具体描述
本书作者长期从事相关领域的教学科研工作，积累多年经验，系统地介绍了电气工程领域涉及的数值分析方法和应用，并用MATLAB呈现简明、易懂、有趣的示例。内容安排上，首先介绍数值分析方法在电气工程领域中的作用和MATLAB的基础知识，然后依次论述线性方程组、超越方程、数值积分、常微分方程组、拉氏变换、傅里叶变换、曲线拟合、优化数学的概念、解法和计算机程序，最后介绍Sinulink仿真工具及其应用说明。概述深入浅出，较全面地涵盖了电气工程领域长勇的基本理论和方法，适应在校学生和现场工程师的应用。
作者简介
目录信息
1.1 引言
1.2 工程学目标
1.3 数值解法的编程
1.4 为什么选用MATLAB
1.5 MATLAB编程语言
1.6 本书风格说明
1.7 示范程序
第二章 MATLAB基础
2.1 引言
2.2 MATLAB窗口
2.3 MATLAB程序编写
2.4 MATLAB基础
2.5 MATLAB输入/输出
2.6 MATLAB程序控制流
2.7 MATLAB的函数文件
2.8 匿名函数
2.9 MATLAB图像
2.10 矩阵操作
2.11 向量函数操作
2.12 使用字符和字符串的其他示例
2.13 插值和MATLAB的interp1函数
2.14 MATLAB的textscan函数
2.15 将MATLAB表格输出到Excel
2.16 调试程序
2.17 RLC并联电路
基础练习
综合练习
参考书目
第三章 矩阵
3.1 引言
3.2 矩阵运算
3.3 线性方程组
3.4 高斯消去法
3.5 高斯-约旦消去法
3.6 解的数量
3.7 逆矩阵
3.8 特征值问题
基础练习
综合练习
参考书目
第四章 代数及超越方程的根
4.1 引言
4.2 搜索法
4.3 二分法
4.4 牛顿—拉夫逊法
4.5 MATLAB中的fzero 与 roots 函数
4.5.1 fzero函数
4.5.2 roots 函数
综合练习
参考书目
第五章 数值积分
5.1 引言
5.2 定积分和辛普森法则
5.3 反常积分
5.4 MATLAB的quad函数
5.5 静电场
5.6 矢量图
5.7 MATLAB的dblquad函数
基础练习
综合练习
第六章 常微分方程的数值积分
6.1 引言
6.2 初值问题
6.3 欧拉法
6.4 含预测校正算法的改进欧拉法
6.5 欧拉法的数值误差
6.6 四阶龙格-库塔法
6.7 含两个方程的一阶微分方程组
6.8 单个二阶微分方程
6.9 MATLAB的ODE函数
6.10 边界问题
6.11 三对角形式线性方程组的求解
6.12 差分公式
6.13 一维平板电容器问题
综合练习
第7章 拉氏变换
7.1 引言
7.2 拉氏变换和反变换
7.2.1 单位阶跃函数的拉氏变换
7.2.2 指数函数的拉氏变换
7.2.3 拉氏变换的线性性质
7.2.4 时滞函数的拉氏变换
7.2.5 复指数函数的拉氏变换
7.2.6 幂函数的拉氏变换
7.2.7 脉冲（Delta）函数的拉氏变换
7.3 函数导数的拉氏变换
7.4 常微分方程求解及初值问题
7.5 卷积
7.6 拉氏变换在电路中的应用
7.7 脉冲响应
基础练习
综合练习
参考书目
第八章 傅里叶变换和信号处理
8.1 引言
8.2 周期信号的数学描述：傅里叶级数
8.3 复指数形式的傅里叶级数和傅里叶变换
8.4 傅里叶变换的性质
8.5 滤波器
8.6 连续时间信号的离散时间表达
8.7 离散时间信号的傅里叶变换
8.8 一个简单的离散时间滤波器
综合练习
参考书目
第九章 曲线拟合
9.1 引言
9.2 最小二乘法
