MATLAB程式設計與工程應用

PART 1 MATLAB程式設計基礎

第一章 MATLAB簡介與入門
1.1 MATLAB的發展簡史
1.2 MATLAB的特色
1.3 MATLAB的工作環境
1.4 問題與思考

第二章 基本數學運算
2.1 加減乘除與次方運算
2.2 變數名稱規定與限制
2.3 特殊符號、常數及常用的庫存數學函數
2.4 問題與思考

第三章 複數之處理
3.1 複數的給定法
3.2 常用關於複數之庫存函數
3.3 問題與思考

第四章 向量之處理
4.1 如何輸入一個向量
4.2 向量之取值、合併與擴增
4.3 向量的轉置
4.4 向量之運算
4.5 問題與思考

第五章 矩陣之處理
5.1 如何輸入一個二維矩陣
5.2 矩陣之取值、合併、擴增與刪除
5.3 矩陣運算相關庫存函數
5.4 一些特殊矩陣輸入法
5.5 多維矩陣之處理
5.6 問題與思考

第六章 數據處理與列印輸出
6.1 數據檔之建立及載入
6.2 數據處理與統計分析相關指令
6.3 數據輸出與列印
6.4 問題與思考

第七章 文字字串之處理
7.1 如何輸入一個文字字串
7.2 文字字串之處理與大小寫轉換
7.3 字串處理相關庫存函數
7.4 字串與數值格式轉換相關庫存函數
7.5 問題與思考

第八章 關係與邏輯運算元
8.1 關係運算元
8.2 邏輯運算元
8.3 關係與邏輯運算庫存函數
8.4 問題與思考

第九章 繪圖指令與用法
9.1 基本繪圖指令
9.2 繪圖GUI介面
9.3 特殊圖形之繪製
9.3.1 極座標圖
9.3.2 階梯圖
9.3.3 圓餅圖
9.3.4 誤差棒圖
9.3.5 長條圖
9.3.6 對數座標軸圖形
9.3.7 繪製兩個不同Y軸刻度之圖形
9.3.8 其他特殊二維繪圖指令
9.4 如何在同一圖形視窗中繪製編排多個圖
9.5 三維圖之繪製
9.6 函數圖形之繪製
9.6.1 二維函數之繪圖
9.6.2 三維函數之繪圖
9.6.3 簡易版函數圖形繪製指令
9.7 問題與思考

第十章 迴圈與程式流程控制
10.1 for迴圈結構與用法
10.2 while迴圈結構與用法
10.3 if-else-end結構與用法
10.4 switch結構與用法
10.5 其他程式流程控制指令
10.6 問題與思考

第十一章 程式編輯器簡介與函數的編寫
11.1 程式編輯器簡介與應用
11.1.1 MATLAB程式編輯器
11.1.2 Live Editor程式編輯器
11.2 函數格式與編寫
11.3 主程式與副程式整合成同一檔案之編寫法
11.4 程式間參數值傳遞指令global用法
11.5 匿名函數之語法與應用
11.6 inline函數之定義語法與應用
11.7 問題與思考

第十二章 多項式之處理
12.1 如何表示一個多項式
12.2 多項式根的解法
12.3 已知多項式的根求多項式
12.4 多項式之運算
12.4.1 計算多項式值
12.4.2 多項式之加減運算
12.4.3 多項式乘除運算
12.4.4 多項式微分
12.4.5 多項式積分
12.5 問題與思考

第十三章 曲線擬合與內插
13.1 曲線擬合
13.2 曲線擬合GUI介面
13.3 內插指令與用法
13.4 問題與思考

第十四章 符號數學運算工具箱簡介與應用
14.1 基本概念
14.2 微分運算
14.3 積分運算
14.4 極限之運算
14.5 級數和之運算
14.6 多項式展開與化簡
14.7 線性代數相關運算
14.8 代數式之求解
14.9 常微分方程式之求解
14.10 函數轉換與逆轉換
14.10.1 拉普拉斯轉換與逆轉換
14.10.2 傅立葉轉換與逆轉換
14.10.3 z轉換與逆轉換
14.11 函數運算工具funtool
14.12 泰勒級數展開工具taylortool
14.13 問題與思考

PART 2 進階程式設計與工程應用

第十五章 線性聯立方程式之求解與應用
15.1 線性聯立方程式之問題型式與解的特性
15.2 工程應用實例
15.3 問題與思考

第十六章 非線性方程式之求解與應用
16.1 單變數非線性方程式之求解
16.2 多變數非線性方程式之求解
16.3 工程應用實例
16.4 問題與思考

第十七章 數值積分、微分與應用
17.1 數值積分
17.2 數值微分
17.3 工程應用實例
17.4 問題與思考

第十八章 常微分方程式之求解與應用
18.1 常微分方程式之數值解法
18.2 高階常微分方程式之求解
18.3 剛性微分方程式之求解
18.4 微分代數方程式之求解
18.5 兩點邊界值常微分方程式之求解
18.6 工程應用實例
18.7 問題與思考

第十九章 最適化問題之求解與應用
19.1 單變數最適化問題之求解
19.1.1 單變數最適化問題之基本型式與指令
19.1.2 optimset解題參數之設定
19.2 無限制條件多變數最適化問題之求解
19.3 線性規劃問題之求解
19.4 二次規劃問題之求解
19.5 含非線性限制條件之最適化問題之求解
19.6 最大值極小化問題之求解
19.7 混合整數線性規劃問題之求解
19.8 二元整數規劃問題之求解
19.9 工程應用實例
19.10 問題與思考

第二十章 參數估計與應用
20.1 以最小平方法進行參數估計
20.2 線性模式之參數估計法
20.3 非線性模式之參數估計法
20.4 參數估計值之信賴區間
20.5 工程應用實例
20.6 問題與思考

PART 3 Simulink基本功能與應用

第二十一章 Simulink基本功能與應用
21.1 Simulink基本功能概述
21.2 Simulink模擬應用
21.3 如何建立子系統
21.4 整合自訂函數及S-function的用法
21.4.1 自訂函數之用法
21.4.2 S-function之用法
21.5 問題與思考

參考文獻
附錄一 圖形編製Latex符號表
附錄二 本書MATLAB指令彙整
附錄三 本書部分習題參考答案

陳奇中 終身特聘教授

學歷 / 國立成功大學化工博士
研究領域 / 程序控制、製程設計、程序模擬與最適化、 人工智慧技術發展與應用

現職與簡歷 /
現任職於國立金門大學通識教育中心並兼任行政副校長一職。在教育界服務之資歷已超過30年，期間曾於美國加州大學聖塔芭芭拉分校擔任客座教授，亦曾於麻省理工學院擔任訪問學者。迄今已發表超過一百五十篇以MATLAB完成的學術期刊論文、會議論文和技術報告，並編著有「金門學概論」、「金門自然生態綜覽」、「通識領袖學思集」、「MATLAB在化工上之應用」(中、英文版)等書籍。

陳教授在教育界培育人才不遺餘力，教學期間曾獲教學傑出獎，教學著作優等獎及多項研究獎勵。目前亦兼代國立金門大學「環境教育與低碳島研究中心」主任及「浯洲書院」書院長等職，協助推展並落實「金門學」、環境永續與博雅教育工作，培育學子成為軟實力與硬實力兼具的全方位人才。