麵的講解。本書實例配操作視頻，對實例操作過程詳細講解，讀者可以通過觀看視頻來學習。　　本書具有操作性強，指導性強，語言簡潔的特點，內容涵蓋瞭MATLAB在當前工程應用中的主要應用領域。可作為MATLAB軟件初學者的入門和提高的學習教程，或者作為各大中專院校教育、培訓機構的MATLAB教材，也可供工程實際等領域的人員參考。

作者簡介

　　謝龍漢，博士，研究方嚮CAD/CAE/CAM。在我社齣版的《UG NX 中文版麯麵造型基礎教程》，纍計印刷14000冊，成績還不錯。 鍾翠霞，工學碩士，畢業於浙江大學過程裝備與控製工程專業，研究方嚮CAD，現就職於廣州本田汽車有限公司研發中心。運用UG進行多個項目的設計工作，對UG的應用有相當多的心得。 王雲高，産品設計及數控加工工程師，在模具行業工作已有十餘年，對産品設計、數控加工等具有相當豐富的經驗，精通Pro/E的産品設計、模具設計、數控加工，設計過的産品不計其數。目前利用業餘時間開展Pro/E培訓工作。

目錄

第1章　基礎入門　1
1．1　MATLAB的安裝　1
1．2　MATLAB的啓動及操作界麵　3
1．2．1　MATLAB的啓動　3
1．2．2　MATLAB的操作界麵　3
1．3　M文件編輯器　4
1．3．1　M文件編輯器的啓動　4
1．3．2　用M文件編寫簡單的程序　5
1．4　MATLAB幫助係統及其使用　6
1．4．1　幫助係統的類型　6
1．4．2　常用幫助指令　6
1．4．3　Help幫助瀏覽器　7
第2章　符號計算　10
2．1　符號對象的創建　10
2．1．1　創建符號變量和錶達式　10
2．1．2　符號與數值之間的轉化　14
2．1．3　符號錶達式的化簡　16
2．2　符號微積分　19
2．2．1　極限和導數的符號計算　20
2．2．2　序列/級數的符號求和　21
2．2．3　符號積分　22
2．3　微分方程的符號解法　24
2．3．1　求微分方程符號解的一般指令　24
2．3．2　符號微分方程解法實例　24
2．4　符號矩陣分析和代數方程解　26
2．4．1　符號矩陣分析　26
2．4．2　綫性方程組的符號解法　30
2．5　符號變換及反變換　31
2．5．1　傅裏葉變換及其反變換　31
2．5．2　拉普拉斯變換及其反變換　33
2．5．3　Z變換及其反變換　36
2．6　代數狀態方程求符號傳遞函數　38
2．6．1　結構框圖的代數狀態方程解法　38
2．6．2　信號流圖的代數狀態方程解法　41
2．7　符號計算的簡易繪圖函數　43
2．7．1　二維繪圖函數　43
2．7．2　三維繪圖函數　46
2．7．3　等高綫繪圖函數　48
2．7．4　三維麯麵繪圖函數　49
第3章　MATLAB數組和矩陣運算基礎　53
3．1　數組的創建、運算及其尋址　53
3．1．1　數組的創建　53
3．1．2　數組的運算規則　57
3．1．3　數組的操作　59
3．1．4　數組的尋址　61
3．1．5　關係和邏輯操作　63
3．2　矩陣分析　65
3．2．1　矩陣運算規則　66
3．2．2　矩陣分析計算　69
3．3　矩陣分解　75
3．3．1　特徵值及特徵嚮量　75
3．3．2　奇異值分解　79
3．3．3　LU分解　81
3．3．4　Cholesky分解　84
3．3．5　QR分解　85
3．4　特殊矩陣　89
3．4．1　常用特殊矩陣及其創建　89
3．4．2　其他特殊矩陣　92
第4章　數值計算　97
4．1　數理統計的MATLAB求解　97
4．1．1　常用的統計分布指令　98
4．1．2　概率函數、分布函數和隨機數的産生　100
4．2　多項式運算　107
4．2．1　多項式的運算及其函數錶示　107
4．2．2　有限長序列的捲積　115
4．3　插值和擬閤　118
4．3．1　插值　119
4．3．2　擬閤　126
4．4　綫性方程（組）的求解　135
4．4．1　綫性方程的數值求解　135
4．4．2　綫性方程組的數值求解　137
4．5　數值微積分　139
4．5．1　數值微分　139
4．5．2　數值積分　141
4．5．3　常微分方程的數值求解　146
第5章　MATLAB繪圖處理　154
5．1　概述　154
5．1．1　離散數據圖形的繪製　154
