MATLAB从零到进阶
北京航空航天大学出版社出版的 MATLAB从零进阶，适合MATLAB初学者使用！MATLAB开实例系列图书MATLAB从要到进阶中些李国刘涣进天郑志勇编著内容简介本着从易到难、从基础到应用及提高的质则本书结合大量案例系统计解 MATLABT言编程要旨。主要内容包括 MATLAB简介和基本摸作绘图与可褪化,程序饭计,图形用户界面(GUD缤程数据I0(与TEx3据之间的数交换)符号计算,数值积分计算方程与方程组的数值解,常徽分方程(组)数匝求解,线性規划和非线性优化问惡求解,景大最小題求解橫率分布与随机数,描述性统计,参数估计与假设检验,归分牙多项式回归与数值, MATLABE程序译,系统级仿真工mihk反其应用等。附录为min常用命令列表。为方便读者的学习和使用,本+配有光型,答包:每一个案例的源程序,以及于教学和自学的PPT课件本书可作为-般读者自学并掌握 MATLAB语言的参考京,也可作为高等院校理工类本科生研究生系统学习 MATLAB的教材或参考书,还可作为科人和工程技术人员应用M4TL4B解决实际问题的参考用书。书在版编目(CP数据MATLAB从零到进阶/谢中华等编著-北京:北京航空航天大学出版社212.2ISEN978-7-5124-907-1.M4…且.①….Mahb件1.该书作者简介就中华,副教,资深 MATLAB培训,十多年MATLAB编程经验已出版书籍(MATA统计分析与应用:40个案倒分析)。现于天津科技大学数学系任教,长期从事MATLAB相关课程的教学与培训。精通 MATLAB、SAS、R语言等软件,擅长多种软偿协同作战,有着扎实献理沦基础和M丰富的实战经验3美原名m士业于北京厘工大应用数学系,+年 MALAB编经验,曾出版( MATLAB高效编程技巧与用:54个案例分析)受到广大该者好评,在数值计算.运第学最优化图像处理MTAB与C+混合编程领域有着三富的项目实战经验。刘进网名iai0:配文论坛饭主,山东省料学院计算中心助選研究员,工学硕士。现于合肥工业大学机与汽车工程学院机薇制及其自动化专业攻读博士学位,主要与期友茶余饭后聊天时:时常有人大发感:“现在的人是越来越离不开电了,要是没有电脑该怎么办可!”我也禁不位感慨:越来越多的人是离不开 MATLAB了,没有 MATLAB就做不成研究了。”事实的确如此,MA个TLAB已经在自然科学、社会生产和科学研究等冬领域得到了广泛的应用,它已经不再是诞生之初用于线性代裂计算的接囗程字,它就是计算软件中的巨无霰。有人在用 MATLAB作数据分折,有人在用 MATLAB作算法设计,有人在用1M0D作速模仿其还有人月8件开工我们炒股嫌钱,往大了说, MATLAB能助享专家设计尖武器。试想一下,或许几年以后,朋友之间打招呀的问候语就是:您今天 MATLAB了吗?如果到那时您还不会 MATLA,您很可能就u览0果您目前还是-个 MATLAB零基础的读者,您可不必饭,本就是专们为您准备的,它将带领您走进 MATLAB的殷堂,从人门到精通。本书编写的宗自就是引领读者从零基础人门,由浅人深地学习,先熟恐 MATLAB草稿纸式的编程语言和语法规则,让读者能够其内部数做“俊瓜式为的计算,然后慢了解 MATLAB自带的包罗万象的工县箱,在此基础上可以根据自己的算法惠练地进行扩展編程,在这个过程中,读者会在不知不觉中成为精本书内容分为2第1章, MATLAB简个第2章, MATLAB基操作;第3置,ATAB绘图与可视化,4章, MATLAB程序设计第5章,图形用户界面(GUD编:,第章MTB与TT文件的数据交换;第7章,M4BExe0文件的数据交葓;第8章数烟库连第908号计第0数值积分计第1,方程与方程组数值解第12章,学做分方程(组)数值求解:第123i,线性规划问题第14章,非线性优北问题;第15章,最大最小问题一公共设施选址;第16章,率分布与随机数;第1章描达性统计量和绕计图,第18章,参数计与假设检验第19章,回归分折第20章,多项式回归与数据插值;第21章, MATLAB序编译:第2系统级仿真工具 Simulink应用。在章顺序的安排上,我们是经过深思熟處的本着从易到难、从基础到应用及提高的原则。为了能让读者尽戴悉T.学会使用 MATLAB出自已的程序,我们把 MATLAB绘图与可视化、MTAB程序设计图形用户界面等章节放在了前而,这一点不同于一般的 MATLAB书第,根据我们的经验,从绘图开始是学习MTAB最为高效快走的方式因为各种实用的或是献忍形能够激发读者的学习兴超,有了兴通自然一切就变得简单了。另外,本书的内容力求与大学必修的高等数学、线性代数和概率论与数理统计等多门主干程相贴合,这样让读者能够理论结合实践,学习起来更为轻松。