本书基于MATLAB 2022a版本，详细介绍了MATLAB的基础知识、数值计算、符号运算、图形处理、程序设计、Simulink仿真等内容。为配合教学，使读者更加便利地使用本教材，各章编写了教学提示、教学要求和习题，书后附有上机实验指导，随书附赠示例代码或操作指令的相关文件、习题解答、PPT等电子资源。 本书以适用和实用为基本目标，深入浅出，实例引导，讲解翔实，便于自学，可以作为高等学校的教学用书，也可供有关科研和工程技术人员参考使用。

王旭 ---------------------------- 王旭， 五邑大学。先后任职于南京中国石化第二建设公司、海南大学，现为五邑大学信息工程学院教师。主要研究方向为信号与信息处理、物联网工程及应用等。曾荣获海南大学中青年教师师德演讲比赛一等奖、海南大学信息科学技术学院首届青年教师讲课比赛“十佳教师”称号， 近年来，在国内外学术期刊发表学术论文10余篇，参编教材3部，主持和参与各类科研项目10余项，获省科技进步三等奖一次。 周开利 ---------------------------- 周开利，教授，五邑大学。研究方向：物联网技术及应用；科研项目：近5年主持完成了1项省自然科学基金项目，4项横向科研项目；目前，主持在研项目3项，其中省科技计划项目1项，横向科研项目2项。科研成果：近5年发表论文8篇，EI收录论文2篇；出版专著1部。

第1章　MATLAB简介 1 1.1　MATLAB的发展沿革 1 1.2　MATLAB的特点及应用领域 4 1.3　MATLAB系统及工具箱 6 1.4　MATLAB的安装和启动 10 1.4.1　MATLAB对系统的要求 10 1.4.2　获取和安装MATLAB 11 1.5　MATLAB操作界面 11 1.5.1　“主页”选项卡面板 12 1.5.2　“命令行”窗口 15 1.5.3　“命令历史记录”窗口 19 1.5.4　“当前文件夹”窗口 22 1.5.5　“工作区”窗口 22 1.5.6　“帮助”窗口 24 1.6　MATLAB的各种文件 25 1.7　MATLAB的搜索路径 26 1.7.1　搜索路径机制和搜索顺序 27 1.7.2　设置搜索路径的方法 27 1.8　MATLAB窗口操作命令 29 1.9　本章小结 30 本章习题 31 第2章　MATLAB语言基础 33 2.1　基本概念 33 2.1.1　MATLAB数据类型 33 2.1.2　常量与变量 34 2.1.3　标量、向量、矩阵与数组 35 2.1.4　字符串 36 2.1.5　运算符 36 2.1.6　命令、函数、表达式和 语句 39 2.2　向量运算 40 2.2.1　向量的生成 40 2.2.2　向量的加减和数乘运算 42 2.2.3　向量的点积、叉积运算 42 2.3　矩阵运算 44 2.3.1　矩阵元素的存储次序 45 2.3.2　矩阵元素的表示及 相关操作 45 2.3.3　矩阵的创建 48 2.3.4　矩阵的代数运算 55 2.4　数组运算 64 2.4.1　多维数组元素的存储次序 64 2.4.2　多维数组的创建 64 2.4.3　数组的代数运算 67 2.4.4　数组的关系与逻辑运算 71 2.4.5　数组和矩阵函数的通用形式 74 2.5　字符串运算 77 2.5.1　字符串变量与一维字符 数组 77 2.5.2　对字符串的多项操作 78 2.5.3　二维字符数组 80 2.6　本章小结 81 本章习题 82 第3章　MATLAB数值运算 84 3.1　多项式 84 3.1.1　多项式的表达和创建 84 3.1.2　多项式的四则运算 85 3.1.3　多项式求值和求根运算 87 3.1.4　多项式的构造 90 3.2　插值和拟合 91 3.2.1　多项式插值和拟合 91 3.2.2　最小二乘拟合 98 3.3　数值微积分 99 3.3.1　微分和差分 99 3.3.2　牛顿-科茨系列数值积分 102 3.4　线性方程组的数值解 105 3.4.1　直接法 105 3.4.2　迭代法 106 3.5　稀疏矩阵 111 3.5.1　稀疏矩阵的建立 112 3.5.2　稀疏矩阵的存储 115 3.5.3　用稀疏矩阵求解线性 方程组 116 3.6　常微分方程的数值解 118 3.6.1　欧拉法 119 3.6.2　龙格-库塔法 122 3.7　本章小结 125 本章习题 126 第4章　结构数组与元胞数组 128 4.1　结构数组 128 4.1.1　结构数组的创建 129 4.1.2　结构数组的操作 131 4.2　元胞数组 139 4.2.1　元胞数组的创建 139 4.2.2　元胞数组的操作 141 4.2.3　结构元胞数组 152 4.3　本章小结 153 本章习题 153 第5章　MATLAB符号运算 157 5.1　符号对象及其表达方式 157 5.1.1　创建符号数字 157 5.1.2　创建符号变量 158 5.1.3　创建符号向量 159 5.1.4　创建符号矩阵 159 5.1.5　创建符号表达式 161 5.1.6　创建符号函数 