MATLAB程序設計與應用(第3版教育部大學計算機課程改革項目規劃教材普通高等教育十一五國傢級規劃教材) pdf epub mobi txt 電子書下載2026

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出版者:

作者:劉衛國

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價格:0

裝幀:平裝

isbn號碼:9787040478136

叢書系列:

圖書標籤:

數學建模
MATLAB
MATLAB
程序設計
科學計算
工程數學
數值分析
高等教育
教材
計算機課程
大學教材
MATLAB應用

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具體描述

本書是對普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材《MATLAB 程序設計與應用》（第二版）的一次全麵修訂。全書總體保持第二版原有體係結構，但根據技術發展和應用的需要擴充瞭許多新內容。全書強調數學方法、算法原理和MATLAB 實現技術並重，幫助讀者更好地理解和應用MATLAB；注重理論與實踐相結閤，突齣MATLAB 在有關學科領域的應用，貼近讀者需要；配套建設豐富的教學資源，依托網絡平颱，滿足讀者個性化學習需求。

全書分為基礎篇、應用篇和實驗篇。基礎篇包括MATLAB 係統環境、MATLAB 數據及其運算、MATLAB 矩陣處理、MATLAB 程序流程控製、MATLAB 繪圖、MATLAB 數據分析與多項式計算、MATLAB 數值微分與積分、MATLAB 方程數值求解、MATLAB 符號計算。應用篇包括MATLAB圖形對象句柄、MATLAB 圖形用戶界麵設計、MATLAB Simulink 係統仿真、MATLAB 外部程序接口技術、MATLAB 的應用。實驗篇包括17 個實驗，每個實驗都和課程學習內容緊密配閤，以方便讀者上機練習。

Abook資源:

“MATLAB程序設計與應用（第3版）”數字課程與紙質教材一體化設計，緊密配閤。數字課程提供瞭電子教案、微視頻、源程序、習題答案和實驗解答等數字資源，充分運用多種形式媒體資源，極大地豐富瞭知識的呈現形式，拓展瞭教材內容。在提升課程教學效果同時，為學生學習提供思維與探索的空間。

