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第1章 混合编程环境的搭建1

1.1 MATLAB与C/C++混合编程的优点1

1.1.1 MATLAB编程的优缺点1

1.1.2 C/C++编程的优缺点1

1.1.3混合编程的优缺点2

1.2混合编程主要方法概述3

1.2.1 Visual C++调用MATLAB引擎3

1.2.2基于数据文件交换的方法3

1.2.3基于COM技术的方法4

1.2.4使用MATCOM方法4

1.2.5基于ActiveX控件的方法4

1.2.6使用MATLAB Add-in方法5

1.3 Visual C++和MATLAB混合编程环境要求5

1.4 Visual C++的安装和配置5

1.4.1 Visual C++ 6.0的安装5

1.4.2 Visual C++的配置8

1.5 MATLAB的安装和配置11

1.5.1 MATLAB的安装11

1.5.2 MATLAB的配置13

1.6安装和配置的常见问题15

1.6.1 Visual C++的安装和配置问题15

1.6.2 MATLAB的安装和配置问题16

1.7小结18

第2章Visual C++开发基础19

2.1 C++面向对象程序设计19

2.1.1面向对象语言和方法19

2.1.2类、对象和消息20

2.2 C++异常处理机制21

2.2.1错误和异常22

2.2.2异常处理的机制和实现22

2.2.3 Visual C++异常处理26

2.3 Windows程序内部运行机制28

2.3.1 API与SDK28

2.3.2窗口与句柄29

2.3.3消息与消息队列29

2.4动态链接库基础30

2.4.1 DLL与进程的地址空间30

2.4.2 DLL分类31

2.4.3创建DLL模块32

2.5 Visual C++程序编译链接的原理与过程34

2.5.1程序设计编译原理34

2.5.2 Visual C++程序编译链接过程34

2.6 MFC框架程序36

2.6.1 MFC AppWizard36

2.6.2基于MFC的程序框架剖析37

2.7 ActiveX控件42

2.7.1概述42

2.7.2 ActiveX控件分类43

2.7.3 ActiveX控件应用43

2.8 Visual C++程序的调试和优化43

2.8.1 Visual C++程序调试方法和过程43

2.8.2 Visual C++程序优化46

2.9小结48

第3章MATLAB编程基础49

3.1 MATLAB程序流程控制49

3.1.1顺序结构49

3.1.2循环结构50

3.1.3选择结构51

3.1.4分支语句52

3.1.5其他控制语句52

3.2函数句柄53

3.2.1创建和查看函数句柄53

3.2.2使用函数句柄54

3.3变量的检测和限权使用函数54

3.3.1输入/输出变量检测指令54

3.3.2跨空间变量传递55

3.3.3子函数和私用函数56

3.4串（表达式）演算函数56

3.4.1 eval56

3.4.2 feval57

3.5 MATLAB面向对象编程57

3.5.1 MATLAB中的类57

3.5.2具有类属性的数据58

3.5.3实现带类方法的操作59

3.6 MATLAB的数据类型60

3.6.1变量与常量60

3.6.2数字变量的运算及显示格式62

3.6.3字符串63

3.7 M脚本文件和M函数文件63

3.7.1 M文件的一般结构64

3.7.2 M脚本文件64

3.7.3 M函数文件65

3.7.4局部变量和全局变66

3.8 MATLAB程序的调试和优化66

3.8.1 MATLAB程序调试方法和过程67

3.8.2 MATLAB程序优化72

3.9小结73

第4章Visual C++调用MATLAB Engine库74

4.1 MATLAB Engine概述74

4.2 Visual C++使用MATLAB Engine库75

4.2.1设置Visual C++编译环境75

4.2.2启动／关闭引擎76

4.2.3向MATLAB发送命令77

4.2.4显示或隐藏MATLAB窗口79

4.3 MATLAB数据类型mxArray80

4.3.1创建mxArray类型数据80

4.3.2删除mxArray类型数据81

4.3.3获取mxArray数据大小81

4.3.4判断mxArray数组类型81

4.3.5操作mxArray数组数据82

4.4应用实例82

4.5小结88

