书名：MATLAB程序设计与机械工程应用
定价：59.0
ISBN：9787301369036
作者：丁少虎 主编
版次：1
出版时间：2025-12

内容提要：

全书内容共分7章，分别为MATLAB入门基础、MATLAB基础概念、数据可视化、符号运算、MATLAB程序设计、数值分析和Simulink仿真，在附录中列出了AI伴学内容及提示词。本书主要以“MATLAB程序设计”课程为载体，从基础语法到工程应用、从单一模块到系统集成、从理论编程到工程案例，在MATLAB工具操作及机械工程应用等内容的基础上逐步延伸、深度拓展，旨在提升学生利用MATLAB解决机械工程实际问题的能力，使其熟练运用MATLAB进行机械系统建模、分析、仿真与控制，进一步提升学生对机械工程复杂系统的设计、优化和实践应用能力。
本书可作为高等院校机械类及近机类专业“MATLAB程序设计”课程教材或机械工程仿真类课程的教材和实践指导书，也可供在机械工程及相关行业从事机械设计、控制系统开发、工程仿真与分析的企业工程技术人员参考使用。

作者简介：

丁少虎，北方民族大学机电学院副院长，副教授，毕业于西北工业大学，博士研究生学历，自治区一流基层教学组织“机械电子教学团队”负责人。研究方向：机械振动与噪声控制，环境声感知与信息处理。主持和参与完成国家自然科学基金4项，主持完成宁夏自然科学基金2项，宁夏高等学校科学研究项目1项，自治区教学改革工程项目1项，教 育 部产学合作协同育人项目2项，获评教学成果奖3项，发表学术论文30余篇。

目录：
第1章 MATLAB入门基础……………………1
1.1 MATLAB概述……………………2
1.1.1 MATLAB 简介……………………2
1.1.2 MATLAB发展历程……………………2
1.1.3 MATLAB在机械工程领域中的应用……………………3
1.1.4 MATLAB 在机械工程领域中的具体应用案例……………………3
1.2 MATLAB界面与工作环境……………………6
1.2.1 MATLAB的启动与运行……………………6
1.2.2 MATLAB主操作界面……………………6
1.3 MATLAB帮助系统的使用……………………10
1.3.1查找函数用法及语法规则……………………10
1.3.2帮助文档的使用方法……………………12
习题……………………15
第2章MATLAB基础概念……………………16
2.1 变量……………………17
2.1.1变量的命名规则与规范……………………17
2.1.2变量查看、赋值与删除……………………18
2.2数据类型……………………20
2.2.1整型数据……………………20
2.2.2浮点型数据……………………22
2.2.3字符型数据……………………23
2.2.4单元型数据……………………27
2.2.5结构体数据……………………28
2.3数组与矩阵操作……………………31
2.3.1向量、矩阵与数组……………………31
2.3.2创建一维数组……………………31
2.3.3创建数组（矩阵）……………………33
2.3.4数组寻址和赋值……………………34
2.3.5数组合并与数组删除 ……………………38
2.4矩阵和数组的基本运算……………………40
2.4.1 矩阵和数组的加法与减法……………………40
2.4.2矩阵和数组的乘法……………………41
2.4.3矩阵和数组的除法……………………42
2.4.4矩阵的乘方……………………43
2.4.5关系运算……………………43
2.4.6逻辑运算……………………44
2.5 矩阵的高级运算……………………45
2.5.1矩阵的行列式……………………45
2.5.2矩阵的逆……………………45
2.5.3矩阵的秩……………………46
2.5.4矩阵转置……………………47
2.6 矩阵分解……………………49
2.6.1 LU分解……………………49
2.6.2 QR分解……………………50
2.6.3楚列斯基分解……………………51
2.6.4任意矩阵的奇异值分解……………………51
2.6.5特征值与特征向量……………………52
习题……………………53
第3章 数据可视化……………………56
3.1二维绘图……………………57
3.1.1二维绘图函数……………………57
3.1.2多图绘制方法……………………61
3.1.3 MATLAB图形属性设置……………………68
3.2特殊图形的绘制……………………76
3.2.1极坐标图……………………76
3.2.2柱状图……………………78
3.2.3饼图……………………79
3.2.4面积图……………………80
3.2.5误差棒图……………………81
3.2.6对数坐标图……………………82
3.2.7机械工程综合应用……………………84
3.3三维图形……………………86
3.3.1三维曲线绘制……………………86
3.3.2三维网格图……………………88
3.3.3三维曲面图……………………93
3.3.4其他三维图形……………………98
习题……………………108
第 4章 符号运算……………………110
4.1创建符号对象……………………111
4.1.1创建符号数……………………111
4.1.2创建符号变量……………………113
4.1.3创建符号表达式……………………114
4.1.4创建符号矩阵……………………115
4.1.5创建符号函数……………………116
4.2符号表达式的运算与化简……………………117
4.2.1符号表达式的基本运算……………………117
4.2.2自由符号变量的确定……………………120
4.2.3符号表达式的化简……………………121
4.2.4符号表达式的替换……………………125
4.3符号微积分…………………… 127
4.3.1符号极限……………………127
4.3.2符号导数与偏导数…………………… 128
4.3.3 符号不定积分与定积分……………………130
4.3.4符号表达式的级数……………………132
4.4符号积分变换……………………133
4.4.1傅里叶变换……………………133
4.4.2拉普拉斯变换……………………134
4.4.3 Z变换……………………135
4.4.4 符号计算与数值计算的结合……………………136
4.5符号方程解析求解……………………138
4.5.1代数方程解析求解…………………… 138
4.5.2微分方程解析求解……………………141
4.6机械工程应用案例……………………142
习题……………………145
第5章MATLAB程序设计……………………147
5.1 M文件……………………148
5.1.1 M文件编辑器……………………149
5.1.2 M脚本文件……………………149
5.1.3 M函数文件……………………151
5.2 程序控制结构……………………153
5.2.1分支控制语句……………………153
5.2.2 循环控制语句……………………157
5.2.3 错误控制语句……………………159
5.2.4 流程控制语句……………………160
5.3 机械工程应用案例……………………163
习题……………………167
第6章数值分析……………………169
6.1插值与拟合……………………170
6.1.1数据插值……………………170
6.1.2曲线拟合……………………173
6.2数值微积分……………………179
6.2.1数值微分……………………179
6.2.2数值积分……………………185
6.3 线性方程组求解……………………189
6.3.1 直接解法……………………190
6.3.2迭代法……………………191
6.4 非线性方程组的数值求解……………………194
6.5 常微分方程的数值解……………………196
习题……………………200
第7章 Simulink仿真……………………202
7.1 Simulink概述……………………203
7.1.1 Simulink简介…………………… 203
7.1.2 Simulink的启动与界面……………………203
7.2常用模块库……………………205
7.3 Simulink建模与仿真……………………210
7.3.1建模基本流程……………………210
7.3.2 建立Simulink仿真模型……………………210
7.3.3 Simulink 环境下的仿真运行……………………219
7.4 Simulink 机械工程应用案例……………………223
7.4.1弹簧-质量-阻尼系统振动仿真……………………223
7.4.2曲柄滑块机构运动学仿真……………………226
习题……………………229
附录 AI伴学内容及提示词……………………231
参考文献……………………233