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| 內容簡介： |
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本书主要介绍MATLAB 的基础知识与具体应用。本书共9章，首先介绍了 MATLAB 的系统功能和特征，然后全面介绍了MATLAB 的基本用法和技能，讲述了MATLAB 的程序编写、科学计算和绘制图形等设计过程与方法，具体包括MATLAB 简介、MATLAB 基础知识、MATLAB 程序设计、数值计算、矩阵运算、符号运算、图形绘制、高级图形绘制等。为了引导读者快速掌握和理解MATLAB 的应用技巧，在每节都针对具体指令、语句和函数，给出了便于理解的范例和要点解释。为了引导读者学会应用MATLAB 来解决实际问题，在第8章与第9章给出了12 个电力变压器系统的案例和MATLAB/SIMULINK 在电力变压系统中的综合应用案例。本书可作为工程技术人员学习MATLAB 的参考书，也可作为高等院校本科生的教材。
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| 目錄：
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第1章 纵观MATLAB 001
1.1 MATLAB 功能和发展历史 001
1.2 MATLAB 工具的优点 002
1.3 Desktop (桌面) 菜单 003
1.4 掌握MATLAB 工具的学习策略 005
第2章 变量与表达式006
2.1 运算符 006
2.1.1 算术运算符 006
2.1.2 关系运算符 010
2.1.3 逻辑运算符 011
2.2 变量的基本规定与运算 013
2.2.1 标量与矢量 013
2.2.2 复变量与虚数 013
2.2.3 变量基本规则与运算要点 014
2.2.4 数值表示语法整理 017
习题 018
第3章 矩阵的特性与基本运算019
3.1 MATLAB 与矩阵运行的关系 019
3.2 矩阵的基本概念 019
3.3 矩阵的操作 020
3.3.1 矩阵的生成 020
3.3.2 矩阵的基本操作 033
3.3.3 矩阵的引用 036
3.4 矩阵的运算 037
3.4.1 数组运算与矩阵运算的区别 037
3.4.2 矩阵的基本运算 038
3.4.3 矩阵的相关函数 042
3.4.4 矩阵的特殊运算 043
3.5 矩阵的应用 049
3.5.1 线性代数中一些简便运算 049
3.5.2 线性方程组求解 051
习题 053
第4章 程序设计054
4.1 M 文件 054
4.1.1 M 文件概述 054
4.1.2 M 脚本文件与M 函数文件 055
4.2 流程结构与流程控制语句 058
4.2.1 流程结构 058
4.2.2 流程控制语句 059
4.3 程序设计的技巧 072
4.3.1 嵌套计算 072
4.3.2 循环计算 074
4.3.3 使用例外处理机制 074
4.3.4 使用全局变量 076
4.3.5 通过varargin和varargout传递参数 077
习题 080
第5章 函数的分析081
5.1 概要 081
5.2 函数分析相关指令 081
5.3 基本数学函数 082
5.4 三角函数与反三角函数 086
5.5 双曲线三角函数与反双曲线三角函数 095
5.6 数值处理函数 097
5.7 复变函数 098
5.8 坐标轴转换 099
5.9 特殊函数 100
5.10 函数的定义 112
5.11 数学函数的图形 114
习题 115
第6章 函数的绘图117
6.1 绘图指令语法和说明 117
6.2 范例精粹 121
习题 150
第7章 函数绘图的进阶与解析152
7.1 二维图形进阶与解析 152
7.1.1 取点设置 152
7.1.2 线形设置 153
7.1.3 标注设置 154
7.1.4 特殊二维绘图 159
7.1.5 交互式绘图 162
7.2 三维图形进阶与解析 166
7.2.1 一般三维图形的绘制 166
7.2.2 特殊三维图形的绘制 169
7.2.3 三维图形的显示控制 170
7.2.4 三维图形的颜色控制 172
习题 173
第8章 MATLAB 在电力变压器中的应用案例174
第9章 MATLAB/SIMULINK 在电力变压系统中的综合应用分析194
9.1 基于DA-GRU 网络的电力变压器绕组温度的预报研究 194
9.1.1 电力变压器工作原理 194
9.1.2 电力变压器油温特性 195