161 5.2　符号算术运算 162 5.2.1　符号对象的加减 162 5.2.2　符号对象的乘除 163 5.3　默认符号变量与表达式 化简 165 5.3.1　表达式、函数或矩阵中的 符号变量查找 165 5.3.2　表达式化简 166 5.4　符号微积分运算 170 5.4.1　符号极限 170 5.4.2　符号微分 171 5.4.3　符号积分 172 5.4.4　符号函数泰勒（Taylor）级数 展开 173 5.5　符号积分变换 174 5.5.1　傅里叶变换及其反变换 174 5.5.2　拉普拉斯变换及其反变换 176 5.5.3　Z变换及其反变换 177 5.6　方程的解析解 179 5.6.1　线性方程组的解析解 180 5.6.2　非线性方程（组）的 解析解 181 5.6.3　常微分方程（组）的 解析解 182 5.7　符号分析可视化 184 5.7.1　函数计算器（funtool） 184 5.7.2　泰勒级数计算器 （taylortool） 187 5.8　本章小结 189 本章习题 189 第6章　MATLAB程序设计 192 6.1　M文件 192 6.1.1　局部变量与全局变量 193 6.1.2　M文件的编辑与运行 193 6.1.3　脚本文件 195 6.1.4　实时脚本文件 196 6.1.5　函数文件 200 6.1.6　函数调用 202 6.2　MATLAB的程序控制结构 205 6.2.1　循环结构 205 6.2.2　选择结构 210 6.2.3　程序流的控制 215 6.3　数据的输入与输出 215 6.3.1　键盘输入语句（input） 215 6.3.2　屏幕输出语句（disp） 216 6.3.3　M数据文件的存储/加载语句 （save / load） 216 6.3.4　格式化文本文件的存储/读取 语句（fprintf / fscanf） 216 6.3.5　二进制数据文件的存储/读取 语句（fwrite / fread） 217 6.3.6　数据文件行存储/读取语句 （fgetl / fgets） 217 6.4　MATLAB文件操作 217 6.5　面向对象编程 219 6.5.1　面向对象程序设计的 基本方法 220 6.5.2　面向对象的程序设计实例 222 6.6　MATLAB程序优化 224 6.7　程序调试 225 6.8　本章小结 226 本章习题 226 第7章　MATLAB数据可视化 227 7.1　二维图形 227 7.1.1　MATLAB的图形窗口 228 7.1.2　基本二维图形绘制 229 7.1.3　其他类型的二维图 232 7.1.4　色彩和线型 235 7.1.5　坐标轴及标注 236 7.1.6　子图 237 7.2　三维图形 239 7.2.1　三维曲线图 239 7.2.2　三维曲面图 241 7.2.3　视角控制 245 7.2.4　其他图形函数 246 7.3　四维图形 250 7.3.1　颜色描述的方法 250 7.3.2　切片图 251 7.3.3　切面等位线图 253 7.4　图像 255 7.4.1　图像的类别和显示 255 7.4.2　图像的读写 258 7.5　函数绘图 259 7.5.1　一元函数绘图 259 7.5.2　二元函数绘图 260 7.6　本章小结 263 本章习题 263 第8章　交互式仿真集成环境 SIMULINK 264 8.1　SIMULINK简介 264 8.1.1　SIMULINK的特点 264 8.1.2　SIMULINK的工作环境 265 8.1.3　SIMULINK仿真基本 步骤 267 8.2　模型的创建 267 8.2.1　模型概念和文件操作 267 8.2.2　模块操作 269 8.2.3　信号线操作 271 8.2.4　对模型的注释 273 8.2.5　常用的Source信源 274 8.2.6　常用的Sink信宿 282 8.2.7　仿真的配置 287 8.2.8　启动仿真 290 8.3　SIMULINK仿真实例 291 8.4　本章小结 297 本章习题 297 附录A　MATLAB上机实验 298 实验一　熟悉MATLAB 工作环境 298 一、实验目的 298 二、实验内容 298 三、实验步骤 298 实验二　MATLAB语言基础 301 一、实验目的 301 二、实验内容 301 三、实验步骤 301 实验三　MATLAB数值运算 305 一、实验目的 305 二、实验内容 305 三、实验步骤 306 实验四　MATLAB符号运算 309 一、实验目的 309 二、实验内容 309 三、实验步骤 309 实验五　MATLAB程序设计 314 一、实验目的 314 二、实验内容 314 三、实验步骤 315 实验六　MATLAB数据可视化 319 一、实验目的 319 二、实验内容 319 三、实验步骤 319 实验七　SIMULINK仿真集成 环境 323 一、实验目的 323 二、实验内容 323 三、实验步骤 323 参考文献 326