MATLAB 6.5 SP1/7 + Simulink 5/6 в математике и моделировании
ВведениеПредупрежденияБлагодарности и адреса для связиРабота с MATLAB и SimulinkНазначение и особенности системы MATLABНазначение системы MATLABНовые реализации MATLAB 6.*Возможности систем MATLABВозможности ранних версий MATLABВозможности версий MATLAB 6.0/6.1Возможности версии MATLAB 6.5Особенности версии MATLAB 6.5 + Service Pack 1.0Особенности матричных систем MATLABИнтеграция с другими программными системамиОриентация на матричные операцииРасширяемость системыМощные средства программированияВизуализация и графические средстваО компиляции программ системы MATLABУстановка и файловая система MATLAB 6.*Системные требованияИнсталляция систем MATLAB 6.*Файловая система MATLABНачало работы с MATLABЗапуск MATLAB и работа в режиме диалогаMATLAB 6.5 в среде Windows ХРЗапуск MATLAB 6.5 в среде Windows ХРО работе в MATLAB 7Начало работы с MATLABНовый и старый облик системы MATLABОперации строчного редактированияКоманды управления окномMATLAB в режиме прямых вычисленийО переносе строки в сессииОсновные объекты MATLABПонятие о математическом выраженииДействительные и комплексные числаФорматы чиселКонстанты и системные переменныеТекстовые комментарииПеременные и присваивание им значенийУничтожение определений переменныхОператоры и функцииПрименение оператора : (двоеточие)Функции пользователяСообщения об ошибках и исправление ошибокФормирование векторов и матрицОсобенности задания векторов и матрицОбъединение малых матриц в большуюУдаление столбцов и строк матрицОперации с рабочей областью и текстом сессииДефрагментация рабочей областиСохранение рабочей области сессииВедение дневникаЗагрузка рабочей области сессииРабота с редактором/отладчиком М-файловФайлы-сценарии и файлы-функцииПанель инструментов редактора/отладчикаРабота с точками остановаЗавершение вычислений и работы с системойДвумерная графикаОсобенности графики системы MATLABПостроение графика функций одной переменнойПостроение в одном окне графиков нескольких функцийГрафическая функция fplotСтолбцовые диаграммыТрехмерная графикаПостроение трехмерных графиковВращение графиков мышьюКонтекстное меню графиковОсновы форматирования графиковФорматирование двумерных графиковФорматирование линий графиковФорматирование маркеров опорных точекФорматирование линий и маркеров для графика нескольких функцийФорматирование осей графиковНанесение надписей и стрелок прямо на графикПостроение легенды и шкалы цветов на графикеПеремещение графика в графическом окнеПрименение графической «лупы»Обработка данных в графическом окнеГ рафики разного типа в одном окнеНизкоуровневая дескрипторная графикаРабота с камерой ЗО-графикиДемонстрационные примеры MATLABРабота с основным пакетом расширения SimulinkДоступ к пакету расширения SimulinkЗапуск моделей Simulink из среды MATLABОсобенности интерфейса SimulinkПоиск и загрузка моделиУстановка параметров компонентов моделиУстановка параметров моделированияЗапуск процесса моделированияПодготовка электронных документовПакет расширения NotebookНазначение приложения NotebookИнсталляция NotebookНачало работы с NotebookИзменения интерфейса текстового процессора WordЭволюция магической матрицыЭволюция рисункаСоздание документов класса NotebookОткрытие нового документа класса NotebookПример создания документа класса NotebookЯчейки ввода MATLAB в тексте WordПреобразование текстов Word в ячейки вводаМатематические формулы в NotebookСохранение документов класса NotebookМеню NotebookСоздание ячейки вводаСоздание ячейки автостартаСоздание зоны вычисленийПреобразование ячеек MATLAB в обычный текстУдаление ячеек выводаСоздание многострочной ячейки вводаПреобразование группы ячеек в ячейки вводаУправление показом маркеровПуск оценки ячеекПуск оценки зоныПуск оценки всей М-книгиЦиклическая оценкаВывод окна MATLAB на передний планУстановка опций NotebookСимвольные вычисленияНазначение