9.1.3 绕组温度对电力变压器的影响 196
9.1.4 神经网络的基本理论 196
9.1.5 神经网络模型 197
9.1.6 基于GRU网络模型的变压器绕组温度预报 199
9.1.7 基于DA-GRU模型的变压器绕组温度预测 202
9.2 基于GWO-LSTM 神经网络的电力变压器绕组变形的诊断策略研究 207
9.2.1 GWO算法原理 207
9.2.2 GWO-LSTM 神经网络 209
9.2.3 仿真实验 209
参考文献 212
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| 內容試閱：
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自美国MathWorks公司推出MATLAB 以来，这款软件越来越受到关注。1993年，MathWorks公司推出了基于个人计算机的MATLAB 4.0版本，1995年推出了MATLAB 4.2c版本，从1996年12月的5.0版起，MATLAB经历了5.1、5.2、5.3等多个版本的不断改进，2000年10月底推出了全新的MATLAB6.0正式版(Release12)，在数值算法、界面设计、外部接口、应用桌面等诸多方面有了极大的改进。
MATLAB的这些特点使它获得了对应用学科的极强适应力，它推出不久，就很快成为应用学科计算机辅助分析、设计、仿真和教学不可缺少的软件，并已应用在信号分析、语音处理、图像识别、统计分析、自动控制等领域中。
MATLAB的最新版本是2024 年3 月发布的MATLAB (R2024a)。在MATLAB (R2024a)中提供了数百种新的和更新的特性和功能，但考虑到中国教师和学生一般不随MATLAB 版本的更新而进行软件升级，所以本书基于MATLAB (R2021a)版本编写。对于一般的应用，MATLAB (R2021a)和MATLAB (R2024a)区别并不大。
本书总共分9章：第1章为MATLAB 概论，让读者全面了解MATLAB(R2021a)版本的功能特性；第2章叙述了MATLAB数值运算和功能函数的使用方法；第3章介绍了矩阵运算和操作，包括MATLAB符号矩阵的运算和分解等内容；第4章介绍了MATLAB程序设计的基础知识，主要包括M 文件、流程控制语句以及程序设计的技巧三个方面；第5章将带大家了解MATLAB中的函数，详细说明在数值计算和信号处理中比较常用的函数，例如三角函数、矩阵函数和傅里叶变换函数等，另外还有一些特殊的函数；第6章首先归纳出MATLAB中常用的绘图指令，然后对其语法和用法加以说明，之后通过范例，让读者加深对这些指令的理解；第7章在第6章基础上，针对绘图函数做进一步的进阶与解析；第8章是MATLAB 在电力变压器中的应用案例，让读者体会MATLAB的图形处理功能和简单应用；第9章介绍了MATLAB 在电力变压器系统中的综合应用。虽然本书没有介绍神经网络理论知识，但由于采用了一步一图的方式进行叙述，所以即便没有神经网络理论基础的读者在阅读过程中也不会受到阻碍，相反，还会取得意外收获，因为MATLAB 软件强大的功能更在于它的工具箱。
此外，本书还具有以下特色。
① 一般归纳和算例并重 本书对功能、指令函数做一般描述的同时，提供了上百个算例。书中所有算例的程序、指令和函数调用所得的结果，都经过编著者实践。
② 系统论述和快速查阅兼顾 本书对MATLAB各功能函数进行了系统讲述，但就每章内容而言，它们相对独立，因此，本书既可系统学习，也可随时查阅。此外，本书既可以用于MATLAB程序设计基础知识的学习，又可以作为MATLAB的速查手册使用，方便读者。
③ 简单易学 以范例为主，图文为辅，通过应用例子，一步一步带领读者进入MATLAB的工作环境和掌握编程技巧。
本书主要由彭文亮、曹宇、苏秉华、闻新编写。书中第8章是MATLAB在电力变压器中的计算与应用，由苏州科技大学天平学院学生完成，其中例8.1由周骏杰同学完成、例8.2由王佳瑞同学完成、例8.3由王凯同学完成、例8.4由谢昕晋同学完成、例8.5和例8.6由喻加林同学完成、例8.7和例8.8由张烨阳同学完成、例8.9由谢昕晋同学完成、例8.10由林子阳同学完成、例8.11由张永康同学完成、例8.12由周靖宗同学完成。此外，胡兆东老师、谷雨老师和张巳萍老师也分别参与了部分内容的程序调试工作。
本书获得了北京理工大学珠海校区电气自动化专业建设经费的支持，在此表示感谢。因编著者水平所限，书中尚存在一些不足和疏漏之处，欢迎读者批评指正。
编著者
2024年6月
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