課程網址：http://abook.hep.com.cn/1829555

本書可作為高等學校各專業大學生或研究生學習的教材，也可供廣大工程技術與科研人員閱讀參考。

《MATLAB程序設計與應用（第3版）》內容簡介《MATLAB程序設計與應用（第3版）》是一本麵嚮高等學校計算機類專業的教材，旨在全麵、深入地介紹MATLAB軟件在程序設計及工程應用中的核心概念、方法與實踐。本書充分結閤瞭教育部大學計算機課程改革的精神，並被列為十一五國傢級規劃教材，體現瞭其在教學內容和編排體係上的前瞻性與權威性。本書共分為若乾章節，邏輯清晰，循序漸進，從MATLAB的基礎知識入手，逐步深入到復雜的編程技巧和實際應用領域。第一部分：MATLAB基礎 MATLAB概述與入門：本部分首先介紹MATLAB的發展曆程、軟件特點及其在科學計算、工程分析、數據處理等領域的廣泛應用。詳細講解MATLAB的安裝、啓動、工作環境（包括命令窗口、編輯器、工作空間、命令曆史等）的使用，並介紹MATLAB的常用命令和基本數據類型（如數值型、字符型、邏輯型）。基本運算與函數：深入講解MATLAB的算術運算、關係運算、邏輯運算以及運算符的優先級。介紹MATLAB內置的豐富數學函數，包括初等函數（指數、對數、三角函數等）、復數運算、矩陣運算（加、減、乘、除、轉置、求逆、行列式等）以及常用的數值計算函數，如求和、求均值、求標準差等。數據結構：詳細介紹MATLAB中常用的數據結構，包括標量、嚮量（行嚮量、列嚮量）、矩陣、多維數組、字符串和結構體。講解如何創建、訪問、修改和操作這些數據結構，以及它們在不同運算中的特性。 M文件程序設計：引入MATLAB腳本文件（.m文件）和函數文件（.m文件）的概念，講解如何創建、編輯、運行和調試M文件。詳細闡述MATLAB的控製流語句，包括順序結構、選擇結構（if-else-end, switch-case-end）和循環結構（for, while, break, continue），並通過實例演示如何利用這些結構編寫簡單的程序。第二部分：MATLAB高級程序設計與可視化函數詳解與程序調試：深入講解用戶自定義函數的編寫方法，包括函數的輸入參數、輸齣參數、局部變量和全局變量。介紹MATLAB的M文件調試工具，如設置斷點、單步執行、查看變量值等，幫助讀者掌握高效的程序調試技巧。文件輸入輸齣：講解MATLAB如何進行文件操作，包括文本文件（.txt）、二進製文件（.dat）以及MATLAB特有的數據文件（.mat）的讀寫。介紹常用的文件I/O函數，如`fopen`, `fclose`, `fprintf`, `fscanf`, `fread`, `fwrite`, `load`, `save`等，並提供實際應用案例。圖形用戶界麵（GUI）設計：介紹MATLAB強大的GUI設計工具，包括GUIDE和App Designer。詳細講解如何創建和設計各種GUI控件（如按鈕、文本框、滑塊、坐標軸等），如何編寫迴調函數響應用戶事件，以及如何實現圖形與交互的結閤，從而開發具有用戶友好界麵的應用程序。數據可視化：強調MATLAB在數據可視化方麵的優勢。係統介紹二維繪圖函數，如`plot`, `scatter`, `bar`, `pie`, `hist`等，並講解如何定製圖形的屬性（如坐標軸標簽、標題、圖例、綫型、顔色、標記點等）。同時，深入介紹三維繪圖函數，如`plot3`, `surf`, `mesh`, `contour`等，以及如何創建三維視圖和動態圖形。第三部分：MATLAB在工程領域的應用信號與係統分析：介紹MATLAB在信號處理和係統分析中的應用。講解如何生成和處理各種信號（如正弦信號、方波信號、脈衝信號），如何進行傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換，以及如何分析和設計綫性時不變係統（LTI係統）。圖像處理：介紹MATLAB強大的圖像處理工具箱。講解圖像的基本概念、讀取、顯示、增強、濾波、邊緣檢測、圖像分割等常用圖像處理技術，並通過實例展示如何利用MATLAB實現圖像的各種變換和分析。數值計算與優化：深入探討MATLAB在數值計算領域的應用，包括求解綫性方程組、非綫性方程組、微分方程、積分等。介紹MATLAB的優化工具箱，講解如何使用函數進行一維搜索、多維搜索以及約束優化問題。 Simulink仿真：詳細介紹Simulink，MATLAB的圖形化仿真環境。講解如何使用Simulink搭建框圖模型，如何利用各種模塊庫（如連續時間模塊、離散時間模塊、輸入/輸齣模塊）構建動態係統模型，以及如何進行仿真運行、參數調整和結果分析。重點介紹Simulink在控製係統、通信係統、機械係統等領域的仿真應用。本書的特點：理論與實踐相結閤：每章內容都緊密結閤實際工程應用，提供大量精心設計的實例，幫助讀者將理論知識轉化為實際技能。循序漸進，易於掌握：從基礎概念到高級應用，內容組織閤理，講解深入淺齣，適閤不同層次的學習者。強調編程思維和解決問題能力：不僅教授MATLAB的語法和函數，更注重培養讀者的編程思想、算法設計和問題分析解決能力。覆蓋麵廣，應用性強：涵蓋瞭MATLAB在科學計算、工程分析、數據處理、可視化、GUI設計、信號處理、圖像處理、數值計算、係統仿真等多個重要領域，為讀者在後續的學習和工作中打下堅實的基礎。符閤教學改革要求：充分體現瞭新時期計算機課程改革的精神，注重培養學生的創新能力和實踐能力。通過學習本書，讀者將能夠熟練掌握MATLAB程序設計的基本原理和方法，並能將其應用於解決實際的工程問題，為今後的學習和工作奠定堅實的基礎。

著者簡介

劉衛國，博士，中南大學計算機學院教授，教育部大學計算機課程教學指導委員會委員，原教育部文科計算機基礎教學指導分委員會委員，湖南省高教學會計算機教育專業委員會常務理事，全國高等院校計算機基礎教育研究會理工專業委員會委員，美國加州大學聖地亞哥分校（University of California, San Diego，UCSD）訪問學者（2004年），湖南省普通高校青年骨乾教師培養對象（2003）。主要研究領域為網絡與信息安全、軟件工程、計算機教育。先後主持完成省部級教學改革項目10餘項，曾獲湖南省教學成果二等奬（2001年）、三等奬（2016年）、湖南省普通高等學校優秀教材奬（2009年）、全國高校齣版社優秀暢銷書一等奬（2008年），中南大學茅以升鐵路教育專項奬（教學專項奬）（2000年），校級優秀主講教師，多次獲中南大學教學成果一等奬、二等奬，主編齣版計算機係列教材30餘部，其中普通高等教育國傢級規劃教材3部，主持湖南省精品在綫開放課程、中國高校計算機教育MOOC聯盟優秀課程1門。

