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MATLAB R2018b完全實戰學習手冊(簡體書)
  • MATLAB R2018b完全實戰學習手冊(簡體書)

  • ISBN13:9787122344847
  • 出版社:化學工業出版社
  • 作者:王朋;趙曉妍;楊瑩
  • 裝訂/頁數:平裝/460頁
  • 規格:24cm*17cm (高/寬)
  • 版次:一版
  • 出版日:2019/10/01
  • 促銷優惠:新書優惠
人民幣定價:98元
定  價:NT$588元
優惠價: 79465
可得紅利積點:13 點

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商品簡介

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目次

本書從初學者的角度循序漸進地講述了MATLAB R2018b的基礎知識和應用,全書共分2篇,第1篇為MATLAB基礎知識,詳細介紹了MATLAB R2018b概述、MATLAB使用初步、MATLAB數值計算及符號計算、MATLAB計算的可視化和GUI設計、 MATLAB程序設計、Simulink仿真、MATLAB應用程序接口等基礎知識。第2篇為MATLAB應用,分別介紹了MATLAB工具箱概述,MATLAB在圖像處理、優化設計、數字信號處理、控制系統、電力系統、深度學習中的應用,尤其對於MATLAB R2018b全新增加的深度學習功能進行了深入介紹,讀者可在基礎知識學習的同時進行上機練習。
本書內容深入淺出,簡明扼要,結構清晰,方便讀者選擇學習閱讀,適合廣大科研及工程技術人員使用,也可作為高校理工科學生的專業教學用書和參考用書。
1.內容全面。覆蓋MATLAB幾乎所有常用知識點,滿足日常工作需要。
2.視頻講解。為了便於讀者學習,關鍵知識點和實例錄製視頻,並生成二維碼,讀者用手機掃碼看視頻。
3.實例豐富,並提供源代碼,方便讀者對照學習。
4.提供在線交流,有問題隨時交流。
第1篇 MATLAB基礎知識