пакета Symbolic MathДемонстрационные примерыНаборы примеров, вызываемые из командной строкиПримеры из вкладки Demos справкиРабота с числами, объектами и переменнымиЗадание символьных переменныхФункция создания символьных переменных symФункция создания группы символьных объектов symsФункция создания списка символьных переменных findsumРабота с обычными числамиРабота с комплексными числамиМатематические выражения и функцииМатрицы с символьными элементамиВывод и преобразования символьных выраженийВывод символьного выраженияПредставления выражений в форме LaTeXПредставление выражений в кодах языка СПредставление выражений в кодах языка FortranКонтроль допустимости именВекторизация символьных выраженийАрифметика произвольной точностиУстановка количества знаков чиселВычисления в арифметике произвольной точностиОбращения к функциям Maple на примере вычисления факториалаСимвольные операции с матрицамиЗадание или извлечение диагональных элементов матрицФормирование верхней треугольной матрицыФормирование нижней треугольной матрицыОбращение матрицыВычисление детерминанта и ранга матрицыПриведение матриц к треугольным формамНуль-пространство матрицыБазис-пространство столбцов — colspaceВычисление собственных значений и векторов матрицСингулярное разложение матриц — svdВычисление канонической формы ЖорданаВычисление характеристического полинома матриц — polyВычисление матричного экспоненциалаСимвольные операции математического анализаВычисления производныхВычисления интеграловВычисление пределовРазложение выражения в ряд ТейлораВычисления матрицы ЯкобиВычисление сумм рядовРешение алгебраических уравненийРешение дифференциальных уравненийИнтегральные преобразованияПреобразования ФурьеПреобразования ЛапласаZ-преобразованияСимвольные операции с выражениямиУпрощение выраженийРасширение выраженийРазложение выражений на простые множителиКомплектование по степенямПриведение к рациональной формеПриведение к схеме ГорнераЗапись с подстановкамиОбеспечение подстановокОбращение функцииСуперпозиция функцийПреобразования объектовПреобразование символьной матрицы в числовуюПреобразование вектора коэффициентов полинома в символьный полиномПреобразование символьного полинома в вектор его коэффициентовПреобразование символьного объекта в строковыйВычисление специальных функцийИнтегральные синус и косинусДзета-функция РиманаW-функция ЛамбертаСуммы РиманаГрафические возможности пакетаГрафики символьных функцийКалькулятор и графопостроительКонтурные графикиТрехмерные графики параметрически заданных функцийПолярные графикиГрафики поверхностейДоступ к ресурсам ядра системы MapleДоступ к ядру системы MapleЧисленное вычисление Maple-функцийВызов списка функций MapleПолучение справки по ядру MapleИнсталляция Maple-процедурКомплексный пример на исследование функцииЗадание функции и построение ее графикаПоиск и визуализация корней третьей производнойНахождение и визуализация локальных экстремумовНовые функции пакета Symbolic Math Toolbox 3.1Новые функции округления чиселНовая функция quoremНовые функции Дирака dirac и Хевисайда heavisideНовая функция сортировки sortНовая функция вычисления коэффициентов полиномов с многими переменнымиНовая функция reshape задания символьных массивовНовые функции преобразованияФункции вычисления логарифмовФункция вычисления по модулюРешение задач оптимизацииПакет оптимизации Optimization ToolboxНазначение и возможности пакетаПрименяемые алгоритмыОбщая формулировка задачи параметрической оптимизацииБезусловная оптимизацияНьютоновские алгоритмыАлгоритмы Ньютона—Гаусса и Левенберга—МарквардтаМинимизация при наличии ограниченийМногокритериальная оптимизацияАлгоритмы большой размерностиПрактика оптимизацииФункции пакета Optimization ToolboxРешение задач максимизацииПриведение ограничений-неравенств к стандартному видуВведение дополнительных аргументовМногомерная минимизация с ограничениямиСкалярная нелинейная