A. Zalewski, R. Cegieła
MATLAB - OBLICZENIA NUMERYCZNE I ICH ZASTOSOWANIA


Książka zawiera opis wykorzystania pakietu MATLAB w obliczeniach numerycznych. Przedstawiono w niej zasady programowania w języku tego pakietu oraz opisano sposoby jego wykorzystania do
rozwiązywania równań liniowych, nieliniowych, różnic
Cena sprzedaży 57,00 zł
Cena sprzedaży bez VAT 54,29 zł
Rabat

Preloader

ISBN 83-85060-85-5, 408 stron, oprawa twarda, wymiary 160x230 mm.

Książka zawiera opis wykorzystania pakietu MATLAB w obliczeniach numerycznych. Przedstawiono w niej zasady programowania w języku tego pakietu oraz opisano sposoby jego wykorzystania do rozwiązywania równań liniowych, nieliniowych, różniczkowych i zadań optymalizacji. Szczególną uwagę zwrócono na metody projektowania układów sterowania.

Spis treści

Przedmowa – dlaczego warto korzystać z MATLAB-a

Część I. Środowisko pakietu i programowanie w języku MATLAB-a

Rozdział 1. Wiadomości wstępne
1.1. Wstęp
1.2. MATLAB – ogólna charakterystyka pakietu
1.3. Obliczenia numeryczne a symboliczne
1.4. Liczby rzeczywiste i ich reprezentacja zmiennoprzecinkowa
1.5. Uwarunkowanie zadania i stabilność algorytmów numerycznych
1.6. Wprowadzenie do pracy w środowisku programu MATLAB

Rozdział 2. Macierze i łańcuchy
2.1. Wstęp
2.2. Macierze i operacje na nich
2.2.1. Podstawowe informacje o macierzach
2.2.2. Liczby rzeczywiste
2.2.3. Liczby zespolone
2.2.4. Definiowanie macierzy
2.2.5. Funkcje wspomagające konstruowanie macierzy
2.2.6. Dostęp do elementów macierzy
2.2.7. Zastosowanie wektorów zerojedynkowych
2.2.8. Rozmiar macierzy i ich wyświetlanie
2.2.9. Macierze puste i ich zastosowanie
2.2.10. Operatory macierzowe – suma, różnica, iloczyn i transpozycja
2.2.11. Operatory i wyrażenia tablicowe
2.2.12. Funkcje tablicowe
2.2.13. Macierze w funkcji typu logicznego. Relacje i wyrażenia logiczne
2.2.14. Funkcje logiczne – własności macierzy i ich elementów
2.3. Techniki przetwarzania macierzy
2.3.1. Wyrażenia logiczne w przekształceniach macierzy
2.3.2. Indeksowanie, wektory liczb całkowitych
2.3.3. Funkcje przekształcające macierze
2.4. Macierze rzadkie – informacja
2.4.1. Podstawowe operacje na macierzach rzadkich
2.5. Łańcuchy
2.5.1. Definiowanie i podstawowe operacje na łańcuchach
2.5.2. Przetwarzanie łańcuchów
2.5.3. Wykonywanie poleceń zawartych w łańcuchach

Rozdział 3. Instrukcje
3.1. Wprowadzenie
3.2. Instrukcja for (“dla”)
3.3. Instrukcja while (dopóki)
3.4. Instrukcja warunkowa
3.5. Instrukcja break
3.6. Instrukcja return
3.7. Wywołanie skryptu

Rozdział 4. Skrypty i funkcje
4.1. Wprowadzenie
4.2. Skrypty
4.2.1. Komentarze w skrypcie
4.3. Funkcje
4.3.1 Definicja funkcji
4.3.2. Argumenty, wartości, zmienne lokalne i globalne
4.3.3. Parametry funkcyjne. Funkcja standardowa feval
4.3.4. Przykłady funkcji
4.3.5. Efektywna konstrukcja funkcji i skryptów – wektoryzacja

Rozdział 5. MATLAB a jego otoczenie
5.1. Wstęp
5.2. Okno poleceń
5.3. Polecenia plikowe i systemowe
5.3.1. ścieżki dostępu, środowisko pracy
5.3.2. Podstawowe polecenia plikowe
5.3.3. Zapis i odczyt danych
5.3.4. Wyszukiwanie plików
5.4. Czas i jego pomiar
5.5. Operacje zmiennoprzecinkowe i ich pomiar
5.6. Zarządzanie pamięcią