第1章MATLAB R2018b概述

1.1 MATLAB R2018b簡介 2

1.1.1 MATLAB概述 2

1.1.2 MATLAB的優勢和特點 3

1.1.3 MATLAB的版本更新 4

1.1.4 MATLAB R2018b的新增功能 5

1.2 MATLAB R2018b的安裝激活與內容選擇 5

1.2.1 MATLAB R2018b的安裝 6

1.2.2 MATLAB R2018b的激活 8

1.3 MATLAB R2018b的目錄 10

1.3.1 MATLAB R2018b的目錄結構 10

1.3.2 搜索路徑及其設置 10

1.3.3 MATLAB R2018b的工作目錄設置 12

1.4 MATLAB R2018b的工作環境 13

1.5 MATLAB R2018b的幫助系統 13

1.5.1 幫助命令 14

1.5.2 演示(Demos)幫助 15

1.5.3 幫助導航瀏覽器 15




第2章MATLAB使用初步

2.1 MATLAB R2018b的通用命令 17

2.2 MATLAB R2018b的常用數據類型 18

2.2.1 數值類型 19

2.2.2 邏輯類型 22

2.2.3 字符串 22

2.2.4 結構體類型 24

2.2.5 單元數組類型 26

2.2.6 函數句柄 27

2.3 基本矩陣操作 28

2.3.1 矩陣的創建 28

2.3.2 矩陣大小的改變 31

2.3.3 矩陣下標引用 33

2.3.4 矩陣信息的獲取 34

2.3.5 矩陣結構的改變 36

2.4 運算符 37

2.4.1 算術運算符 37

2.4.2 關係運算符 38

2.4.3 邏輯運算符 39

2.4.4 運算優先級 39

2.5 字符串處理函數 40

2.5.1 字符串的構造 40

2.5.2 字符串比較函數 41

2.5.3 字符串查找和替換函數 42

2.5.4 字符串與數值的轉換 43

2.6 文件讀取I/O 43

2.6.1 文件的打開與關閉 43

2.6.2 讀取與寫入二進制文件 44

2.6.3 寫入與讀取文本文件 46

2.6.4 文件位置 47




第3章MATLAB數值計算

3.1 矩陣的基本運算 50

3.1.1 矩陣的加減運算 50

3.1.2 矩陣的乘法運算 51

3.1.3 矩陣的除法運算 52

3.1.4 矩陣的冪運算 52

3.1.5 矩陣的其他運算 53

3.2 矩陣分解 57

3.2.1 Cholesky分解 57

3.2.2 LU分解 57

3.2.3 QR分解 58

3.2.4 特徵值分解 59

3.2.5 奇異值分解 60

3.3 線性方程組的求解 60

3.3.1 求線性方程組的唯一解或特解 61

3.3.2 求線性齊次方程組的通解 63

3.3.3 求非齊次線性方程組的通解 63

3.4 多項式 65

3.4.1 多項式的求值 65

3.4.2 多項式的根 66

3.4.3 多項式的運算 66

3.5 數據插值 68

3.5.1 一維插值 68

3.5.2 二維插值 70

3.6 曲線擬合 71

3.7 函數的極限和導數 73

3.7.1 函數的極限 73

3.7.2 函數的導數 74

3.8 數值積分函數 74




第4章MATLAB符號計算

4.1 符號對象的創建和使用 77

4.1.1 創建符號對象和表達式 77

4.1.2 符號對象的基本運算 79

4.2 符號表達式的替換、精度計算及化簡 81

4.2.1 符號表達式的替換 81

4.2.2 精度計算 82

4.2.3 符號表達式的化簡 83

4.3 符號微分與積分及其變換 85

4.3.1 符號表達式的微分運算 85

4.3.2 符號表達式的級數 87

4.3.3 符號表達式的積分運算 88

4.3.4 符號積分變換 89

4.4 符號方程求解 91

4.4.1 代數方程的求解 91

4.4.2 微分方程的求解 92




第5章MATLAB計算的可視化和GUI設計

5.1 繪圖的基本步驟 94

5.2 二維圖形的生成 95

5.2.1 plot基本命令 95

5.2.2 線型、顏色及數據點型的設置 99

5.2.3 圖形的標注、圖例說明及網格 100

5.2.4 多次疊圖和多子圖操作 101

5.2.5 坐標軸的控制 104

5.3 三維圖形的生成 105

5.3.1 plot3基本命令 105

5.3.2 三維網線圖和表面圖的繪製 106

5.3.3 立體圖形與圖軸的控制 110

5.3.4 色彩的控制 112

5.4 特殊圖形的操作 118

5.4.1 條形圖 118

5.4.2 餅形圖 120

5.4.3 統計直方圖 121

5.4.4 極坐標圖 121

5.4.5 離散數據繪圖 122

5.4.6 面積圖和圖形填充 122

5.4.7 射線圖和羽毛圖 123

5.4.8 等高線圖 124

5.5 句柄圖形 125

5.5.1 圖形對象的創建 125

5.5.2 圖形對象句柄的獲取 127

5.5.3 圖形對象屬性的獲取和設置 130

5.6 圖形用戶界面(GUI)設計 132

5.6.1 GUI開發環境(GUIDE) 132

5.6.2 用戶圖形界面控件 134

5.6.3 對話框對象 136

5.6.4 界面菜單 141

5.6.5 GUI設計實例 142




第6章MATLAB程序設計

6.1 M文件 152

