MATLAB主要由MATLAB主程序、Simulink动态系统仿真和MATLAB工具箱三大部分组成，它是一种直观高效的计算机语言，同时又是一个科学计算平台。本书以MATLAB7.0为平台详细介绍了MATLAB矩阵和数组运算、符号计算、图形绘制、数值计算、程序设计、图形用户界面设计技术和系统仿真等内容。本书对每一条命令的使用格式都做了详细的说明，同时列举了大量的实例，介绍如何运用MATLAB解决实际问题。本书采用了以命令和概念为基础，结合具体实例、操作方法和技巧，系统讲述了MATLAB的强大功能，使读者能在较短的时间内全面掌握MATLAB的使用技巧，对初学者很有帮助。与其它同类图书相比，本书介绍MATLAB语言的基本语法，既便于自学，又有计算机课件配合教学，适合作为理工科教学的教材；书中给出了用MATLAB语言解题的大量实例，涉及的课程范围主要有高等数学、线性代数、大学物理、力学机械、电工电子和信号系统等。这些例题使用了MATLAB中多方面的语句，有助于提高编程的技巧，通过这些程序可以大大地提高各课业的效率。本书可作为高等学校数学、电子工程、信息技术、计算机科学与技术、机械工程和仿真等方面研究的师生的教材或教学参考书，也可作为广大工程应用人员和开发人员的不可多得的参考资料。

随着计算机应用的不断普及，MATLAB语言已经成为高等院校理工科各专业的一门应用技术课程。为了培养学生在计算机软件辅助下，结合传统算法对实际应用问题求解的能力，以及学生的专业需求，适应本科教育高技能人才培养的需要，编者在认真分析、研究、借鉴国内外优秀教材的基础上编写了本书。
本书第一版《MATLAB语言程序设计教程》(中国铁道出版社，张德喜、周予生主编）一经出版就获得广泛好评。2009年4月，该教材荣获河南省第六届高等教育教学成果二等奖。几年来编者与许多业内人士进行了深入探讨，再加上近几年来相关教学改革项目的积累，认为有必要对《MATLAB语言程序设计教程》进行修订再版。经过一年的时间，最终形成了本书。本书是在第一版的基础上，将原来的MATLAB 6.5版本升级为MATLAB 7.0版本，对所有例题中的程序代码进行了调试，增加了MATLAB仿真应用及其工具箱的内容，在附录中增加了习题参考答案，并对其他相关章节进行了大刀阔斧的修改，使全书实例更加实用，面向对象更加广泛。
? 本书修订内容
本书在第一版的基础上参考了其他本科院校的MATLAB相关教材，并对理工科各专业进行了广泛调研，最终确定了修订内容。全书共分为10章，内容包括MATLAB概述、MATLAB矩阵和数组运算、MATLAB数值计算、MATLAB符号计算、MATLAB图形绘制、MATLAB程序设计、MATLAB仿真与应用、MATLAB图形用户界面设计技术、MATLAB工具箱、MATLAB应用实例。本书主要使用MATLAB 7.0，同时兼顾了MATLAB 6.5版本。全书最突出的特色就是通过大量的实例讲解MATLAB的常用命令，简单易懂，实用性非常强。实例设计涉及理工科各个专业，具有很高的现实意义和参考价值，方便学生在最短的时间内掌握MATLAB的数值运算、图像绘制、程序设计和系统仿真等功能。本书尽量用最简单的方法解决实际问题，对读者具有很强的启示作用。另外，书中对每一条命令的使用格式都做了详细的说明，对初学者很有帮助。
? 本课程特点
本课程概念多、内容抽象、应用性强，教学方式应注重启发性与侧重应用相结合。在讲授时，应注意由浅入深、由直观到抽象，同时进一步做到概念清晰、准确、算法明确，力求使一些抽象难懂的内容便于理解和接受，努力培养学生分析问题和解决实际问题的能力。本书正是基于这种教学理念编写而成的。
? 课时安排
建议54学时，其中理论36学时，上机18学时。本书旨在使学生掌握特定的数学方法和软件系统功能，并知道如何应用；教会学生用数学思维在计算机辅助下解决工程应用问题。因此，要求学生有一定的数学基础和专业基础。
? 本书特色
与其他同类图书相比，本书介绍了MATLAB语言的基本语法，既便于自学，又有PowerPoint课件配合教学，适合作为理工科各专业教学教材；书中大量实例涉及的课程范围主要有高等数学、线性代数、大学物理、力学机械、电工电子和信号系统等。这些例题使用了MATLAB中的多种语句，有助于提高编程技巧，通过这些程序可以显著地提高学习效率。本书较好地解决了目前国内的MATLAB教材和参考书籍大多针对特定专业、通用性不强的不足。
? 本书适用范围
① 作为学生学习MATLAB语言入门的教材；
② 作为学生在大学期间练习的参考书；
③ 提供作为相关课程的教师讲课、演示和解题的工具；
④ 作为工程控制人员自学MATLAB的手册。
? 本书读者对象
本书适合作为高等学校数学、电子工程、信息技术、计算机科学与技术、机械等专业的教材或教学参考书，也可作为广大工程应用人员和开发人员的参考资料。
本书由张德喜、赵磊生主编。具体分工为：第1章由张德喜、王奎甫编写；第2章和附录A由曹玉松编写；第3章由司文建编写；第4章由张燕、谭水木编写；第5章由贺勤编写；第6章、第7章由赵磊生编写；第8章由周楠、赵秋宇编写；第9章由张永编写；第10章、附录B和附录C由李晓宇编写。
感谢中国铁道出版社各位编辑为本书的顺利出版付出的辛勤劳动。
由于作者知识和经验所限，书中疏漏和不妥之处在所难免，在此诚挚地期待读者的指正，以使本书在教学实践中不断完善。

第1章 MATLAB概述 1
1.1 MATLAB的影响及其发展历史 1
1.2 MATLAB 7.0的主要功能 2
1.3 MATLAB 7.0的运行环境与安装过程 3
1.3.1 运行环境 3
1.3.2 安装过程 3
1.4 MATLAB 7.0系统的启动与退出 6
1.5 MATLAB 7.0工作界面 7
1.5.1 菜单栏 7
1.5.2 工具栏 9
1.5.3 命令窗口 10
1.5.4 历史记录窗口 10
1.5.5 当前目录窗口 11
1.5.6 查询便捷簿窗口 11
1.5.7 工作空间窗口 11
1.6 MATLAB 7.0的辅助部分 11
1.7 MATLAB的数学函数库 12
1.7.1 世界一流水平的数值计算函数库 12
1.7.2 MATLAB 7.0新增功能简介 13
1.8 MATLAB应用实例 14
小结 15
习题 15
第2章 MATLAB矩阵和数组运算 17
2.1 矩阵的建立 17
2.1.1 直接建立矩阵 17
2.1.2 利用函数建立矩阵 18
2.1.3 用冒号表达式建立矩阵 20
2.1.4 创建复合矩阵 20
2.2 矩阵的算术运算 21
2.2.1 加、减运算 21
2.2.2 乘法 21
2.2.3 矩阵相除 22
2.3 矩阵线性运算 23
2.3.1 矩阵的特征值 23
2.3.2 矩阵的正交基 25
2.3.3 矩阵的二次型 25
2.3.4 秩 26
2.4 矩阵分析 27
2.4.1 矩阵结构变换 27
2.4.2 矩阵的逆与伪逆 28
2.4.3 方阵的行列式 29
2.5 矩阵分解 30
2.5.1 矩阵的三角分解 30
2.5.2 矩阵的正交分解 31
2.5.3 矩阵的平方根分解 32
2.6 稀疏矩阵 33
2.6.1 稀疏矩阵的创建 33
2.6.2 查看稀疏矩阵 35
2.6.3 稀疏矩阵的运算 36
2.7 矩阵的初等变换 39
2.8 MATLAB的数组运算 40
2.8.1 创建数组 40
2.8.2 数组的算术运算 40
小结 42
习题 42
第3章 MATLAB数值计算 44
3.1 线性方程与线性方程组的数值求解 44
3.1.1 线性方程数值求解 44
3.1.2 线性方程组数值求解 44
3.2 非线性方程与非线性方程组的数值求解 46
3.2.1 非线性方程数值求解 46
3.2.2 非线性方程组数值求解 46
3.3 多项式数值计算 46
3.3.1 多项式的建立 47
3.3.2 多项式求根 47
3.3.3 多项式求值 48
3.3.4 多项式的四则运算 49
3.3.5 多项式的导函数 50
3.4 数据的数值计算 51
3.4.1 数据统计与分析 51
3.4.2 向量的内积和正交 55
3.4.3 数据分段插值 56
3.4.4 曲线拟合 60
3.4.5 函数的最大值与最小值 62
3.5 数值微分与积分 63
3.5.1 数值微分 63
3.5.2 数值积分 65
3.6 常微分方程的数值求解 66
3.7 级数的求和与收敛 67
3.8 傅里叶展开 68
小结 68
习题 69
第4章 MATLAB符号计算 70
4.1 符号矩阵与符号函数的创建 70
4.1.1 建立符号矩阵 70
4.1.2 建立符号函数 71
4.2 符号矩阵与符号函数的基本运算 73
4.2.1 符号矩阵的基本运算 73
4.2.2 符号函数的基本运算 75
4.3 符号微积分 78
4.3.1 函数的极限 78
4.3.2 符号函数微分 78
4.3.3 符号函数的不定积分 79
4.3.4 符号函数的定积分 79
4.3.5 积分变换 80
4.3.6 级数的符号求和 81
4.3.7 符号函数的泰勒级数 81
4.3.8 导数的应用 82
4.4 符号解方程 83
4.4.1 线性方程与线性方程组的符号求解 83
4.4.2 非线性方程与非线性方程组的符号求解 84
4.4.3 常微分方程的符号求解 85
4.4.4 常微分方程组求解 85
4.5 符号函数的显示 86
小结 87
习题 87
第5章 MATLAB图形绘制 89
5.1 二维图形的绘制 89
5.1.1 绘制二维曲线的基本函数 90
5.1.2 绘制图形的辅助操作 93
5.1.3 绘制二维图形的其他函数 96
5.1.4 特殊二维图形的绘制 99

5.2 三维图形的绘制 107
5.2.1 绘制三维曲线的基本函数 107
5.2.2 三维曲面的绘制 107