圖書目錄

前輔文
基礎篇
第1章 MATLAB 係統環境
1.1 MATLAB 概貌
1.2 MATLAB 係統環境的準備
1.3 MATLAB 操作界麵
1.4 MATLAB 基本操作
習題1
第2章 MATLAB 數據及其運算
2.1 MATLAB 數值數據
2.2 MATLAB 矩陣的錶示
2.3 變量及其操作
2.4 MATLAB 常用內部函數
2.5 MATLAB 運算
2.6 字符串
2.7 結構數據和單元數據
習題2
第3章 MATLAB 矩陣處理
3.1 特殊矩陣
3.2 矩陣變換
3.3 矩陣求值
3.4 矩陣的特徵值與特徵嚮量
3.5 稀疏矩陣
習題3
第4章 MATLAB 程序流程控製
4.1 M 文件
4.2 程序控製結構
4.3 函數文件
4.4 特殊形式的函數
4.5 程序調試與優化
習題4
第5章 MATLAB 繪圖
5.1 二維圖形
5.2 其他形式的二維圖形
5.3 三維圖形
5.4 隱函數繪圖
5.5 圖形修飾處理
5.6 圖像處理與動畫製作
5.7 交互式繪圖工具
習題5
第6章 MATLAB 數據分析與多項式計算
6.1 數據統計分析
6.2 多項式計算
6.3 數據插值
6.4 麯綫擬閤
習題6
第7章 MATLAB 數值微分與積分
7.1 數值微分
7.2 數值積分
7.3 離散傅裏葉變換
習題7
第8章 MATLAB 方程數值求解
8.1 綫性方程組求解
8.2 非綫性方程數值求解
8.3 最優化問題求解
8.4 常微分方程初值問題的數值求解
習題8
第9章 MATLAB 符號計算
9.1 符號計算基礎
9.2 符號微積分
9.3 級數
9.4 方程符號求解
習題9
應用篇
第10章 MATLAB 圖形對象句柄
10.1 圖形對象及其句柄
10.2 圖形窗口與坐標軸
10.3 低層繪圖操作
10.4 光照和材質處理
習題10
第11章 MATLAB 圖形用戶界麵設計
11.1 對話框設計
11.2 菜單設計
11.3 可視化圖形用戶界麵設計
習題11
第12章 MATLAB Simulink 係統仿真
12.1 Simulink 操作基礎
12.2 係統仿真模型的建立
12.3 係統的仿真與分析
12.4 子係統及其封裝
12.5 S 函數的設計與應用
習題12
第13章 MATLAB 外部程序接口技術
13.1 MATLAB 與Office 軟件的混閤使用
13.2 MATLAB 數據接口
13.3 MATLAB 與其他語言的接口
習題13
第14章 MATLAB 的應用
14.1 電路分析
14.2 控製係統分析
14.3 分形麯綫的繪製
14.4 最優化問題求解
14.5 工程結構分析
習題14
實驗篇
實驗1 MATLAB 係統環境與運算基礎
實驗2 MATLAB 矩陣處理
實驗3 順序結構程序設計
實驗4 選擇結構程序設計
實驗5 循環結構程序設計
實驗6 函數文件
實驗7 繪圖操作
實驗8 數據分析與多項式計算
實驗9 數值微分與積分
實驗10 方程數值求解
實驗11 符號計算對象與符號微積分
實驗12 級數與方程符號求解
實驗13 低層繪圖操作
實驗14 對話框與菜單設計
實驗15 Simulink 的應用
實驗16 外部程序接口
實驗17 綜閤實驗
參考文獻
前輔文
基礎篇
第1章 MATLAB 係統環境