минимизация с ограничениямиРешение задачи нелинейного программированияРешение минимаксных задачПоиск минимума без ограничений симплексным методомПолубесконечная минимизация с ограничениямиРешение задач линейного и квадратичного программированияРешение задачи линейного программированияРешение задачи квадратичного программированияДополнительные примеры решения типовых оптимизационных задачМинимизация без ограниченийМинимизация с ограничениями — нелинейными неравенствамиМинимизация с ограничениями на диапазоны изменения переменныхИспользование вектора-градиента, аналитически задаваемого пользователемЗадача достижения целиРешение минимизационных задач высокой размерностиРешение системы нелинейных уравнений с заданием якобианаРешение системы нелинейных уравнений с представлением оценки якобиана в виде разреженной матрицыНелинейный МНК с вычислением оценок всех элементов якобианаМинимизация нелинейной функции с использованием градиента и гессианаНелинейная минимизация с ограничениями в виде линейных равенствКвадратичное программирование с ограничениями на диапазоны изменений переменныхРешение задачи линейного программированияДемонстрационные примеры на оптимизациюВыход к демонстрационным примерамМинимизация тестовой функции РозенброкаМинимизация упругой поверхностиМинимизация размера изображенияПроблема конструирования молекулыПримеры, выполняемые в командном окнеФункции решения систем уравненийОбратное деление матриц — функция mldivideРешение систем нелинейных уравненийПоиск корней функции одной переменнойРегрессия и статистикаРегрессия в пакете Optimization ToolboxРешение задачи линейного МНК без ограниченийРешение задачи линейного МНК при наличии ограниченийРегрессия для заданной функцииРешение задачи нелинейного MHK при средней и большой размерностиРешение задачи неотрицательного линейного МНКПакет подгонки кривых Curve Fitting ToolboxНазначение пакета Curve Fitting ToolboxПриближение для численности населения СШАНачало работы с пакетом Curve FittingОценка данныхВыполнение регрессии заданного типаГрафическая визуализация регрессииАнализ результатов регрессииРегрессия с уравнением пользователяПример регрессии с данными пользователяУстановка опций подгонкиУстановка опций табличного выводаЗапись и загрузка сессий подгонкиФункции командного режимаПриближение данных сплайнамиОсобенности многоинтервальной интерполяции и аппроксимацииПакет Spline ToolboxРабота с пакетом Spline Toolbox в командном режимеРабота с GUI пакета Spline ToolboxСплайновая аппроксимация поверхностиСтатистические расчетыПакет расширения по статистике Statistics ToolboxВычисление распределения и плотности вероятностейГенерация случайных чиселВычисление среднего и дисперсииОценка параметров законов распределенияДескриптивная статистикаКластерный анализЛинейные моделиПошаговая регрессияНелинейные регрессионные моделиПроверка гипотезМногомерные статистикиМетод главных компонентСтатистические графикиСтатистический контроль в промышленностиПланирование экспериментаДемонстрационные примерыФункции записи/чтения файлов данныхНовые средства пакета Statistic Toolbox 5.0Инструмент Distribution Fitting ToolНовые функции пакета Statistic Toolbox 5.0Другие новые возможности пакета Statistic Toolbox 5.0Анализ и идентификация системТеоретическая преамбулаПонятие о моделировании и моделяхИдентификация моделей и объектов моделированияОсновные характеристики (функции) системПередаточная характеристикаИмпульсная характеристикаПереходная функцияЧастотные характеристикиТеоретические модели объектовДифференциальные уравненияУравнения переменных состоянияРазностные уравненияZ-преобразованиеМодели авторегрессииМодель для переменных состоянияМетоды оцениванияОценивание параметрических моделейОценивание импульсной характеристикиОценивание спектров и частотных характеристикПакет расширения System Identification ToolboxНазначение пакета System IdentificationГрафический