Rozdział 6. Funkcje graficzne
6.1. Wstęp
6.2. Grafika dwuwymiarowa
6.2.1. Wprowadzenie
6.2.2. Zarządzanie wieloma rysunkami
6.2.3. Skalowanie i nakładanie rysunków
6.2.4. Wykreślanie dowolnych krzywych
6.2.5. Wykresy funkcji
6.2.6. Opisywanie wykresów
6.2.7. Inne wykresy
6.2.8. Wykresy danych dyskretnych
6.2.9. Histogramy
6.2.10. Wykresy danych zespolonych
6.2.11. Rysowanie
6.3. Grafika trójwymiarowa
6.3.1. Przygotowanie danych do wykresu
6.3.2. Wykreślanie powierzchni
6.3.3. Oświetlanie wykresów funkcji
6.3.4. Opisywanie wykresów
6.3.5. Manipulacja wykresami
6.3.6. Inne wykresy
6.3.7. Rysowanie w trzech wymiarach
6.4. Wykresy poziomicowe i inne
6.4.1. Prezentacja funkcji dwóch zmiennych na płaszczyźnie
6.4.2. Wykresy funkcji trzech zmiennych
6.5. Grafika rastrowa
6.5.1. Obrazy statyczne
6.5.2. Animacje
6.6. Inne funkcje graficzne

Rozdział 7. Obiektowy system graficzny
7.1. Funkcje graficzne niskiego poziomu
7.1.1. Krótka charakterystyka typów obiektów
7.1.2. Operacje na strukturach danych związanych z obiektami
7.1.3. Usuwanie obiektów
7.1.4. Tworzenie obiektów
7.1.5. Obiekty aktywne i poszukiwanie obiektów według własności
7.1.6. Definiowanie domyœlnych wartoœci własności
7.1.7. Własności obiektów
7.1.8. Przykłady wykorzystania możliwoœci modyfikacji własności
7.2. Kolory
7.2.1. Sposób opisu kolorów w MATLAB-ie
7.2.2. Operacje na mapach kolorów
7.2.3. Gotowe mapy kolorów
7.3. Drukowanie grafiki

Rozdział 8. Graficzny system komunikacji z użytkownikiem
8.1. Wstęp
8.2. Koncepcja systemu
8.2.1. Elementy systemu
8.2.2. Położenie obiektów systemu komunikacji w hierarchii obiektów graficznych
8.3. Tworzenie obiektów – funkcje
8.4. Własności obiektów
8.4.1. Własności elementów samodzielnych
8.4.2. Własności elementów menu
8.5. Przykładowe systemy komunikacji z użytkownikiem
8.6. Gotowe okienka dialogowe
8.7. Funkcje obsługi myszki

Część II. Podstawowe problemy numeryczne

Rozdział 9. Przetwarzanie danych
9.1. Analiza danych i funkcje statystyczne
9.1.1. Wprowadzenie danych do pamięci
9.1.2. Przetwarzanie danych
9.1.3. Prezentacja wyników
9.2. Idea cyfrowego przetwarzania sygnału
9.2.1. Przykłady cyfrowego przetwarzania sygnału

Rozdział 10. Liczby pseudolosowe, wielomiany, miejsca zerowe
10.1. Wstęp
10.2. Generowanie liczb pseudolosowych
10.3. Generowanie liczb pseudolosowych o rozkładach innych niż jednostajny lub
normalny
10.4. Wielomiany, miejsca zerowe

Rozdział 11. Metody liniowej algebry numerycznej
11.1. Wektory, kombinacje liniowe, macierze i ich odwrotnoœci
11.2. Własności macierzy
11.2.1. Rząd macierzy
11.2.2. Wyznacznik i ślad macierzy
11.2.3. Normy wektorów i macierzy
11.3. Przekształcenia elementarne macierzy
11.4. Układy równań liniowych i dekompozycja macierzy
11.4.1. Rozkład LU – eliminacja Gaussa
11.4.2. Zastosowania rozkładu LU – układy równań liniowych, wyznaczniki i
odwrotności macierzy
11.4.3. Rozkład Cholesky’ego (LLT)
11.5. Wartości własne i funkcje macierzy
11.5.1. Wyznaczanie wartości i wektorów własnych
11.5.2. Funkcje macierzy