1.1 MATLAB 概貌
1.2 MATLAB 係統環境的準備
1.3 MATLAB 操作界麵
1.4 MATLAB 基本操作
習題1
第2章 MATLAB 數據及其運算
2.1 MATLAB 數值數據
2.2 MATLAB 矩陣的錶示
2.3 變量及其操作
2.4 MATLAB 常用內部函數
2.5 MATLAB 運算
2.6 字符串
2.7 結構數據和單元數據
習題2
第3章 MATLAB 矩陣處理
3.1 特殊矩陣
3.2 矩陣變換
3.3 矩陣求值
3.4 矩陣的特徵值與特徵嚮量
3.5 稀疏矩陣
習題3
第4章 MATLAB 程序流程控製
4.1 M 文件
4.2 程序控製結構
4.3 函數文件
4.4 特殊形式的函數
4.5 程序調試與優化
習題4
第5章 MATLAB 繪圖
5.1 二維圖形
5.2 其他形式的二維圖形
5.3 三維圖形
5.4 隱函數繪圖
5.5 圖形修飾處理
5.6 圖像處理與動畫製作
5.7 交互式繪圖工具
習題5
第6章 MATLAB 數據分析與多項式計算
6.1 數據統計分析
6.2 多項式計算
6.3 數據插值
6.4 麯綫擬閤
習題6
第7章 MATLAB 數值微分與積分
7.1 數值微分
7.2 數值積分
7.3 離散傅裏葉變換
習題7
第8章 MATLAB 方程數值求解
8.1 綫性方程組求解
8.2 非綫性方程數值求解
8.3 最優化問題求解
8.4 常微分方程初值問題的數值求解
習題8
第9章 MATLAB 符號計算
9.1 符號計算基礎
9.2 符號微積分
9.3 級數
9.4 方程符號求解
習題9
應用篇
第10章 MATLAB 圖形對象句柄
10.1 圖形對象及其句柄
10.2 圖形窗口與坐標軸
10.3 低層繪圖操作
10.4 光照和材質處理
習題10
第11章 MATLAB 圖形用戶界麵設計
11.1 對話框設計
11.2 菜單設計
11.3 可視化圖形用戶界麵設計
習題11
第12章 MATLAB Simulink 係統仿真
12.1 Simulink 操作基礎
12.2 係統仿真模型的建立
12.3 係統的仿真與分析
12.4 子係統及其封裝
12.5 S 函數的設計與應用
習題12
第13章 MATLAB 外部程序接口技術
13.1 MATLAB 與Office 軟件的混閤使用
13.2 MATLAB 數據接口
13.3 MATLAB 與其他語言的接口
習題13
第14章 MATLAB 的應用
14.1 電路分析
14.2 控製係統分析
14.3 分形麯綫的繪製
14.4 最優化問題求解
14.5 工程結構分析
習題14
實驗篇
實驗1 MATLAB 係統環境與運算基礎
實驗2 MATLAB 矩陣處理
實驗3 順序結構程序設計
實驗4 選擇結構程序設計
實驗5 循環結構程序設計
實驗6 函數文件
實驗7 繪圖操作
實驗8 數據分析與多項式計算
實驗9 數值微分與積分
實驗10 方程數值求解
實驗11 符號計算對象與符號微積分
實驗12 級數與方程符號求解
實驗13 低層繪圖操作
實驗14 對話框與菜單設計
實驗15 Simulink 的應用
實驗16 外部程序接口
實驗17 綜閤實驗
參考文獻
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讀後感