5．1．2　連續函數麯綫的繪製　155
5．2　二維圖形　156
5．2．1　基本繪圖函數　157
5．2．2　坐標軸控製和圖形標識命令　161
5．2．3　多重麯綫繪圖　165
5．2．4　ginput指令簡介　168
5．3　三維麯綫和麯麵　170
5．3．1　三維繪圖指令plot3　170
5．3．2　三維網格指令mesh　172
5．3．3　三維麯麵指令surf　174
5．3．4　圖形視角及透視控製　176
5．3．5　圖形著色處理　182
5．3．6　圖形光照處理　190
5．4　圖形窗功能簡介　195
5．4．1　圖形窗口的創建　195
5．4．2　圖形窗口的菜單　196
第6章　M文件程序設計基礎　201
6．1　M文件　201
6．1．1　M腳本文件　201
6．1．2　M函數文件　203
6．1．3　局部變量和全局變量　205
6．1．4　M函數文件的一般結構　207
6．2　數據及數據文件　208
6．2．1　數據類型　208
6．2．2　數據輸入嚮導（Import Wizard）　210
6．2．3　數據的輸入與輸齣　211
6．3　程序的流程控製　214
6．3．1　循環語句　214
6．3．2　if條件語句　219
6．3．3　switch-case語句　222
6．3．4　控製程序流的其他常用指令　224
6．4　程序的調試與優化　228
6．4．1　程序的直接調試法　228
6．4．2　調試器的使用　232
6．4．3　程序設計優化　233
6．5　MATLAB函數類彆　236
6．5．1　主函數　236
6．5．2　子函數　236
6．5．3　匿名函數　237
6．5．4　嵌套函數　237
6．5．5　私有函數　239
6．6　函數句柄　239
6．6．1　函數句柄的創建和顯示　239
6．6．2　函數句柄的基本操作　240
第7章　圖形用戶界麵　243
7．1　對象和句柄　243
7．1．1　句柄　243
7．1．2　對象　244
7．2　GUI圖形簡介　248
7．2．1　GUIDE的啓動　248
7．2．2　GUI模闆　249
7．2．3　圖形用戶界麵的設計步驟　252
7．2．4　迴調函數　252
7．3　GUI的底層代碼實現　257
7．3．1　GUI底層代碼實例　257
7．3．2　常用對象介紹　262
7．4　圖形用戶界麵綜閤實例　275
第8章　Notebook　280
8．1　Notebook的安裝及啓動　280
8．1．1　Notebook的安裝　280
8．1．2　Notebook的啓動　281
8．2　M-book的使用　282
8．3　M-book中代碼的運行和結果輸齣　282
8．4　輸齣格式控製　286
8．5　Notebook使用中的幾個問題　288
第9章　Simulink交互式仿真集成環境　289
9．1　Simulink 運行方法及其編輯窗口　290
9．2　Simulink常用模塊庫　291
9．2．1　連續（Continuous）模塊庫　291
9．2．2　非連續（Discontinuous）模塊庫　292
9．2．3　離散（Discrete）模塊庫　293
9．2．4　數學運算（Math Operations）模塊庫　294
9．2．5　輸齣（Sinks）模塊庫　295
9．2．6　輸入源（Sources）模塊庫　296
9．3　Simulink 功能模塊的處理　298
9．3．1　Simulink模塊參數設置　298
9．3．2　Simulink 模塊間連綫處理　299
9．3．3　Simulink 模塊基本操作　300
9．4　Simulink建模與仿真實例　302
9．5　子係統與模塊封裝技術　311
9．5．1　子係統　312
9．5．2　封裝模塊　316
9．6　S函數　318
9．6．1　S函數基本概念　318
9．6．2　S函數工作原理　319
9．6．3　用M文件編寫S函數　319
9．7　本章小結　323
第10章　MATLAB在自動控製中的應用　325
10．1　控製係統穩定性分析　325
10．1．1　代數穩定判據　325
10．1．2　根軌跡穩定性分析　329
10．1．3　頻域穩定性分析　334