интерфейс System Identification ToolboxПример работы в среде GUIИсследование исходных данныхПостроение моделиОценка моделиСохранение моделиРабота с пакетом System Identification в командном режимеРабота с графическим интерфейсомИмитация и предсказаниеМанипуляции с даннымиНепараметрическое оцениваниеПараметрическое оцениваниеИтерационное параметрическое оцениваниеЗадания структуры моделиМанипуляции с моделямиВыбор структуры моделиПреобразования моделиАнализ моделиИзвлечение информации о моделиПроверка адекватности моделиДополнительные возможности пакета System IdentificationСредства демонстрации возможностей пакетаИдентификация с использованием блоков SimulinkСохранение результатовИдентификация систем в частотной областиО пакете Frequency Domain Identification 296Частотная модель и метод оцениванияФункции пакета Frequency Domain IdentificationПроектирование и моделирование систем управленияПакет Control System ToolboxНазначение пакета Control SystemКлассы вычислительных объектов пакетаОбщая характеристика функций пакетаВывод полного списка средств пакетаРабота co средствами графического интерфейсаВызов графического интерфейсаЗагрузка моделейРабота с редактором свойствУстановки графического интерфейсаОкно интерфейса rltoolРабота с окном rltoolКоррекция системыДополнительные возможности графического интерфейсаРабота с пакетом Control System в командном режимеСоздание моделей стационарных системПолучение информации об отдельных характеристиках моделиПреобразование моделей«Арифметические» операции с моделямиМодели для переменных состоянияМодели динамикиМоделирование временного отклика системСоздание и представление временных задержекМоделирование частотного отклика системКомпозиция системРедукция порядка моделиТрадиционное проектирование системАналитическое конструирование регуляторовРешение матричных уравненийРабота с демонстрационными примерамиВызов демонстрационных примеровВиртуальная лаборатория по исследованию LCR-цепиМоделирование динамики двигателя постоянного токаМоделирование операционного усилителя с отрицательной обратной связьюПроектирование контроллера жесткого дискаАнализируемая модельИмитационное моделированиеИнструментальные наборы Toolbox и BlocksetПакет Nonlinear Control Design (NCD) BlocksetНазначение пакета NCDСостав блоков пакета NCDДемонстрация работы блоков пакета NCDОптимизация коэффициента передачи И-регулятораМеню окна блока NCD OutputНастройка параметров PID-регулятораНастройка параметров комплексного регулятораНастройка параметров ПИ-регулятора для многомерного объектаОсобенности решаемых задачПакет расширения Fixed-PointБиблиотека пакета Fixed-PointМатематические операцииОсуществление временной задержкиПреобразования вида V-F, F-F и F-VЦифровой программный контроллерИнтерфейсный блок пакета Fixed PointДополнительные примеры применения пакета Fixed PointМоделирование энергетических системСостав библиотек SimPowerSystemtems BlocksetПараметры и единицы их измеренияИсточники электрической энергии и их применениеАмплитудная модуляция синусоидального сигналаБиблиотека компонентов ElementsПримеры моделирования RLC-цепейРабота с блоком PowerguiМоделирование устройств с однофазными трансформаторамиМоделирование устройств с трехфазными трансформаторамиВыключатели и ограничители пиковых напряженийМоделирование линий передачиМоделирование линии передачи электроэнергии с компенсаторамиСостав библиотеки энергетической электроникиМоделирование устройств с коммутирующими блокамиМоделирование систем электроприводаМоделирование импульсного преобразователя с ключом на полевом транзистореМоделирование неуправляемых выпрямителейМоделирование однофазных инверторовМоделирование трехфазных инверторовМоделирование высоковольтных систем передачи электроэнергии на постоянном токеОсновы событийного моделированияПакет StateflowПонятие о событийном моделированииНазначение пакета StateflowДоступ к средствам StateflowПонятие о SF-диаграммеОсновные объекты SF-диаграммСостоянияПризнаки памятиПереходыПризнаки альтернативыСобытияПроцедурыДанныеОписание объектовПример построения модели с SF-диаграммойРабота с редактором SF-диаграммУстановка параметров SF-диаграммы с помощью обозревателяСохранение модели с SF-диаграммойЗапуск, отладка и форматирование SF-диаграммУстановка параметров запускаЗапуск моделиРабота с отладчиком SF-диаграммСредства отладки SF-диаграммПоиск объектов SF-диаграммВыбор стиля SF-диаграммУстановка размера символовОсобенности пакета расширения Stateflow 5.1.1Новый редактор SF-диаграммНесколько простых примеров примененияИзбранные примеры применения пакета StateflowРабота с демонстрационными примерамиМоделирование построения фрактала МандельбротаМоделирование скользящего с трением брускаМоделирование электрогидравлического механизмаПроектирование и моделирование коммуникационных системПакеты Communications Blockset и ToolboxНазначение пакетовОсновы работыВызов библиотек пакета из среды MATLABВызов графического интерфейса пользователяДоступ к библиотеке пакета Communications BlocksetДоступ к mdl-файлам из пакета SimulinkРабота с библиотеками Communications BlocksetОбщие сведения о библиотекахЗадание сигналовПримеры работы с источниками сигналовРабота с виртуальными регистраторамиМоделирование кодирования и декодированияМоделирование модуляторов и демодуляторовБиблиотеки каналаБиблиотека модулей синхронизацииРабота с основными функциямиРабота с утилитами и функциямиПрименение блоков детектирования ошибок и коррекцииБиблиотека блоков InterleavingПредставление библиотек в виде функциональной схемыРабота с демонстрационными примерамиДоступ к примерам из библиотеки в виде функциональной схемыПример моделирования сложной коммуникационной системыДоступ к демонстрационным примерам пакета Communication Blockset из справкиОбзор избранных демонстрационных примеров раздела Illustrative ModelsОбзор избранных демонстрационных примеров раздела Application-Specific ExamplesMATLAB-функции пакета Communications ToolboxНазначение пакета Communications ToolboxВызов полного списка функцийВызов справки по конкретной функцииФункции построения источников сигналов и анализа ошибокФункции кодирования источника сигналаПомехоустойчивое кодированиеНизкоуровневые функции помехоустойчивого кодированияМодуляция и демодуляцияСпециальные фильтрыУтилиты и другие функцииПримеры применения Communications ToolboxПакеты расширения Communications для MATLAB 7Новые возможности пакета Communications Toolbox 3.0Графический интерфейс пользователя для анализа битовых ошибокНовые библиотеки пакета Communications Blockset 3.0Обзор некоторых специальных пакетовПакет решения систем дифференциальных уравнений в частных производныхНазначение пакета Partial Differential EquationРабота с пакетом Partial Differential Equations в командном режимеРабота с демонстрационными примерами справкиРабота с инструментом решения PDEВызов окна инструмента pdetool и его назначениеПример подготовки к решению PDEВизуализация триангуляции при решении PDEПример вывода результатов решения PDEУстановка типа и опций решенияУстановка граничных условийАдаптивный и нелинейный решатели PDEПакет моделирования механических систем и устройствНазначение пакета SimMechanics и доступ к его библиотекамВизуализация в стиле механикиПримеры моделирования механических системПакет расширения со средствами виртуальной реальностиНазначение пакета Virtual Reality ToolboxЧто такое виртуальная реальность в пакете VR?Программирование перемещения автомобиляБлоки виртуальной реальности для SimulinkПример моделирования движения автомобиля между пикамиКак создаются объекты виртуальной реальностиМоделирование отскока упругого шара от твердой поверхностиМоделирование левитации стального шарика в магнитном полеМоделирование управления роботом трехмерной мышьюСписок литературы
