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Einstieg in das Programmieren mit MATLAB
Ulrich Stein
Verlag Carl Hanser Fachbuchverlag, 2007
ISBN 9783446412897 , 333 Seiten
Format PDF, OL
Kopierschutz Wasserzeichen
Vorwort
5
Inhalt
7
1 Einführung
14
1.1 Hello, world
14
1.2 Datenverarbeitung
16
1.2.1 Hardware
16
1.2.2 Software
17
1.2.3 Datentypen
19
1.2.4 Editieren
20
1.2.5 Programmausführung
20
1.3 Erster Kontakt mit MATLAB
21
1.3.1 Der MATLAB-Desktop
21
1.3.2 MATLAB als Taschenrechner
22
1.3.3 Zahlen- und Textdarstellung
24
1.3.4 Variablen und Datentypen
26
1.3.5 Vektoren und Matrizen
28
1.3.6 MATLAB aufräumen
31
1.3.7 Zusammenfassung
31
1.3.8 Aufgaben
32
2 Programmstrukturen
34
2.1 Funktionen
34
2.1.1 Eine Black Box
34
2.1.2 Eingangs- und Rückgabeparameter
35
2.1.3 Funktionen in MATLAB
36
2.1.4 Funktionsbeispiel: Umfang
38
2.1.5 Stack, Funktionsparameter
39
2.1.6 Ablaufprotokoll
40
2.1.7 MATLAB-Arbeitsverzeichnis
41
2.1.8 Zusammenfassung
43
2.1.9 Aufgaben
44
2.2 Ein- und Ausgabe
45
2.2.1 I/O-Kanäle
45
2.2.2 Einfache Ausgabe
45
2.2.3 Formatierte Ausgabe
46
2.2.4 Einfache Eingabe
48
2.2.5 Ein-/Ausgabe-Beispiel: UmfangInput
49
2.2.6 Zusammenfassung
50
2.2.7 Aufgaben
50
2.3 Ablaufstrukturen
51
2.4 Verzweigungen
52
2.4.1 Bedingungen
52
2.4.2 Vergleiche
53
2.4.3 Logische Verknüpfungen
54
2.4.4 Alternative
55
2.4.5 if-else-Beispiel: mySqrt
57
2.4.6 Fallunterscheidung
59
2.4.7 Zusammenfassung
60
2.4.8 Aufgaben
60
2.5 Schleifen
61
2.5.1 Schleifenbedingung
61
2.5.2 Zählschleife
62
2.5.3 for-Beispiel: Fakultät
64
2.5.4 Verschachtelte Schleifen
65
2.5.5 Wiederholschleife
68
2.5.6 while-Beispiel: e-Funktion
69
2.5.7 Schleifen verlassen
72
2.5.8 Zusammenfassung
73
2.5.9 Aufgaben
73
2.6 Felder
74
2.6.1 Matrizen
74
2.6.2 Matrix-Beispiel: sinPlot
77
2.6.3 Matrizen erzeugen
79
2.6.4 Der :-Operator
81
2.6.5 meshgrid
82
2.6.6 Matrix-Operatoren
84
2.6.7 Verknüpfungen
86
2.6.8 Cell-Arrays
87
2.6.9 Zusammenfassung
88
2.6.10 Aufgaben
89
2.7 Grafik
90
2.7.1 Grafiktypen
90
2.7.2 2D-Grafik
90
2.7.3 3D-Grafik
97
2.7.4 Mehrere Plots in einer figure
100
2.7.5 3D-Kurven
102
2.7.6 Grafik-Handle
103
2.7.7 Zusammenfassung
105
2.7.8 Aufgaben
106
2.8 Strukturen
107
2.8.1 Strukturierte Daten
107
2.8.2 Datenfelder
108
2.8.3 struct
109
2.8.4 struct-Beispiel: person
111
2.8.5 struct ändern
112
2.8.6 struct-Beispiel: CAD-Drahtmodell
114
2.8.7 Objektorientierte Programmierung
117
2.8.8 Zusammenfassung
122
2.8.9 Aufgaben
122
2.9 Dateien
123
2.9.1 Dateizugriff
123
2.9.2 Dateien lesen
124
2.9.3 Dateien schreiben
125
2.9.4 Zusammenfassung
126
2.9.5 Aufgaben
126
2.10 Strings
127
2.10.1 Character-Arrays
127
2.10.2 String-Funktionen
128
2.10.3 String-Evaluation
130
2.10.4 Zusammenfassung
131
2.10.5 Aufgaben
132
3 GUI
134
3.1 Grafische Benutzeroberfläche