10．1．4　穩態誤差的分析　343
10．2　控製係統的性能指標分析　348
10．2．1　控製係統的時域特性　349
10．2．2　控製係統的頻域特性　352
10．3　控製係統校正設計的MATLAB實現　354
10．3．1　控製係統校正設計概述　354
10．3．2　控製係統伯德圖校正設計方法　354
10．3．3　控製係統的根軌跡校正設計　365
10．3．4　單輸入單輸齣係統設計工具　373
第11章　最優化方法　379
11．1　綫性規劃基本內容及MATLAB應用　380
11．1．1　引例　380
11．1．2　綫性規劃的基本算法—單純形法　381
11．2　無約束最優化　387
11．2．1　無約束最優化的基本算法　387
11．2．2　MATLAB解優化問題　390
11．3　非綫性規劃　398
11．3．1　非綫性規劃的基本概念　398
11．3．2　懲罰函數法　399
11．3．3　MATLAB求解　401
第12章　數字信號處理　407
12．1　數字信號處理與離散時間係統　407
12．1．1　數字信號處理概述　407
12．1．2　數字信號處理的基本概念　408
12．1．3　離散時間信號　409
12．1．4　常用信號生成函數　417
12．1．5　離散時間信號的相關性　418
12．2　序列的傅裏葉變換的MATLAB實現　420
12．2．1　序列的傅裏葉變換公式　420
12．2．2　周期序列離散傅裏葉級數及傅裏葉變換的MATLAB實現　423
12．3　利用Z變換分析信號和係統頻域特性的MATLAB實現　424
12．3．1　Z變換的定義　425
12．3．2　Z變換的收斂域　425
12．3．3　Z變換的性質　426
12．3．4　Z變換的MATLAB求解　427
12．3．5　利用Z變換求解差分方程　429
12．3．6　利用Z變換分析係統頻域特性　433
12．4　離散傅裏葉變換（DFT）的MATLAB實現　437
12．4．1　DFT的定義和性質　437
12．4．2　DFT的MATLAB實現　438
12．4．3　離散傅裏葉級數及其MATLAB實現　439
12．5　快速傅裏葉變換及其應用的MATLAB實現　441
12．5．1　快速傅裏葉變換的基本用法　442
12．5．2　快速傅裏葉變換的應用舉例　443
12．6　無限脈衝響應數字濾波器的設計及MATLAB實現　450
12．6．1　數字濾波器概述　451
12．6．2　IIR濾波器的設計方法　452
12．6．3　濾波器的性能指標及MATLAB函數　455
12．6．4　IIR數字濾波器設計常用的MATLAB函數　456
12．6．5　IIR數字濾波器的設計　458
12．6．6　MATLAB提供的IIR濾波器設計函數：完全設計法　464
12．6．7　IIR數字濾波器的直接設計法　467
12．7　FIR數字濾波器設計及MATLAB實現　469
12．7．1　FIR數字濾波器概述　470
12．7．2　窗函數設計FIR濾波器　472
12．7．3　MATLAB提供的窗函數及窗函數設計的MATLAB實現　473
12．7．4　FIR數字濾波器的最優化設計及MATLAB實現　486
第13章　圖像處理　492
13．1　數字圖像的基本原理　493
13．1．1　數字圖像的錶示　493
13．1．2　數字圖像的MATLAB操作基礎　493
13．1．3　數字圖像的類型及其轉換　498
13．2　圖像增強　509
13．2．1　灰度變換增強　509
13．2．2　直方圖增強　514
13．2．3　圖像平滑　516
13．2．4　圖像銳化　527
13．2．5　頻域增強　531
13．3　圖像復原　536
13．3．1　退化模型　537
13．3．2　無約束圖像復原　538
13．3．3　有約束圖像復原　539
13．4　二值形態學操作　541
13．4．1　膨脹和腐蝕　541
13．4．2　開操作和閉操作　543
13．4．3　膨脹和腐蝕的MATLAB實現方法　543
13．4．4　一些基本的形態學算法　544
13．5　圖像壓縮編碼　545
13．5．1　圖像壓縮編碼概述　545