第5章Visual C++调用MATLAB的C/C++数学函数库89

5.1 MATLAB C++数学库概述89

5.2在Visual C++环境下调用MATLAB C++数学库90

5.2.1设置静态链接库90

5.2.2设置C++选项卡中的选项91

5.2.3设置头文件92

5.3 mwArray阵列及系统函数的调用93

5.3.1操作矩阵93

5.3.2操作MATLAB mwArray阵列概述94

5.3.3创建MATLAB mwArray阵列的操作94

5.3.4数据阵列的操作95

5.3.5稀疏矩阵阵列的操作96

5.3.6字符型阵列的操作97

5.3.7单元阵列的操作99

5.3.8结构体阵列的操作100

5.3.9调用系统函数101

5.4应用实例102

5.5小结107

第6章 基于数据文件交换的混合编程方法108

6.1 MAT文件概述108

6.1.1 MAT文件格式108

6.1.2读取MAT文件load110

6.1.3写MAT文件111

6.2 Visual C++操作MAT时的环境设置112

6.3用C/C++语言操作MAT文件的API函数114

6.3.1读写MAT文件的API函数简介114

6.3.2打开MAT.文件115

6.3.3关闭MAT.文件115

6.3.4获得MAT文件中所有阵列的目录116

6.3.5获得MAT文件的C语言文件句柄116

6.3.6从MAT文件中获取一个阵列变116

6.3.7将阵列变量内容写入MAT文件117

6.3.8获得MAT文件中下一个阵列的数据117

6.3.9从MAT文件中删除一个阵列118

6.3.10将阵列内容写入到MAT文件中118

6.3.11从MAT文件中读取MATLAB阵列头信息118

6.3.12从MAT文件中读取下一个MATLAB阵列头信息118

6.4应用实例119

6.4.1环境设置119

6.4.2在MATLAB中定义两个变量120

6.4.3建立Visual C++工程120

6.5小结126

第7章 基于COM技术的方法实现混合编程127

7.1 COM技术概述127

7.1.1 COM结构127

7.1.2 COM组件的有关概念129

7.1.3 COM特性131

7.1.4 COM发展前景132

7.2 COM技术接口132

7.2.1从API到COM接口132

7.2.2接口定义和标示133

7.2.3用C++语言定义接口135

7.2.4接口描述语言IDL135

7.3使用MATLAB COM编译器生成COM组件136

7.3.1 MATLAB COM编译器用法136

7.3.2 MATLAB COM编译器产生的COM组件141

7.4在Visual C++中使用MATLAB的COM组件142

7.4.1以早期绑定方式调用COM组件143

7.4.2 #import指令的使用143

7.5应用实例144

7.5.1创建MATLAB组件144

7.5.2创建Visual C++工程145

7.5.3完善代码147

7.6小结151

第8章 使用MATCOM工具的混合编程152

8.1安装MATCOM152

8.2 MATCOM的基础及应用154

8.2.1使用MATCOM C++矩阵库的矩阵类Mm154

8.2.2在Visual C++中使用MATCOM C++矩阵库157

8.2.3 MATCOM C++矩阵库的图形和图像显示161

8.2.4 MATCOM用于图形显示的函数163

8.2.5 MATCOM用于图像显示的函数164

8.3 MIDEVA概述164

8.4 Visual C++使用MIDEVA的环境设置165

8.4.1添加头文件和添加库文件165

8.4.2添加MIDEVA提供的插件166

8.5应用实例166

8.6小结169

第9章 使用ActiveX技术的混合编程170

9.1 ActiveX技术基础170

9.1.1 ActiveX的定义170

9.1.2 ActiveX的内容171

9.1.3 MATLAB支持的ActiveX技术171

9.2利用ActiveX自动控制器实现混合编程172

9.2.1 ActiveX自动控制器172

9.2.2 ActiveX相关函数173

9.2.3 ActiveX对象的创建、事件处理与对象释放174

9.2.4查询和设置ActiveX对象的属性176

9.2.5查询及调用ActiveX组件的方法、事件177

9.3 ActiveX自动化服务器177

9.3.1在客户程序中执行MATLAB命令178

9.3.2与客户程序进行数据交换178

