MATLAB GUI程序设计 - (EPUB全文下载)

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书籍内容：

MATLAB GUI程序设计
第1章　MATLAB概述
第2章　GUI设计预备知识
第3章　二维绘图
第4章　三维图形绘制
第5章　图像处理的基础知识
第二部分　基于GUI的常见设计技术
第6章　句柄图形对象
第7章　GUI控件及uimenu菜单
第8章　MATLAB GUI基础设计
第三部分　高级GUI设计技术及应用
第9章　MATLAB与Excel文件的数据交换
第10章　基于GUI的离散控制系统设计
第11章　GUI实现滤波器设计
第12章　智能算法的GUI设计
第13章　GUI设计在图像处理方面的应用
参考文献
第1章　MATLAB概述
MATLAB是由MathWorks公司于1984年推出的一套数值计算软件。自推出之后，该公司不断接收和吸取各学科领域权威人士为之编写的函数和程序，并将它们转换为MATLAB的工具箱，使MATLAB得到不断的发展和扩充，可以实现数值分析、优化、统计、偏微分方程数值解、自动控制、信号处理、图像处理等若干个领域的计算和图形显示功能。它将不同数学分支的算法以函数的形式分类成库，使用时直接调用这些函数并赋予实际参数就可以解决问题，快速而且准确。
学习目标：
（1）了解MATLAB的主要特点与系统结构；
（2）熟悉MATLAB工作环境；
（3）熟悉MATLAB各个工具箱；
（4）理解MATLAB查找帮助命令；
（5）掌握MATLAB的程序控制结构。
1.1　MATLAB软件介绍
MATLAB主要由MATLAB主程序、Simulink动态系统仿真和MATLAB工具箱三大部分组成。其中：
（1）MATLAB主程序包括MATLAB语言、工作环境、句柄图形、数学函数库和应用程序接口五个部分；
（2）Simulink是用于动态系统仿真的交互式系统，允许用户在屏幕上绘制框图来模拟一个系统，并能动态地控制该系统，目前的Simulink可以处理线性、非线性、连续、离散、多变量及多系统；
（3）工具箱实际就是用MATLAB的基本语句编写的各种子程序集和函数库，用于解决某一方面的特定问题或实现某一类的新算法，它是开放性的，可以应用，也可以根据自己的需要进行扩展。
MATLAB工具箱大体可分为功能性的工具箱和学科性的工具箱两类。
（1）功能性的工具箱主要用于扩展MATLAB的符号计算功能、图形建模功能、文字处理功能和与硬件的实时交互过程，例如符号计算工具箱等；
（2）学科性的工具箱则有较强的专业性，用于解决特定的问题，例如信号处理工具箱和通信工具箱。
1.1.1　MATLAB语言
MATLAB编程语言是一种面向科学与工程计算的高级语言，允许按照数学习惯的方式编写程序。由于它符合人们思维方式的编写模式，使得该语言比Basic、Fortran、C、Pascal等高级语言更容易学习和应用。
MATLAB语言以矢量和矩阵为基本的数据单元，包含流程控制语句（顺序、选择、循环、条件转移和暂停等）、大量的运算符、丰富的函数，多种数据结构输入输出以及面向对象编程。这些既可以满足简单问题的求解，也适合于开发复杂的大型程序。
MATLAB不仅仅是一套打包好的函数库，同时也是一种高级的面向对象的编程语言。使用MATLAB能够卓有成效地开发自己的程序，MATLAB自身的许多函数包括所有的工具箱函数都是用M文件实现的。
1.1.2　MATLAB绘图功能
MATLAB句柄图形控制系统是MATLAB数据可视化的核心部分。它既包含对二维和三维数据的可视化、图形处理、动画制作等高层次的绘图命令，也包含可以修改图形局部及编制完整图形界面的低层次绘图命令。
这些功能可使用户创建富有表现力的彩色图形，可视化工具包括曲面渲染、线框图、伪彩图、光源、三维等位线图、图像显示、动画、体积可视化等。同时MATLAB还提供了句柄图形机制，使用该机制可对图形进行灵活的控制。使用GUIDE工具可以方便地使用句柄图形创建自己的GUI界面。
1.1.3　MATLAB数学函数库
MATLAB拥有500多种数学、统计及工程函数，可使用户立刻实现所需的强大的数学计算功能。这些函数是由各领域的专家学者开发的数值计算程序，使用了安全、成熟、可靠的算法，从而保证了最大的运算速度和可靠的结果。
MATLAB内置的强大数学函数库既包含了最基本的数学运算函数，例如求和、正弦、余弦等函数，也包含了丰富的复杂函数，例如矩阵特征值、矩阵求逆、傅里叶变换等函数。
1.1.4　MATLAB应用程序接口
MATLAB应用程序接口是通过MATLAB的API库完成的，MATLAB通过对API库函数的调用可以实现与其他应用程序交换数据。同样，用户也可在其他语言中通过该接口函数库调用MATLAB的程序。
MATLAB应用程序接口中的内容包括实时动态连接外部C或Fortran应用函数，独立C或Fortran程序中调用MATLAB函数输入输出各种MATLAB及其他标准格式的数据文件，创建图文并茂的技术文档，包括MATLAB图形、命令，并可通过Word输出。
1.2　MATLAB工作环境
下面主要介绍一下MATLAB中的命令行窗口、帮助窗口、帮助系统窗口、M文件编辑窗口、图形窗口、当前文件夹及搜索路径。
1.2.1　命令行窗口
MATLAB各种操作命令都是由命令行窗口开始，用户可以在命令行窗口中输入MATLAB命令，实现其相应的功能。启动MATLAB，单击MATLAB图标，进入到用户界面，此命令行窗口主要包括文本的编辑区域和菜单栏。在命令行窗口中，用户可以输入变量、函数及表达式等，回车之后系统即可执行相应的操作。例如：
以上的代码是求出1～10这10个数字的和。
MATLAB程序分为两步骤来执行：
（1）定义矩阵Y，并给其赋值；
（2）调用内置函数sum，求矩阵元素之和。
此外，只要在命令行窗口输入文字的前面加上%符号，就可以作为代码的诠释。
【例1-1】　如下面的例子已知资料的误差值，利用errorbar函数来表示：
程序命令如下：
运行结果如下：
运行结果如图1-1所示。
图1-1　误差的区域范围 ............

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