俗话说,业有专攻,多人合编也是为了发挥作者们各自的专长将各自在不同领域多年的经验和技巧率款给该者,本书谢中些主并负责统筹定,其中第1~3,6、5~0章由谢中华(网名xEh)写,第4.1012章是鹏(网名:mo:写,第5,2章由刘煥进9日第8郑间1写,第2学由李国栋(网y目录第I拿 MATLAB简介194TLAB助系统MLAB的那事儿…111ML4B命令宽口帮助系统“171.1 MATLAB的派…2Hep都助浏览器………1812MTB饭本信息…110参考文……………211238TL件的系统组成…3第2章MTAB基本操作……214MATL产构成42.1变量的定义与数据类型……2.5mhk产品成………62变量的定义与弦值………22.5 MATLAB/S mulik E应用领城2,12数据类型…23卓4·+4I数菇输出桕式↓;士12 MATLAB的安装与启动2.2常用函数…………23212LAB6安装…172.3数组算………222MATL4B的启动…82310阵的定………251.3 MATLAB工作界面…1■(4;4;22{珠矩阵………………28工作界布823高维数组·』⊥1↓卜41+iiAMATLAB从零到进33二继图形绘制,2程序没计注意喜项………12331管用二继绘图函数…………55..3程序编排与注3.2三图形的修饰和浙加注释…608参考文献…图形的打印和输出…65第享图形用户界面(U编程…125331把图形复航到贴饭……655.1图形对象2把图形导出文件51区形对象的类型1263打印图形………6952图形对象的属性35动画制作…■自》重,卡715.1.3图形对象约操作31.运行航迹动画7152图形用户界面的设计原则和步骤2红闪动画…721365.3电影动画…52.1图形用户界面设计原则…136若5.4录制A格式视频动画……45.2图形用户界面的设计步骤……136您355作GE格式动画………755.3开发图形用户界面的方法-137此35参考文献…7175.4直接编写M文件开发图形阳户1|算+章MTB程设计08界面M文一脚本文件和函数文件5:1文件类…14任Pp·丰IL丰晋中bDl↓;1b●785..2根对象…11本文件…853图形窗口对象函数文件785.4.4坐标轴对象T州世分们故中上甲
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MIKE21教程
不错的MIKE21中文教程，主要介绍MIKE21水动力模块方面的内容Www.Zlvo.Com42.7风场( Wind forcing)···;;;·36注意:42.8冰盖( ce coverage)4.2.9引潮势( Tidal potential)42.10降水-蒸发( Precipitation- Evaporation)….4142.1波浪辐射应力( Wave radiation)424212源( Sources4342.13水工结构物( Structures)454.2.14初始条件( nitial conditions)42.15边界条件( Boundary conditions)6142.16温度/盐度模块(Tcmpcraturc/Salinity Module)6742.17湍流模块( Turbulence module)42.8解耜( Decoupling)….…6742.9输出( Outputs)…特别说明:本手册部分内容来源于网络。Www.Zlvo.Com第一章模型介绍11简介MIKE21是一个专业的工程软件包,用于模拟河流、湖泊、河口、海湾、海岸及海洋的水流、波浪、泥沙及环境。MIKE21为工程应用、海岸管理及规划提供了完备、有效的设计环境。高级图形川户界面与高效的计算引擎的结合使得MIKE2I在世界范围内成为了一个水流模拟专业技术人员不可缺少的工具。丹麦水力研究所开发的平面二维数学模型MIKE21,曾经在丹麦、埃及、澳洲、泰国及中国香港、台湾等国家和地区得到成功应用,在丬面二维白由表面流数值模拟方面具有强大的功能。目前该软件在中国的应用发展很快,并在一些大型工程中广泛应用,如:长江口综合治理工程、杭州湾数值模拟、南水北调工程、重庆市城市排污评价、太湖富营养模型、香港新机场工程建设等。12MIKE21软件特点(1)用户界面友好,属于集成的 Windows图形界面;(2)具有强大的前、后攵理功能。在前处理方面,能根据地形瓷料进行计算网格的划分;在后处理方面具有强大的分析功能,如流场动态演示及动画制作、计算断面流量、实测与计算过程的验证、不同方案的比较等;(3)多种计算网格、模块及许可选择确俫用户根据自身需求来选择模型(4)可以进行热启动,当用户因各种原因需暂时中断MIKE21模型时,只要在上次计算时设置了热启动文件,再次开始计算时将热启动文件调入便可继续计算,极大地方便了计算时间有限制的用户;(5)能进行干、湿节点和干、湿单元的设置,能较方便地进行滩地水流的模拟:(6)具有功能强大的卡片设置功能,可以进行多种控制性结构的设置,如桥墩、堰、闸、涵洞等(7)可广泛地应用于二维水力学现象的研究,潮汐、水流,风暴潮,传热、盐流,水质,波浪紊动,湖震,防浪堤布置,船运,泥沙侵蚀、输移和沉积等,Www.Zlvo.Com被推荐为河流、湖泊、河∏和海岸水流的二维仿真模拟工具。