新版前言

本书第1版、第2版已被多所院校作为数学、计算机类课程的教辅和重要的参考书,而且由于内容全面、讲解细致、实例丰富而深受广大读者的喜爱,上市6年多来长期占据各大MATLAB类图书排行榜的前列。

根据读者的需求和软件的升级,我们结合MATLAB软件的最新版本,对全书的结构进行了完善与优化,增加了MATLAB基础部分的内容,更加适合教学和自学。

新版导读

全书共有40章,分为入门、计算、绘图、扩展、实战5篇。

1.入门篇

入门篇为第1~13章,主要讲述MATLAB的基本使用。

•第1章介绍了MATLAB发展历程、系统结构、工具箱、MATLAB启动和退出,以及MATLAB基本特色。

本章重点讲述了MATLAB的基本特点,这些特点将在后面的章节中得到体现。

•第2章介绍了MATLAB主菜单及功能、命令窗口、工作空间、文件管理和帮助使用。

MATLAB的交互式桌面更便于用户使用,熟悉和掌握这些交互式桌面的基本功能和基本特色,用户可以熟练地使用MATLAB完成相应的工作。

•第3章以及在此基础上展开的第4章介绍了MATLAB中最核心的数据结构——数组及其各种基本操作。

数组是MATLAB中各种变量存储和运算的通用数据结构,理解MATLAB中数组的结构并对其进行各种基本操作,是学习MATLAB应用和编程的第一步。

•第5~7章分别讲述了MATLAB中的基本数据类型,包括数值、结构体、元胞数组和字符串,第8章讲述了关系运算和逻辑运算,第9章讲述了程序控制流,这些内容是MATLAB编程语言的语法基础。

理解各种数据类型、运算和程序控制流,是应用MATLAB语言进行编程,提高使用效率的前提。

•第10~12章详细阐述了MATLAB中M文件编程的内容,主要包括MATLAB的函数、M文件调试和管理等。

这部分重点讲述了MATLAB中M文件编程的种类和基本流程,是通过实际的编程实践对语法基础部分内容的综合运用。

•第13章介绍了MATLAB中另一种比较常用的数据结构——时间,以及该数据结构在程序中的应用。

2.计算篇

计算篇为第14~23章,主要讲述MATLAB强大的计算功能。

•第14~23章重点讲述了在各种具体应用领域中的MATLAB实现,包括矩阵代数、数据分析、数据插值、多项式、三次样条、傅里叶分析、最优化计算、微积分、常微分方程和偏微分方程。

这部分属于MATLAB的数值计算,也是MATLAB的最精华部分,这些章节简要回顾了数学理论,通过大量的应用实例讲述MATLAB应用。

3.绘图篇

绘图篇为第24~30章,主要讲述MATLAB同样强大的绘图功能。

•第24章讲述了二维绘图,第25和第26章讲述了三维绘图及其颜色、光影的修饰。

这部分内容以MATLAB中的各种基本绘图指令和交互式环境为核心,目的在于使读者了解MATLAB中各种基本图形可视化方法的实现,并且初步介绍了MATLAB中图形的组织元素。

•第27章介绍了MATLAB中操作各种媒体文件的方法,对MATLAB中的图像相关操作及概念进行了深入的讲解。

•第28章讲述了MATLAB中保存绘图结果的各种方法,重点介绍了其中各种设置选项的意义和设置方法。

•第29章讲述了MATLAB中各种图形对象的组织形式、常用图形对象的基本属性和操作方法等。

•第30章介绍了MATLAB中图形用户界面(GUI)编程的内容。

GUIDE这一交互式图形界面为用户开发MATLAB的GUI程序提供了十分便利的开发环境。

4.扩展篇

扩展篇为第31~35章,主要讲述MATLAB的扩展功能。

•第31章讲述了MATLAB类和面向对象编程,重点介绍了MATLAB中类的基本概念以及类的设计。

MATLAB的面向对象编程使得用户可以定义新的数据类型,并可以方便地对其进行一系列的操作且不需要了解其完成的细节,是扩展MATLAB功能的一个重要方面。

•第32章讲述了MATLAB与Microsoft Office软件的接口方法,掌握这些方法是扩展Office软件的计算能力,熟练应用MATLAB接口的基础。第33章讲述了MATLAB与Java语言的接口。

Java是一种非常强大的语言,而MATLAB具有强大的计算功能,把这两种语言结合起来,能大大提高效率。

•第34章讲述了MATLAB扩展编程,介绍了与其他高级开发语言实现扩展编程等内容,充分发挥MATLAB的绘图、计算优势。

•第35章讲述了Simulink交互式仿真集成环境,介绍了Simulink的基本模块、基本功能,以及如何使用Simulink进行仿真等内容。

熟悉Simulink众多功能强大的模块,以及熟悉模块的基本操作,是使用Simulink进行仿真和设计的基础。

5.实战篇

实战篇为第36~40章,主要讲述MATLAB在大学课程中的实战例子。

•第36~38章是专门为大学的三门数学课程,即高等数学、线性代数和概率统计而设计的,通过大量典型的应用实例来展开,可以说是这三门课程的例题MATLAB应用集锦。

熟练掌握MATLAB这一工具在大学数学课程中的应用,可以从繁杂的计算中解脱出来,大大提高学习的效率。

•第39章是针对一些工科专业必修的“复变函数”课程而写的,利用MATLAB这个计算工具,让抽象深奥的复变函数变得更好理解些。本章也是通过实例来演绎的。

•第40章讲述了MATLAB图形绘制实例,重点介绍了二维图形和三维图形的绘制。

MATLAB中丰富的图形函数,是实现数据可视化的重要组成部分,使用MATLAB图形绘制功能,用户能够方便、直观地查看和分析数据。

书中所有实例均通过实际调试,实例程序读者可在www.broadview.com.cn网站下载。对于一些程序行数很少的实例,我们没有给出代码,读者可按照书上的程序输入、运行,即可得到书中的结果。

本书主要由王正林、刘明,以及遵义师范学院的陈连贵教授编写。其他参与编写的人员有肖静、刘玉芳、肖绍英、夏路生、王龙跃、王权、钟救元、王伟欣、朱桂莲、朱艳、陈菜枚、邹求来、钟太平等。在此对所有参与编写的人员表示感谢!

再次对博文视点公司的编辑老师表示衷心的感谢!对关心、支持我们的读者表示感谢!

由于时间仓促,作者水平和经验有限,书中错漏之处在所难免,敬请读者指正,我们的电子邮箱是:wa_2003@126.com。

作者

2012年盛夏于北京