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第1章　MATLAB入门与基本运算1

1.1　MATLAB环境与文件管理1

1.2　工作空间与变量管理3

1.2.1　建立数据3

1.2.2　who和whos命令4

1.2.3　exist命令5

1.2.4　clear命令5

1.2.5　format命令6

1.2.6　在线查询与功能演示6

1.3　变量、数据与函数7

1.3.1 变量7

1.3.2　注释和标点8

1.3.3　复数表示8

1.3.4　数学函数9

1.4 数据的输入与输出10

1.4.1　save与load命令10

1.4.2　低级文件输入输出10

1.5　数组与矩阵运算12

1.5.1　矩阵表示与块操作13

1.5.2　矩阵运算17

1.5.3　矩阵函数22

1.5.4　稀疏矩阵24

1.6　M函数与M文件26

1.6.1　M函数与M函数文件26

1.6.2　M文件28

1.7　多项式运算29

1.7.1　求根及其逆运算30

1.7.2　加法、减法与乘法30

1.7.3　微分与赋值运算31

1.7.4　有理多项式32

1.8　控制语句与逻辑运算34

1.8.1　for循环34

1.8.2　while循环36

1.8.3　条件语句36

1.8.4　关系和逻辑运算38

1.8.5 字符运算41

1.9 曲线拟合与插值运算43

1.9.1 曲线拟合43

1.9.2 插值运算45

1.10 符号运算49

1.10.1 符号表达式50

1.10.2 符号表达式运算53

1.10.3 微分和积分60

1.10.4 符号表达式画图63

1.10.5 符号表达式的简化63

1.10.6 可变精度算术运算66

1.10.7 符号方程求解67

1.10.8 线性代数和矩阵70

思考题及习题75

第2章　图形与可视化77

2.1 概述77

2.2 二维绘图的plot命令77

2.3 图形修饰与控制79

2.3.1　坐标轴的调整79

2.3.2　文字标示80

2.3.3 网格控制81

2.3.4 图例注解82

2.3.5 图形的保持83

2.3.6 图形窗口的分割83

2.3.7 图形的填充84

2.4 特殊坐标二维图形84

2.4.1　对数坐标图形84

2.4.2　极坐标图形85

2.5　特殊二维图形86

2.5.1 函数图形86

2.5.2　饼图86

2.5.3　条形图86

2.5.4　梯形图87

2.5.5　概率分布图87

2.5.6 向量图88

2.6 三维图形89

2.6.1 基本三维图形89

2.6.2 三维图形的修饰与控制90

2.6.3　特殊三维图形90

2.7 图形用户界面设计93

2.7.1 图形窗口的生成94

2.7.2　菜单的实现96

2.7.3　对话框的实现99

2.7.4　控件设计技术102

2.8 图形用户界面（GUI）的应用104

2.8.1　管理工具模板（Guide Tool）105

2.8.2　控制图形列表（Guide-Controlled Figure List）107

2.8.3　控件对象面板（New Object Palette）107

2.8.4　GUI应用举例107

2.9 动态图形与动画109

习题112

第3章　线性系统分析与设计113

3.1 概述113

3.2 线性系统的描述113

3.2.1　连续系统的数学描述113

3.2.2　离散系统的数学描述116

3.3　模型之间的转换118

3.3.1 线性系统模型之间的转换118

3.3.2 连续系统与离散系统之间的转换121

3.4　时间响应分析123

3.4.1 脉冲响应124

3.4.2 对任意输入的响应126

3.4.3 阶跃响应128

3.5　频率响应分析129

3.5.1　连续系统频率特性130

3.5.2 离散系统频率特性133

3.5.3 时间延迟系统的频率特性134

3.6 根轨迹分析136

3.6.1 常规根轨迹136

3.6.2　广义根轨迹137

3.6.3 零度根轨迹139

3.7 状态反馈设计140

3.7.1 连续系统的状态反馈设计140

3.7.2 离散系统的状态反馈设计142

3.8 最优二次型设计142

3.8.1 连续系统最优二次型设计142

3.8.2 离散系统最优二次型设计144

3.8.3 对输出加权的最优二次型设计144

3.8.4 线性二次型Gauss最优设计144

3.9 系统辨识与降阶145

3.9.1 系统辨识145

3.9.2 控制系统的模型降阶147

习题148

第4章 Simulink仿真环境150

4.1　Simulink概述150

4.2　模型库与DEMO150

4.3 仿真结构图153

4.3.1　建立或打开仿真结构图153

4.3.2　菜单功能154

4.3.3　模块的处理155

4.3.4　线的处理156

4.3.5　模块的连接156

4.3.6　模块属性的改变157

4.4 演示示波器158

4.5 仿真方法与仿真参数的选择159

4.5.1　仿真方法159

4.5.2　仿真参数的选择159

4.6　复杂系统的综合仿真161

4.6.1 多采样速率系统仿真161

4.6.2 仿真结构的参数化163

4.6.3 与M函数的组合仿真164

4.7　S函数及其应用165

4.7.1 简单的直接描述形式166

4.7.2 S函数167

4.8 模块化与封装171

4.8.1 模块化171

4.8.2 封装173

习题177

第5章　综合例题178

5.1　问题的提出178

5.2　程序设计和流程图179

5.2.1　程序结构179

5.2.2 系统流程图179

5.3 程序的详细设计180

5.3.1　窗口和菜单初始化程序180

5.3.2　初始化系统参数和指令程序（set ini.m）182

5.3.3　线性系统载入程序（data.m）183

5.3.4　线性系统离散化程序（c2d.m）185

5.3.5　配置系统极点程序（setpole.m）185

5.3.6　最优控制设计程序（setpoti.m）187

5.3.7　绘制动画程序（draw.m）188

5.3.8　建立Simulink仿真系统（cs.mdl）189

5.4 桥式吊车系统设计与程序的使用说明190

结束语195

参考文献196