13．5．2　無損壓縮技術　546
13．5．3　有損壓縮技術　547
13．6　圖像分割　548
13．6．1　邊緣檢測方法　548
13．6．2　閾值分割技術　551
13．6．3　區域分割技術　552
第14章　係統辨識　554
14．1　係統辨識的基本理論　554
14．1．1　係統和模型　554
14．1．2　辨識問題　555
14．1．3　係統辨識的步驟　555
14．1．4　係統辨識的誤差準則　556
14．2　最小二乘法參數辨識及其MATLAB仿真　558
14．2．1　最小二乘法的基本原理　558
14．2．2　加權最小二乘法的基本原理　560
14．2．3　最小二乘法的遞推算法　564
14．2．4　增廣最小二乘法及MATLAB實現　570
14．3　參數的梯度校正辨識　575
14．3．1　確定性問題的梯度校正參數辨識及MATLAB實現　575
14．3．2　隨機問題的梯度校正參數辨識　582
14．3．3　隨機逼近法　583
14．4　極大似然估計參數辨識　586
14．4．1　極大似然參數辨識的基本概念　586
14．4．2　係統模型參數的極大似然估計　588
14．4．3　遞推的極大似然參數估計　594
14．5　Bayes辨識方法及MATLAB實現　600
14．5．1　Bayes辨識方法的基本原理　600
14．5．2　最小二乘模型的Bayes參數辨識　601
14．5．3　MATLAB仿真實例　602
14．6　神經網絡模型辨識方法及MATLAB實現　605
14．6．1　神經網絡基本介紹　606
14．6．2　BP神經網絡　609
14．6．3　RBF神經網絡辨識　615
14．7　模糊係統辨識及MATLAB實現　620
14．7．1　模糊理論概述　620
14．7．2　基於T-S模型的模糊係統辨識　626
14．7．3　模糊逼近　629
第15章　自抗擾控製技術的MATLAB實現　633
15．1　經典PID控製器　633
15．1．1　經典PID控製律　633
15．1．2　經典PID的優勢與不足　637
15．2　安排過渡過程仿真　638
15．3　微分跟蹤器及其MATLAB仿真　645
15．3．1　經典微分環節的噪聲放大效應　645
15．3．2　微分跟蹤器　646
15．3．3　最速控製綜閤函數　653
15．4　誤差反饋控製律　661
15．5　擴張狀態觀測器　668
15．5．1　狀態觀測器　668
15．5．2　擴張狀態觀測器　681
15．5．3　高增益狀態觀測器　688
15．6　自抗擾控製器　695
15．6．1　自抗擾控製器設計方法　695
15．6．2　改進的非綫性PID控製器　696
15．6．3　自抗擾控製器　703
第16章　模糊控製及其MATLAB應用　715
16．1　模糊控製的基本理論　715
16．1．1　模糊控製基本理論概述　715
16．1．2　模糊集閤的相關概念　716
16．1．3　模糊集閤的基本運算　717
16．1．4　隸屬函數　719
16．1．5　模糊推理規則　729
16．2　模糊控製係統的設計　732
16．2．1　模糊控製係統的組成　732
16．2．2　模糊控製係統的設計　732
16．3　MATLAB模糊邏輯工具箱　735
16．3．1　模糊推理係統編輯器　736
16．3．2　隸屬度函數編輯器　737
16．3．3　模糊規則編輯器　738
16．3．4　模糊規則觀察器　739
16．3．5　模糊推理輸入輸齣麯麵觀察器　739
16．3．6　使用MATLAB命令實現模糊邏輯係統　745
16．3．7　模糊邏輯工具箱命令函數簡介　749
16．4　Sugeno型模糊推理係統　773
16．4．1　Sugeno型模糊推理係統簡介　774
16．4．2　Sugeno型模糊推理係統實例　774
16．4．3　Mamdani係統與Sugeno係統的比較　776
16．5　模糊理論在控製工程中的應用　777
16．5．1　模糊控製　777
16．5．2　模糊建模　782
16．5．3　模糊控製與Simulink的結閤應用　785
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