5.2.3 标准三维曲面 110
5.2.4 其他三维图形 110
5.2.5 非网格数据点绘图 110
5.2.6 隐函数图形的绘制：MATLAB符号绘图 112
5.3 三维图形的精细处理 113
5.3.1 图形的裁剪处理 113
5.3.2 视点处理 114
5.3.3 色彩处理 114
5.3.4 光照处理 115
5.4 图像与动画 116
5.4.1 图像 116
5.4.2 动画 116
5.5 底层绘图操作 117
小结 119
习题 120
第6章 MATLAB程序设计 121
6.1 M文件 121
6.1.1 脚本文件 121
6.1.2 函数式文件 122
6.2 程序设计中的变量与语句 123
6.2.1 变量类型 123
6.2.2 基本语句 125
6.3 数据类型 126
6.3.1 字符 127
6.3.2 结构类型 129
6.4 程序控制语句 130
6.4.1 顺序语句 130
6.4.2 条件选择语句 130
6.4.3 循环语句 132
6.4.4 交互语句 134
6.4.5 试探语句 137
6.4.6 可变输入/输出变量个数的处理 137
6.4.7 函数的递归调用 137
6.5 程序的调试 138
6.6 良好的编程习惯 141
小结 142
习题 142
第7章 MATLAB仿真与应用 144
7.1 Simulink概述 144
7.1.1 Simulink简介 144
7.1.2 Simulink相关产品 145
7.1.3 一个使用Simulink的小例子 145
7.2 功能模块函数库介绍 147
7.2.1 输入源模块库 148
7.2.2 接收模块 149
7.2.3 连续系统模块 150
7.2.4 数学运算模块 150
7.3 Simulink模块的操作 152
7.3.1 添加和选取模块 152
7.3.2 模块的复制和删除 152
7.3.3 模块属性和参数的设置 152
7.3.4 模块间连线 155
7.4 自定义功能模块 155
7.4.1 自定义功能模块的生成 155
7.4.2 自定义功能模块选项卡的设置 157
7.5 Simulink仿真的应用 157
小结 161
习题 161
第8章 MATLAB图形用户界面设计技术 162
8.1 图形用户界面简介 162
8.2 图形对象和图形对象的句柄 163
8.2.1 图形对象与图形对象的结构 163
8.2.2 句柄对象 164
8.3 图形用户界面设计工具GUIDE 165
8.3.1 图形用户界面的开发环境 166
8.3.2 位置调整工具 168
8.3.3 对象属性查看器 168
8.3.4 菜单编辑器 172
8.3.5 对象浏览器 174
8.4 对话框 174
8.4.1 公共对话框 174
8.4.2 一般对话框 178
小结 183
习题 184
第9章 MATLAB工具箱 186
9.1 MATLAB工具箱概述 186
9.2 打开MATLAB工具箱的方式 186
9.3 MATLAB工具箱简要介绍 187
9.4 MATLAB常用工具箱的使用方法 189
9.4.1 MATLAB模糊逻辑工具箱应用 189
9.4.2 MATLAB数理统计工具箱应用 192
9.4.3 MATLAB符号数学工具箱应用 196
小结 199
习题 199
第10章 MATLAB应用实例 200
10.1 单位换算 200
10.2 曲线图的绘制 201
10.3 极限判断 202
10.4 曲面方程 203
10.5 动态模拟球体表面切片穿过矩形的过程 204
10.6 模拟抛物运动 205
10.7 弹性碰撞问题 207
10.8 气体分子运动规律 209
10.9 平行电流环之间截面磁场分布的计算 210
10.10 两点(双缝）光干涉图案 211
10.11 弹簧震动系统模型 213
10.12 运算器放大电路 215
10.13 电阻电路的计算 217
10.14 正弦稳态电路：求未知参数 219
10.15 桥梯形全通网络的计算 220
10.16 连续信号的MATLAB描述 223
10.17 用傅里叶变换计算滤波器的响应和输出 224
10.18 二阶巴特沃斯低通数字滤波器的频率响应 225
10.19 时域采样频率与频谱混叠 227
10.20 验证频域采样与时域采样的对偶性 228
小结 230
习题 230
附录A MATLAB函数命令库 231
附录B 图形句柄函数 238
附录C 习题参考答案 255
参考文献 278

主要著译者顺序姓名学历职称学科专长通讯地址1张德喜 硕士 教授智能计算与量子计算 工作单位 许昌学院计算机科学技术学院邮政编码46100 电话13937499958 2 工作单位 邮政编码 电话 3 工作单位 邮政编码 电话 审校者（主审者） 学历 工作单位 邮政编码 电话 职称 工作单位 邮政编码 电话