最新 使える! MATLAB 第3版

青山貴伸/蔵本一峰/森口 肇・著

最新 使える! MATLAB 第3版

発行
2023/05/30
サイズ
A5
ページ数
288
ISBN
978-4-06-531788-4
定価
3,080円(税込)
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内容紹介

すぐに「使える!」ための超基本がまとまった便利な手引書。

全ページフルカラー! 起動や画面構成など基本的な使い方からExcelとの連携、グラフの描画、スクリプト、Simulinkまでやさしく学べます。

目次

〈目次〉
第1章 MATLAB入門 --はじめて使う人のために--
 1.1 MATLABの起動と終了
 1.2 MATLABデスクトップのウィンドウ構成
  1.2.1 デスクトップのユーザインターフェース
  1.2.2 コマンドウィンドウ
  1.2.3 ワークスペース
  1.2.4 コマンド履歴
 1.3 MATLABのヘルプ機能
  1.3.1 オンラインヘルプ機能
  1.3.2 ヘルプブラウザー
  1.3.3 関数ブラウザー
 1.4 行列の基本
  1.4.1 行列の定義
  1.4.2 行列の種類
 1.5 行列の生成(MATLABのデータ入力)
  1.5.1 変数名の命名規則・定数
  1.5.2 行列(データ)の入力
  1.5.3 行列(データ)の修正
  1.5.4 変数エディター
  1.5.5 出力フォーマット
 1.6 行列の演算と配列演算
 1.7 連立方程式における行列の活用例
 1.8 複素数
 1.9 小行列による行列の生成
 1.10 データ構造
  1.10.1 char型
  1.10.2 string型
  1.10.3 構造体
  1.10.4 cell配列
  1.10.5 table型
 1.11 行列演算
  1.11.1 行列の基本関数
  1.11.2 比較・論理演算子

第2章 MATLABとExcelの連携 --データ処理を簡単に--
 2.1 Excelファイルのインポート
 2.2 データのグラフ化
 2.3 データの抽出
 2.4 データ処理の自動化(スクリプト作成)
 2.5 Excelファイルのインポート関数
  2.5.1 readtable関数
  2.5.2 readmatrix関数
  2.5.3 readcell関数

第3章 グラフィックス --データの視覚化--
 3.1 figure関数
 3.2 簡易な2次元グラフ
 3.3 plot関数の詳細
 3.4 複数グラフ
  3.4.1 単一プロットの複数グラフ表示
  3.4.2 subplot関数による複数グラフ
 3.5 グラフの装飾
  3.5.1 コマンドによる装飾
  3.5.2 Figure関連オブジェクトの装飾
 3.6 3次元グラフ
  3.6.1 plot3関数を用いた3次元グラフの描画
  3.6.2 meshgrid関数
 3.7 グラフの数式表示

第4章 スクリプト --M-ファイルと関数M-ファイル--
 4.1 スクリプトファイルの種類
 4.2 M-ファイルの作成
  4.2.1 diary関数によるM-ファイルの作成
  4.2.2 履歴ウィンドウからの作成
  4.2.3 コメント
 4.3 関数M-ファイル
 4.4 M-ファイルの制御構造
  4.4.1 ifステートメント
  4.4.2 forステートメント
  4.4.3 whileステートメント
  4.4.4 複合選択(switch-case)ステートメント
 4.5 応用的な関数M-ファイルの作成
  4.5.1 ローカル関数
  4.5.2 関数のスコープ
  4.5.3 可変引数の実装
  4.5.4 エラー処理
  4.5.5 関数の引き渡し(関数ハンドル)
  4.5.6 無名関数

第5章 微分積分 --差分と積和--
 5.1 微分
  5.1.1 MATLABにおける微分の基本的な考え方
  5.1.2 diff関数による差分実行
  5.1.3 後退差分関数M-ファイル
 5.2 積分
  5.2.1 長方形近似による数値積分
  5.2.2 trapz関数
  5.2.3 累積の積分
  5.2.4 ロンバーグ積分
  5.2.5 integral関数

第6章 微分方程式 --運動の解析のために--
 6.1 ルンゲ-クッタ法
 6.2 odeソルバー
 6.3 odeソルバーの出力
 6.4 odeファイル
 6.5 1階微分方程式の解法
 6.6 高次微分方程式
  6.6.1 階数降下法
  6.6.2 調和振動系の解法
 6.7 odeファイルへのパラメーター引き渡し

第7章 Simulink --MBDへの扉を開けて--
 7.1 Simulinkモデル作成の基礎
 7.2 Simulinkモデルの基礎
  7.2.1 波形モニターモデル
  7.2.2 Scopeの活用
 7.3 微分方程式のモデリング
  7.3.1 1階微分方程式のモデル(RL直列回路の回路方程式)
  7.3.2 RL直列回路のSimulinkモデル
  7.3.3 2階微分方程式のモデリング(1自由度のマス-バネ-ダンパ)
  7.3.4 シミュレーションモデルの考え方
 7.4 MATLAB関数を組み込んだSimulinkモデル
 7.5 ブロック部品化
  7.5.1 ベースとなるひな形の作成
  7.5.2 Subsystem化
  7.5.3 Atomic Subsystem
 7.6 ソルバーの種類
 7.7 Simulinkモデル内のコメント
  7.7.1 コメントと式の入力
  7.7.2 ブロックに対するコメント

第8章 制御理論(古典制御)への適用 --システム設計にトライしてみよう--
 8.1 基本要素の表現方法
 8.2 コマンドリファレンス
 8.3 過渡応答(インディシャル応答)特性
 8.4 周波数応答特性
 8.5 根軌跡法
 8.6 電気回路への応用
  8.6.1 1次遅れ要素
  8.6.2 2次遅れ要素
 8.7 PID 制御

Appendix1 Simulinkブロックライブラリ構成
 A.1 Commonly Used Blocks ライブラリ̶よく用いられるブロック集
 A.2 Continuous ライブラリ̶連続系ブロック 
 A.3 Discontinuities ライブラリ̶不連続系ブロック 
 A.4 Discrete ライブラリ̶離散系ブロック 
 A.5 Logic and Bit Operations ライブラリ̶論理演算およびビット処理ブロック 
 A.6 Lookup Tables ライブラリ̶検索ブロック 
 A.7 Math Operations ライブラリ―数学オペレーションブロック 
 A.8 Model Verification ライブラリ̶モデル検証ブロック 
 A.9 Model-Wide Utilities ライブラリ̶モデルユーティリティブロック 
 A.10 Ports and Subsystems ライブラリ̶入出力ポートとサブシステムブロック 
 A.11 Signal Attributes ライブラリ̶信号の属性ブロック 
 A.12 Signal Routing ライブラリ̶信号線処理ブロック 
 A.13 Sinks ライブラリ̶信号の吸収ブロック 
 A.14 Sources ライブラリ̶信号の発生ブロック 
 A.15 Additional Math and Discrete ライブラリ̶追加の数学演算と離散演算をサポートするブロック 
  A.15.1 Additional Math: Increment/Decrement 
  A.15.2 Additional Discrete
 A.16 User-Defined Function̶ユーザ定義関数などのブロック
 A.17 Dashboardライブラリ

Appendix2 List一覧