6.1.1 函數 153

6.1.2 腳本 158

6.2 MATLAB中的變量 160

6.3 MATLAB程序控制結構 161

6.3.1 順序結構 161

6.3.2 循環結構 162

6.3.3 選擇結構 164

6.3.4 其他流程控制語句 167

6.4 MATLAB程序調試 169

6.4.1 直接調試法 170

6.4.2 工具調試法 170




第7章Simulink仿真

7.1 Simulink概論 173

7.1.1 Simulink的概述 173

7.1.2 Simulink的啟動 174

7.1.3 Simulink模型的特點 175

7.1.4 Simulink Editor窗口菜單命令 176

7.1.5 Simulink模塊庫 179

7.1.6 Simulink實例 185

7.2 Simulink模型創建 188

7.2.1 Simulink模塊簡易操作 188

7.2.2 創建模型的基本步驟 198

7.3 仿真的運行及結果分析 200

7.3.1 仿真參數的設置 200

7.3.2 Simulink仿真過程需要注意的技巧 204

7.3.3 觀測輸出Simulink的仿真結果 205

7.3.4 仿真診斷 212

7.4 模型的調試 212

7.4.1 Simulink調試器 212

7.4.2 調試模型及設置斷點 215

7.5 子系統創建與封裝 216

7.5.1 子系統介紹 216

7.5.2 創建子系統 217

7.5.3 封裝子系統 220

7.6 S函數 223

7.6.1 S函數工作原理 223

7.6.2 編寫S函數 224

7.7 Simulink與MATLAB結合建模的實例 230




第8章MATLAB 應用程序接口

8.1 MATLAB應用程序接口介紹 234

8.1.1 MEX文件 234

8.1.2 MAT文件 235

8.1.3 計算引擎 235

8.2 MATLAB編譯器 235

8.2.1 編譯器概述 235

8.2.2 編譯器的安裝和配置 236

8.2.3 創建C語言MEX文件 237

8.2.4 創建獨立的應用程序 239

8.3 MAT文件的使用 240

8.3.1 在MATLAB中讀寫MAT文件 241

8.3.2 在普通的C/C++程序中讀寫MAT文件 242

8.4 MATLAB實時編輯器 242

8.5 MATLAB與Excel的連線使用 245

8.5.1 Excel Link的設置 246

8.5.2 Excel Link數據管理函數 247

8.5.3 xlswrite與xlsread 248




第2篇 MATLAB應用

第9章MATLAB工具箱概述

9.1 工具箱的安裝和卸載 252

9.1.1 工具箱的安裝 252

9.1.2 工具箱的卸載 252

9.2 數學、統計和優化工具箱 252

9.2.1 優化工具箱 252

9.2.2 神經網絡工具箱 253

9.3 控制系統 253

9.3.1 控制系統工具箱 253

9.3.2 模糊邏輯工具箱 253

9.3.3 機器人系統工具箱 254

9.3.4 系統識別工具箱 254

9.3.5 魯棒控制工具箱 254

9.4 信號處理和通信 254

9.4.1 DSP系統工具箱 254

9.4.2 信號處理工具箱 255

9.4.3 小波工具箱 255

9.5 圖像處理和計算機視覺 255

9.5.1 圖像獲取工具箱 255

9.5.2 圖像處理工具箱 255

9.6 測試和測量 256

9.6.1 數據采集工具箱 256

9.6.2 儀器控制工具箱 256

9.7 計算金融學工具箱 256

9.7.1 數據庫工具箱 256

9.7.2 計量經濟學工具箱 257

9.7.3 金融工具箱 257




第10章MATLAB在圖形圖像處理中的應用

10.1 MATLAB系統中的圖像類型 258

10.2 圖形圖像的基本運算 262

10.2.1 圖像絕對差值 262

10.2.2 圖像相加 262

10.2.3 圖像顏色組合 263

10.2.4 圖像求補運算 263

10.2.5 圖像相除 264

10.2.6 圖像的線性運算 264

10.2.7 圖像相乘 265

10.2.8 圖像相減 266

10.3 圖形圖像的二維傅裡葉變換 267

10.3.1 連續二維傅裡葉變換 267

10.3.2 二維離散傅裡葉逆變換 268

10.4 數字圖像的離散余弦變換 268

10.4.1 圖像的離散余弦變換 268

10.4.2 計算離散余弦變換矩陣 269

10.5 圖形圖像對比度的調整 270

10.5.1 調整圖像對比度 270

10.5.2 有限對比度自適應直方圖均衡化(CLAHE) 271

10.6 圖形圖像的分析 271

10.6.1 跟蹤二值圖像中的對象 271

10.6.2 霍夫變換 272

10.7 圖形圖像邊界的提取 273




第11章MATLAB在優化設計中的應用

11.1 建立優化問題 275

11.1.1 選擇求解器 275

11.1.2 參數設置 276

11.2 非線性優化問題 280

11.2.1 無約束最優化問題 280

11.2.2 有約束最優化問題 281

11.2.3 多目標優化問題 282

11.3 線性規劃和混合整數線性規劃 285

11.3.1 基於問題的最優化 285