134
3.1.1 Das große Warten – Callbacks
134
3.1.2 Einführung in GUIDE
136
3.1.3 Zusammenfassung
139
3.1.4 Aufgaben
139
3.2 GUI-Elemente
140
3.2.1 Fenster und Maus
140
3.2.2 GUIDE-M-File
141
3.2.3 Text-Ausgabefeld
144
3.2.4 Text-Eingabefeld
148
3.2.5 GUI-Rückgabewert
150
3.2.6 GUI-Grafikobjekt
155
3.2.7 Pop-up-Menü
156
3.2.8 Zusammenfassung
159
3.2.9 Aufgaben
159
3.3 GUI-Menüs
160
3.3.1 Menu Bar
160
3.3.2 Context Menu
164
3.3.3 Zusammenfassung
166
3.3.4 Aufgaben
166
3.4 Standarddialoge
166
3.4.1 Standarddialog-Typen
166
3.4.2 Aufgaben
169
3.5 Callback-Interaktionen
170
3.5.1 Maus-Interaktion
170
3.5.2 Tastatur-Interaktion
174
3.5.3 Zusammenfassung
176
3.5.4 Aufgaben
176
4 Anwendungen
178
4.1 Akustik: Signalverarbeitung
178
4.1.1 Schwingungen
178
4.1.2 Fourier-Transformation
181
4.1.3 wav-Format
186
4.1.4 Zusammenfassung
188
4.1.5 Aufgaben
188
4.2 Bildverarbeitung
189
4.2.1 RGB-Farbmodell
189
4.2.2 Grafikformate
190
4.2.3 Bilder einlesen
191
4.2.4 Bilder bearbeiten
194
4.2.5 Hoch- und Tiefpass
198
4.2.6 Zusammenfassung
202
4.2.7 Aufgaben
202
4.3 Spiel: Projekt Labyrinth
203
4.3.1 Projektstruktur
203
4.3.2 Datenbasis
204
4.3.3 Spiel laden
205
4.3.4 Spielfeld zeichnen
214
4.3.5 Spielablauf
217
4.3.6 Zusammenfassung
219
4.3.7 Aufgaben
220
4.4 Mathematik: Funktionen
220
4.4.1 Polynome
220
4.4.2 Kurvendiskussion
221
4.4.3 Polynom-Interpolation
223
4.4.4 Datenauswertung
225
4.4.5 Nullstellen
227
4.4.6 Newton-Verfahren
231
4.4.7 Zusammenfassung
234
4.4.8 Aufgaben
234
4.5 Physik: Differentialgleichungen
235
4.5.1 Federschwingung
235
4.5.2 Differentialgleichungen
236
4.5.3 Numerische Lösung
238
4.5.4 Gedämpfte Schwingungen
242
4.5.5 Erzwungene Schwingungen
246
4.5.6 Zusammenfassung
250
4.5.7 Aufgaben
251
4.6 Technische Mechanik
252
4.6.1 Zentrales Kraftsystem
252
4.6.2 Lineare Gleichungssysteme
253
4.6.3 Zusatzaufgabe
255
4.6.4 Zusammenfassung
257
4.6.5 Aufgaben
257
4.7 Regelungstechnik
259
4.7.1 Stehpendel
259
4.7.2 Stabilität
263
4.7.3 Eigenwerte und Eigenvektoren
263
4.7.4 Regelung
268
4.7.5 Control System Toolbox
271
4.7.6 Simulink
274
4.7.7 Zusammenfassung
279
4.7.8 Aufgaben
279
4.8 Prozess-Kommunikation
280
4.8.1 COM, OLE und ActiveX
281
4.8.2 Kontakt zu MS-Excel
281
4.8.3 VBA-Kontakt zu Excel
287
4.8.4 Zusammenfassung
290
4.8.5 Aufgaben
291
4.9 MEX – C in MATLAB
291
4.9.1 C
291
4.9.2 DLL
293
4.9.3 C-Beispiel
295
4.9.4 Parameterübergabe
297
4.9.5 Zusammenfassung
300
4.9.6 Aufgaben
300
5 Programmierhilfen
302
5.1 Das Programm läuft nicht!
302
5.2 Der Debugger
307
5.3 Weitere MATLAB-Tools
308
5.3.1 M-Lint Code Checker
309
5.3.2 Profiler
309
5.3.3 Dependency Report
309
5.3.4 Help Report
309
5.3.5 File Comparison Report
309
5.4 Zusammenfassung
310
6 Befehlsübersicht
312
Literatur
321
Index
325