1.3水动力模块原理131控制方程模型是基于三向不可压缩和 Reynolds值均布的 Navier-SLokes方程,并服从于 Boussinesq假定和静水压力的假定。二维非恒定浅水方程组为Ch Chu chvhSChu ahauvan h6x+=1-a=欧h-a(1-22pa ax po po ph)+-(h12)+hu,Schv chuy chvfuh-ghan h apay po aygh ap2 Po ay Po po po、ax11)+hS式中:t为时间:x,y为笛卡尔坐标系坐标;n为水位;d为静止水深;h=n+d为总水深;tn,v分别为x,y方向上的速度分量;f是哥氏力系数,f=2 osin p,(为地球白转角速度,为当地纬度;g为重力加速度;p为水的密度;Sx、SS分别为辐射应力分量;S为源项;(uy,ν)为源项水流流速。字母上带横杠的是平均值。例如,矿、ν为沿水深平均的流速,由以下公式定义hu= udz, hvdzWww.Zlvo.Com为水平粘滞应力项,包括粘性力、紊流应力和水平对流,这些量是根据沿水深平均的速度梯度用涡流粘性方程得出的:T=2A2A13,2数值解法)空间离散计算区域的空间离散是用有限体积法( Finite volume method),将该连续统体细分为不重叠的单元,单元可以是任意形状的多边形,但在这里只考虑三角形和四边形单元。在MKE软件2007版本只能是三角形网格。浅水方程组的通用形式一般可以写成上(U)=S(U)(1-6)式中:U为守恒型物理向量:F为通量向量;S为源项在笛卡尔坐标系中,二维浅水方程组可以写为OU O(F-F)O(FY-Fy)S(1-7)式中:上标/和分别为无粘性的和粘性的通量。各项分别如下:0hCu+g(FhuyOu Cha0Fk=lhAolhugh42Www.Zlvo.Comadh2thPu cy Pogn+fuhpe gn opythiPo oy Po对方程(46)第i个单元积分,并运用 Gauss原理重写可得出「a(Fa)-JA(1-9)式中:A1为单元g2的面积;I;为单元的边界;ds为沿着边界的积分变量这里使用单太求积法来计算面积的积分,该求积点位于单元的质点,同时使用中点求积法水计算边界积分,方程(49)可以写为∑FnAT=S(1-10)式中:U和S分别为第个单元的U和S的平均值,并位于单元中心;NS是单元的边界数;^厂,为第j个单元的长度阶解法和二阶解法都可以用于空间离散求解。对于二维的情况,近似的Riemann解法可以用来计算单元界面的对流流动。使用Roc方法时,界面左边的和右边的相关变量需要估计取值。二阶方法中,空间准確度可以通过使用线性梯度重构的技术来获得。而平均梯度可以用由 jawahar和 Kamath于2000年提出的方法来估计,为了避免数值振荡,模型使用了二阶TVD格式。(2)时间积分考虑方程的一般形式aU=G(U)1-11)对于二维模拟,浅水方程的求解有两种方法:一种是低阶方法,另一种是高阶方法。低价方法即低阶显式的Euer方法Un1=Un+△G(Un)(1-12)式中:为时间步长。高阶的方法为以如下形式的使用了二阶的 Runge kuttaWww.Zlvo.Com方法n12=Un+△G(U,)Un+1=Un+△G(Un+12)(1-13)(3)边界条件1)闭合边界沿着闭合边界(陆地边界),所有垂直于边界流动的变量必须为0。对于动量方程,可以得知沿着陆地边界是完全平稳的。2)开边界开边界条件可以指定为流量过程或者是水位过程3)千湿边界处理动边界问题(T湿边界)的方法是基于赵棣华(1994)和 Sleigh(1998)的处理方式。当深度较小时,该问题可以被重新表述,通过将动量通量设置为零以及只考恳质量通量来实现。只有当深度足够小时,计算不考虑该网格屮元。每个单元的水深会被监测,并且单元会被定义为干、半干湿和湿。单元面也会被监测,以确定淹没边界。满足下面两个条件单元边界被定义为淹没边界:首先单元的一边水深必须小于hn,且另一边水深必须大于h;第二,水深小于hn的单元的静水深加上另一单元表面高程水位必须大于零。满足下亩两个条件单元会被定义为干单元:首先单元中的水深必须小于干水深hn;另外,该单元的三个边界中没有一个是淹没边界。被定义为干的单元在计算中会被忽略不计。单儿破定义为半干:如果单元水深介于h和hm之间,或是当水深小于hy但有一个边界是淹没边界。此时动量通量被设定为0,只有质量通量会被计算。单元会被定义为湿:如果单元水深大于ha。此时动量通量和质量通量都会在计算中被考虑。如果模型中的区域是处在τ湿边交替区,为了避免模型计算岀现不稳定性,使用者可以启用 Flood and Dry选项。在这个情形下使用者必须设定一个干水深Www.Zlvo.Com( drying depth),淹没深度( flooding water depth)和湿水深( wetting depth)者必须满足hn
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