前言

编写目的

20世纪70年代后期，时任新墨西哥州立大学计算机系主任的克利夫·莫勒（Cleve Moler）利用业余时间编写了MATLAB（Matrix Laboratory），新版的MATLAB是由MathWorks公司用C语言编写的，自1984年推向市场以来，随着版本的不断升级，它具有越来越强大的数值计算能力、更为卓越的数据可视化能力及良好的符号计算功能，现已成为国际认可的最优化的科技应用软件之一。在它的发展过程中，许多优秀的人员为它的完善做出了卓越的贡献，使它从一个简单的矩阵分析软件逐渐发展成为一个具有极高通用性、带有众多实用工具的运算操作平台。与其他高级语言相比，MATLAB提供了人机交互的教学系统环境，并以矩阵作为基本的数据结构，可以大大节省编程时间。MATLAB语法规则简单、容易掌握、调试方便，调试过程中可以设置断点、存储中间结果，从而能很快查出程序中的错误。

正是由于MATLAB的强大功能，在美国的大学中，MATLAB受到了教授与学生的欢迎和重视。由于它能将使用者从繁重、重复的计算中解放出来，把更多的精力投入对数学的基本含义的理解上，因此，它已逐步成为许多本科生和研究生课程中的重要工具。在线性代数、高等数学、信号处理、自动控制等许多领域，不论在教学还是学生解题时，它都表现出高效、简单和直观的优势，是计算机辅助设计强有力的工具。因此在国外的高等院校里，MATLAB已经成为线性代数、自动控制理论、概率论及数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等课程的基本教学工具，熟练运用MATLAB已成为本科生、研究生必须掌握的基本技能；在设计研究单位和工业部门，MATLAB已成为研究所用的必备软件和标准软件。国际上的许多新版科技书籍（特别是高校教材）在讲述其专业内容时都把MATLAB作为基本工具使用。

MATLAB在版本更新过程中，不断加入新的组件和功能。以往关于MATLAB的书籍均从软件组织的角度出发，向使用者介绍该软件，但从使用者的知识结构来看，由于书籍编写内容分散、无统一体系，因而往往使用者对MATLAB的具体功能有所了解了，但距将其与自己的数学知识相结合并从整体上把握、运用该软件还差得很远。编写本书的目的就是阐述MATLAB软件的整体知识结构，从最基本的知识和操作入手，深入讲解这一高效的应用软件，以大家十分熟悉的结构来组织全书，帮助使用者摆脱繁重而重复的数学计算，能有更多的时间和精力来理解严谨的数学概念和题目的含义。

内容特色

1．内容新颖，知识全面

考虑到采用MATLAB进行仿真和运算分析时所需的基础知识和实践操作，本书在内容的安排上从基础的变量、函数、数据类型等入手，涉及数学分析、图形可视化、Simulink仿真、文件读写等，详细、全面地帮助读者掌握MATLAB的分析方法。

2．版本更新与内容稳定并重

随着MathWorks公司持续发行MATLAB软件的新版本，新内容不断增加到新版本中。但新版本在基础编程、基础知识和基础操作方面保持了一贯的稳定性。因此，本书在编写时兼顾了版本的更新和内容的稳定。

3．内容深入，实例清楚

MATLAB的基础内容涉及比较多的方面，本书在介绍相关主题的同时，将函数或命令中比较常用的部分进行了重点的分析介绍，同时，通过实例对有关函数或命令的典型知识点进行讲解，从而帮助读者理解和深入学习。

4．精心编排，便于查阅

本书在讲解MATLAB命令时，精心选择了有代表性的实例。同时，将相关内容和函数、命令通过表格的形式归纳总结，方便读者在学习的同时翻阅查找。

读者群

本书的主要编写目的是向社会推广MATLAB软件的功能与使用方法，内容编排遵循循序渐进的原则，体现了人的认知规律，适合不同水平的读者。入门的读者可以很快地掌握一些常用的基本命令并积累编程经验，专业读者则可以从对某一工具箱的相关内容的学习中掌握相应的开发技术和技巧。本书既可以作为高等院校的教科书，又可供广大科技工作者阅读使用。

梁彦冰

2022年10月