9.4应用实例179

9.4.1利用ActiveX自动控制器实现混合编程179

9.4.2利用ActiveX的自动化服务器进行混合编程181

9.4.3利用MATLAB ActiveX引擎进行混合编程183

9.5小结185

第10章 科学运算186

10.1科学运算概述186

10.2混合编程在科学运算的开发原则186

10.2.1 Visual C++处理科学运算问题的优缺点187

10.2.2 MATLAB处理科学运算的优缺点187

10.2.3混合编程在科学运算的开发原则187

10.3 Visual C++和MATLAB在科学运算中的衔接方式188

10.3.1 MATLAB与Visual C++混合编程实现方法188

10.3.2 MATCOM编译器188

10.4线性方程组求解189

10.4.1 MATLAB求解190

10.4.2 Visual C++求解193

10.4.3 Visual C++和MATLAB混合编程对线性方程组求解204

10.5编程方式不同的对比207

10.6小结207

第11章 图形图像显示208

11.1 Visual C++和MATLAB图形图像处理混合编程原则208

11.2 Visual C++的图形图像处理及接口设计208

11.2.1 Visual C++的图像处理方法208

11.2.2 Visual C++图形处理方法212

11.2.3 Visual C++和MATLAB图形图像处理的接口设计212

11.3 MATLAB图像处理基础213

11.3.1显示图像213

11.3.2查看内存中的图像214

11.3.3图像灰度分布直方图均衡化214

11.3.4图像文件的保存215

11.3.5查看新生成文件的内容215

11.4图像格式与MATLAB图像类型216

11.4.1常用图像格式216

11.4.2 MATLAB图像类型218

11.4.3 MATLAB图像类型转换219

11.5 MATLAB图像显示命令222

11.5.1 MATLAB图像的读／写和显示222

11.5.2二进制图像的显示方法223

11.5.3灰度图像的显示方法223

11.5.4索引图像的显示方法224

11.5.5 RGB图像的显示方法224

11.5.6磁盘图像的直接显示224

11.6 MATLAB图形显示命令225

11.7 Visual C++和MATLAB图形图像处理应用实例225

11.7.1 Visual C++中调用MATLAB函数画图225

11.7.2利用MATCOM绘制动态曲线228

11.7.3二维和三维曲线绘制综合应用231

11.8小结244

第12章 图像识别245

12.1图像识别的混合编程规则和接口设计245

12.1.1 Visual C++和MATLAB图像识别的混合编程原则245

12.1.2 Visual C++和MATLAB图像识别的接口设计245

12.2图像识别概述246

12.2.1图像识别的发展阶段246

12.2.2图像识别的基础247

12.2.3图像识别原理247

12.3主要图像识别方法248

12.3.1统计模式的识别方法248

12.3.2结构语句的识别方法248

12.3.3模糊集识别法249

12.3.4神经网络识别法249

12.4图像识别的应用249

12.4.1图像预处理250

12.4.2图像分割253

12.4.3图像识别254

12.5图像识别应用综合实例260

12.5.1新建图像识别M文件260

12.5.2在MATLAB下创建COM组件264

12.5.3 Visual C++单击工程中调用COM组件267

12.5小结269

第13章 控制系统模型输入和分析270

13.1 MATLAB控制系统工具箱270

13.1.1 Simulink270

13.1.2其他解决控制领域问题的工具箱271

13.2控制系统模型输入和分析的混合编程原则及接口设计271

13.3控制系统模型的输入273

13.3.1传递函数模型的输入273

13.3.2零极点增益模型的输入276

13.3.3状态空间模型的输入278

13.3.4系统不同模型之间的转换279

13.4控制系统的分析283

13.4.1系统的时域分析283

13.4.2系统的根轨迹分析285

13.4.3系统的频域分析287

13.4.4系统的稳定性分析290

13.5基于Visual C++和MATLAB的控制系统模型输入和分析291

13.5.1 Visual C++界面设计292