Rozdział 12. Aproksymacja i interpolac ja
12.1. Wstęp
12.2. Interpolacja
12.3. Aproksymacja średniokwadratowa
12.3.1. Regresja liniowa
12.3.2. Aproksymacja wielomianem

Rozdział 13. Całkowanie numeryczne
13.1. Metody całkowania numerycznego

Rozdział 14. Układy równań różniczkowych
14.1. Wstęp. Układy równań różniczkowych zwyczajnych
14.2. Metody rozwiązywania zagadnienia początkowego

Rozdział 15. Optymalizacja
15.1. Wprowadzenie
15.1.1. Zadania programowania liniowego i kwadratowego
15.2. Parametry funkcji z biblioteki Optimization Toolbox
15.3. Poszukiwanie minimum funkcji jednej zmiennej
15.4. Programowanie nieliniowe bez ograniczeń
15.4.1. Metody poszukiwań prostych
15.4.2. Metody kierunków poprawy
15.5. Programowanie nieliniowe z ograniczeniami
15.6. Programowanie liniowe
15.7. Programowanie kwadratowe
15.8. Metody najmniejszych kwadratów
15.9. Zadania minimaksowe i z parametryzowanymi ograniczeniami
15.10. Optymalność w sensie Pareto i optymalizacja wielokryterialna

Część III. Projektowanie i symulacja układów sterowania
Wprowadzenie. Co to jest sterowanie?

Rozdział 16. Modele dynamiczne i ich analiza
16.1. Wstęp
16.1.1. Co to jest model dynamiczny?
16.1.2. Stany ustalone. Modele statyczne a dynamiczne
16.2. Rodzaje modeli dynamicznych i ich postacie
16.2.1. Modele ciągłe a dyskretne
16.2.2. Równania stanu i wyjścia
16.2.3. Postać liniowych i stacjonarnych równań stanu i wyjścia
16.2.4. Transmitancje – idea
16.2.5. Transmitancje ciągłe
16.2.6. Transmitancje dyskretne
16.2.7. Postacie modeli dynamicznych wykorzystywanych w bibliotece Control
Toolbox
16.2.8. Zmiana postaci modelu
16.2.9. Dyskretyzacja i uciąglanie
16.3. Konstrukcja modeli dynamicznych
16.3.1. Zmiana struktury równań stanu
16.3.2. Wypadkowe modele dla różnych struktur układów
16.3.3. Inne funkcje wspomagające konstrukcję modeli
16.4. Analiza własności układów dynamicznych
16.4.1. Stabilność i jej badanie
16.4.2. Charakterystyki częstotliwościowe
16.4.3. Charakterystyki czasowe
16.4.4. Podstawowe bloki dynamiczne
16.5. Symulacja układów dynamicznych
16.5.1. Symulacja liniowych, ciągłych modeli dynamicznych
16.5.2. Symulacja liniowych dyskretnych modeli dynamicznych

Rozdział17. Projektowanie i symulacja układów sterowania
17.1. Wstęp
17.2. Podstawowe struktury układów sterowania
17.3. Podstawowe własności układów regulacji
17.4. Układ z regulatorem proporcjonalnym
17.5. Układ z regulatorem PID
17.6. Projektowanie w dziedzinie częstotliwości
17.7. Metoda miejsc geometrycznych biegunów układu
17.8. Dyskretne układy regulacji
17.9 Symulacja układów sterowania – Simulink

Rozdział 18. Identyfikacja modeli dynamicznych
18.1. Wprowadzenie
18.2. Postacie modeli
18.3. Wprowadzenie do metod identyfikacji
18.4. Przykład identyfikacji modelu dynamicznego
18.4.1. Przygotowanie danych wejściowych
18.4.2. Identyfikacja i weryfikacja modelu
18.5. Podstawowe funkcje z Identification Toolbox
18.5.1. Funkcje realizujące identyfikację modeli dynamicznych
18.5.2. Obsługa macierzy wyników identyfikacji
18.5.3. Uciąglanie i symulacja modelu
Spis tabel
Spis rysunków
Literatura
Skorowidz