11.3.2 基於求解器的最優化 289

11.4 二次規劃問題 291

11.5 最小二乘法 292

11.5.1 線性最小二乘法 292

11.5.2 非線性最小二乘法 295

11.6 非線性方程組 296




第12章MATLAB在數字信號處理中的應用

12.1 離散信號與系統 298

12.1.1 常用離散信號 299

12.1.2 信號的基本運算 302

12.1.3 線性時不變系統的響應 305

12.2 數字信號的處理 310

12.2.1 離散傅裡葉變換 310

12.2.2 快速傅裡葉變換 315

12.3 數字濾波器的設計 317

12.3.1 IIR濾波器的設計 317

12.3.2 FIR濾波器的設計 321




第13章MATLAB在控制系統中的應用

13.1 控制系統的模型描述 324

13.2 控制系統的時域分析與MATLAB實現 328

13.2.1 單位階躍響應 329

13.2.2 脈衝響應 329

13.2.3 零輸入響應 330

13.2.4 任意輸入響應 331

13.2.5 階躍響應特性 332

13.2.6 線性系統響應特性 334

13.3 控制系統的頻域分析與MATLAB實現 335

13.3.1 伯德圖 336

13.3.2 奈奎斯特圖 337

13.3.3 尼克爾斯頻率響應圖 337

13.3.4 奇異值圖 338

13.3.5 頻率響應 339

13.3.6 計算頻率響應 340

13.4 控制系統的根軌跡分析 341

13.4.1 零極點圖 341

13.4.2 根軌跡 342

13.4.3 零極點和根軌跡圖 343

13.4.4 zgrid函數 344

13.5 控制系統的狀態空間分析 345

13.5.1 系統的能控性 345

13.5.2 系統能觀測性 346




第14章MATLAB在電力系統中的應用

14.1 Specialized Power Systems模型庫概述 349

14.2 電源庫 350

14.2.1 直流電壓源 350

14.2.2 交流電壓源 350

14.2.3 三相可編程電壓源 352

14.3 元器件庫 355

14.3.1 斷路器 355

14.3.2 串聯RLC支路 358

14.3.3 變壓器 359

14.4 電機庫 366

14.5 電力電子庫 374

14.5.1 二極管 375

14.5.2 晶閘管 378

14.5.3 絕緣柵雙極型晶體管 381

14.5.4 通用橋式電路 385

14.6 控制和測量模塊庫 387

14.6.1 Pulse &Signal Generators模塊 388

14.6.2 測量模塊 396

14.7 其他模塊庫 396

14.8 電力圖形用戶界面 397

14.8.1 調用方法 397

14.8.2 屬性參數對話框 397

14.9 應用舉例 405

14.9.1 有源功率因數校正APEC電路 405

14.9.2 電力系統輸電線路的單相、三相重合閘 409




第15章MATLAB在深度學習中的應用

15.1 深度學習基礎 413

15.1.1 AlexNet卷積神經網絡 413

15.1.2 VGG-16卷積神經網絡 414

15.1.3 VGG-19卷積神經網絡 415

15.1.4 GoogLeNet卷積神經網絡 416

15.1.5 從Caffe導入預先訓練的卷積神經網絡模型 416

15.1.6 神經網絡訓練的選項 416

15.1.7 深度學習的神經網絡訓練 417

15.2 深度學習圖像分類 420

15.2.1 圖像數據增強 420

15.2.2 增強圖像源 421

15.3 從零開始深度學習訓練 424

15.3.1 從Caffe導入卷積神經網絡層 425

15.3.2 圖像輸入層 426

15.3.3 序列輸入層 427

15.3.4 二維卷積層 428

15.3.5 二維反卷積層 429

15.3.6 全連接層 430

15.3.7 長短期記憶(LSTM)層 431

15.3.8 激活函數層 434

15.3.9 滲泄整流線性單元層 434

15.3.10 剪切整流線性單元層 435

15.3.11 批量歸一化層 436

15.3.12 信道局部響應歸一化層 438

15.3.13 dropout層 439

15.3.14 平均池化層 440

15.3.15 最大池化層 441

15.3.16 最大脫空層 442

15.3.17 深度拼接層 442

15.3.18 softmax層 442

15.3.19 分類輸出層 443

15.3.20 回歸輸出層 444

15.3.21 建立層學習參數的學習速率因子 445

15.3.22 L2正則化因子 445

15.3.23 獲取層可學習參數的學習率因子 446

15.3.24 獲取層可學習參數的L2正則化因子 447

15.3.25 神經網絡訓練的選項 448

15.3.26 深度學習的神經網絡訓練 449

15.3.27 深度學習系列網絡 452

15.3.28 圖像數據增強 454

15.3.29 增強圖像源 455

15.3.30 深度學習網絡結構圖 457

15.3.31 在圖層中連接層 458

15.3.32 刪除圖層 458

15.3.33 斷開圖層 459




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