13.5.2 Visual C++调用MATLAB引擎实现的关键技术292

13.5.3运行结果296

13.6小结297

第14章 控制系统的设计仿真298

14.1控制系统校正器原理298

14.1.1串联校正298

14.1.2反馈校正300

14.1.3复合校正301

14.2控制系统校正器设计和仿真302

14.2.1超前校正设计302

14.2.2滞后校正设计305

14.2.3滞后-超前校正设计307

14.2.4 PID校正器308

14.3基于Visual C++和MATLAB的控制系统校正器设计311

14.3.1控制系统校正器的实现方式311

14.3.2控制系统分析界面设计312

14.3.3代码实现313

14.3.4运行结果315

14.4小结317

第15章 信号频谱分析318

15.1信号频谱分析的混合编程规则和接口设计318

15.1.1 Visual C++和MATLAB信号频谱分析的混合编程原则318

15.1.2 Visual C++和MATLAB信号频谱分析的接口设计318

15.2信号频谱分析的基本概念319

15.2.1周期信号与离散光谱的定义319

15.2.2信号频谱分析和显示原理320

15.3信号FFT频谱分析321

15.3.1数据采样321

15.3.2采样数据导入MATLAB322

15.3.3对采样数据进行频谱分析323

15.4 MATLAB频谱分析函数324

15.5 Visual C++开发信号FFT频谱分析与显示结果326

15.5.1新建M文件326

15.5.2创建COM组件327

15.5.3 Visual C++单击工程中调用COM组件330

15.5.4信号FFT实践及频谱分析332

15.6小结340

第16章 数据采集和分析341

16.1信号和信号处理341

16.2数据采集和分析处理的混合编程原则341

16.3 Visual C++的数据采集和分析及接口设计343

16.3.1监控程序中的数据实时采集343

16.3.2基于MSComm控件的串口通信344

16.4信号的采集原理346

16.4.1采样定理346

16.4.2信号的产生347

16.4.3连续时间信号在MATLAB中的运算353

16.4.4连续时间LTI系统的时域分析354

16.5小波理论在信号分析中的应用356

16.5.1小波分析原理356

16.5.2小波在语音信号增强中的应用357

16.5.3小波在语音信号压缩中的应用358

16.6混合编程实例359

16.6.1使用Visual C++和MATLAB混合编程的方式绘制sinc函数波形359

16.6.2数据传输和小波分析示例程序362

16.7小结365

第17章Visual C++和MATLAB开发齿轮优化设计系统366

17.1优化设计理论366

17.2 MATLAB优化设计工具箱367

17.2.1优化工具箱简介367

17.2.2优化工具箱4.x的新特色368

17.2.3优化函数368

17.2.4无约束优化问题370

17.2.5约束优化问题373

17.3 Visual C++与绘图软件SolidWorks的接口376

17.3.1 SolidWorks的API接口概述376

17.3.2对象分类376

17.3.3几个重要的SolidWorks API对象378

17.3.4使用Visual C++对SolidWorks的二次开发379

17.4齿轮优化设计系统概述379

17.4.1齿轮优化设计系统需求379

17.4.2齿轮优化设计系统设计380

17.5齿轮优化设计系统开发380

17.5.1齿轮优化设计的MATLAB实现380

17.5.2 SolidWorks环境内的Visual C++和MATLAB混合编程385

17.5.3齿轮优化设计系统运行397

17.6小结398

第18章 基于Visual C++和MATLAB的汽车ABS系统仿真399

18.1汽车ABS系统工作原理399

18.2 MATLA13中建立仿真模型399

18.2.1 Simulink建立模型399

18.2.2 Simulink模型运行及分析400

18.2.3仿真数据的输入输出设置400

18.2.4解算器（Solver）的设置400

18.2.5 Simulink模块的合成与封装401

18.3建立汽车ABS仿真模型401

18.3.1汽车ABS系统数学模型402

18.3.2建立和运行汽车ABS系统仿真模型403

18.4混合仿真过程406

18.5小结409

参考文献410