評分☆☆☆☆☆

用戶評價

评分☆☆☆☆☆

從教學改革的角度來看，這本教材顯然是緊跟時代脈搏的。我注意到它在講述某些傳統算法時，會穿插對比現代的優化方法或新的工具箱函數，這體現瞭教材編者對學科發展趨勢的敏銳洞察力。例如，在講解傳統數值積分方法時，它沒有止步於講解歐拉法或龍格-庫塔法，而是引入瞭更高效的內置積分求解器 `ode45` 等，並對比瞭它們在精度和計算速度上的差異。這種對比教學法，能夠幫助學習者建立起更全麵的知識體係，理解為什麼要發展新的技術。對於老師們來說，這意味著他們可以更容易地將最新的研究成果融入到課堂教學中，而不是被陳舊的知識點束縛。對於自學者而言，它保證瞭你所學到的知識不會很快過時。這種與時俱進的特點，讓這本書不僅是一本技術手冊，更像是一份關於 MATLAB 發展脈絡的簡明路綫圖。

评分☆☆☆☆☆

說實話，拿到這本書的時候，我內心是抱有一絲疑慮的，畢竟“國傢級規劃教材”的帽子有時候也意味著內容會偏嚮應試教育，不夠靈活。但深入閱讀後發現，這套教材的視野相當開闊，它不僅僅局限於基礎的矩陣運算和繪圖，對於更高級的工具箱應用也有所涉獵。比如，它對 Simulink 模塊的介紹雖然篇幅不算最長，但關鍵節點的講解非常到位，足以讓有一定基礎的讀者快速上手進行係統建模和仿真。我之前在處理一些非綫性控製問題時總是感到力不從心，但參考瞭書中的相關章節後，我纔真正理解瞭如何利用這些內置工具箱的優勢來簡化復雜模型的求解過程。更讓我驚喜的是，它對於代碼的規範性和效率優化方麵也提齣瞭很多實用的建議，這在很多初級教材中是完全被忽略的。比如，如何嚮量化操作以替代低效的循環，如何閤理地組織 M 文件結構，這些都是真正決定代碼質量的關鍵點。這本書可以說是為那些希望將 MATLAB 從“工具”提升到“武器”層麵的學習者準備的。

评分☆☆☆☆☆

我花瞭很長時間來尋找一本既能滿足課堂教學要求，又能服務於後續科研工作的 MATLAB 教材，最終確定就是這本。與其他教材相比，它在處理“應用”二字上做得尤為紮實。很多章節的最後，都附帶有“項目實踐”或者“拓展思考”的內容，這些設計明顯是鼓勵讀者跳齣書本的限製，去思考如何將所學的知識應用到自己具體的專業領域中去。例如，它在信號處理和圖像處理的基礎知識介紹後，並沒有直接停留在理論層麵，而是緊接著展示瞭如何利用 FFT 進行頻譜分析，或者如何應用簡單的濾波器進行圖像增強。這種“學一點，用一點”的模式，極大地提升瞭學習的成就感和持久性。讀完這本書，你不會覺得自己隻是掌握瞭一堆零散的函數知識，而是真正擁有瞭一套解決工程和科學計算問題的思維框架。這本書的價值，在於它成功地架設起瞭從基礎語法到實際問題解決之間的橋梁。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計雖然樸實，但內容絕對是讓人眼前一亮的存在。我一直覺得市麵上的很多編程教材都過於注重理論堆砌，讀起來枯燥乏味，讓人提不起精神。然而，這本教材的編排邏輯卻非常清晰，它沒有一上來就拋齣復雜的概念，而是循序漸進地引導讀者進入 MATLAB 的世界。初學者完全不必擔心跟不上節奏，每一章的知識點都講解得深入淺齣，配有大量貼閤實際應用的例子，這對於我這種需要將編程應用於工程計算的人來說，簡直是福音。特彆是對於那些初次接觸這類軟件的人，它就像一位耐心細緻的導師，手把手地教你如何從零開始構建一個可運行的程序，而不是簡單地羅列函數和語法。書中的習題設計也很有啓發性，很多題目並非簡單的套用公式，而是需要思考如何將實際問題轉化為代碼邏輯，這極大地鍛煉瞭讀者的分析和解決問題的能力。我尤其欣賞它在基礎知識點講解時，總是會穿插一些曆史背景或者設計思路，這讓知識點不再是孤立的符號，而是有瞭“人情味”和“生命力”。總而言之，這是一本兼顧深度與廣度，同時又非常注重實踐操作性的優秀教材。

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量，老實講，是同類教材中數一數二的。閱讀體驗是影響學習效率的重要因素，清晰的圖文混排，使得那些復雜的算法流程圖和代碼截圖都能看得一清二楚，沒有那種模糊不清、需要反復猜測的睏擾。我特彆關注教材中涉及的圖形化界麵（GUI）設計部分。過去我總覺得用 MATLAB 做界麵很麻煩，但書中通過一個實際的小項目案例，將 GUI 的設計流程拆解成瞭若乾個小步驟，每一步都有清晰的界麵截圖作為對照，使得整個過程變得可視化和可操作化。即使是像迴調函數（Callback Function）這種容易讓人迷糊的地方，作者也用流程圖的方式清晰地解釋瞭事件觸發和響應機製。我用書上的方法復現瞭一個數據可視化的小工具，效果非常好，而且代碼結構清晰，易於維護和擴展。這種將復雜技術“切片”講解的能力，是衡量一本教材優劣的重要標準，而這本教材在這方麵做得非常齣色。

评分☆☆☆☆☆

粗粗刷瞭一遍，等以後用到再看。

评分☆☆☆☆☆

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粗粗刷瞭一遍，等以後用到再看。