9.2.1 直线最优拟合
9.2.2 m阶多项式的最优拟合
9.3 指数函数的曲线拟合
9.4 MATLAB的polyfit函数
9.5 三次样条函数
9.6 interpl函数在三次样条曲线拟合中的应用
9.7 傅里叶级数的曲线拟合
综合练习
第十章 最优化
10.1 引言
10.2 无约束优化问题
10.3 最速下降法
10.4 MATLAB的fminunc 函数
10.5 有约束条件限制的最优化问题
10.6 拉格朗日乘子
10.7 MATLAB 的fmincon函数
基础练习
综合练习
参考书目
第11章 Simulink
11.1 引言
11.2 Simulink中建立模型
11.3 建立模型用到的典型模块
11.4 构建和运行模型的技巧
11.5 构建子系统
11.6 Mux模块和Fcn函数模块的使用
11.7 使用Transfer Fcn模块
11.8 使用Relay和Switch模块
11.9 Trigonometric Function模块
基础练习
综合练习
参考书目
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
这本书的开篇引人入胜，对于初次接触数值分析在电气工程领域应用的新手来说，简直是一座及时的灯塔。作者并没有直接跳入晦涩难懂的数学公式，而是用非常贴近实际工程案例的语言，阐述了为什么我们需要数值方法来解决那些解析解束手无策的复杂电力系统问题。我特别欣赏作者在介绍迭代法时，那种循序渐进的引导，从最基础的二分法开始，逐步过渡到牛顿法，并且清晰地指出了每种方法的适用场景和潜在的收敛性陷阱。书中对于误差分析的讲解也极其透彻，这在处理真实世界的测量数据和模型简化时至关重要。它不仅仅是一本教你“如何算”的书，更是一本教你“为什么要这样算”的书。书中穿插的那些关于有限差分法在求解偏微分方程（比如电磁场分布）中的应用实例，让我对如何利用MATLAB强大的矩阵运算能力来模拟实际物理现象有了更深刻的理解。读完第一部分，我感觉自己对“近似”的价值有了全新的认识，这为后续更复杂的算法学习打下了坚实的基础。
这本书的排版和图例设计，是我读过的技术书籍中非常出色的一类。它成功地在严谨的学术性和清晰的视觉传达之间找到了一个完美的平衡点。每一组MATLAB代码的展示都经过精心设计，关键的代码行用不同的颜色或注释进行了突出显示，使得读者在跟随代码进行复现和修改时，能够迅速抓住核心逻辑。很多数值分析书籍的插图往往是生硬的曲线或扁平的向量图，但这本书中的仿真结果图，尤其是时域响应的动态图示，其分辨率和信息密度都非常高，能直观地反映出不同数值格式对系统稳定性的影响。对于我这种偏好“看图说话”的学习者来说，这些高质量的视觉辅助材料极大地降低了理解抽象数学概念的认知门槛。它不像是冷冰冰的教材，更像是一位耐心的、经验丰富的导师，在你身边手把手地指导你调试代码。
这本书在连接理论与实际应用方面的桥梁搭建工作做得非常出色，这是我给予高度评价的关键原因。作者并未将数值分析的技巧孤立出来讨论，而是巧妙地将其嵌入到了电力工程的经典难题中。例如，在处理暂态稳定分析时，如何选择合适的刚性求解器（Stiff Solver）来处理不同时间尺度下的动态过程，书中给出了非常具体的指导方针，甚至讨论了在MATLAB Simulink环境中如何配置这些求解器以达到最佳性能。这种“问题导向”的叙述方式，极大地激发了我将书中学到的方法应用到我正在进行的项目中的热情。它让我认识到，数值分析并非仅仅是数学工具箱中的一个分支，而是解决电力系统动态特性、电磁兼容性分析等尖端问题的核心驱动力。这种紧密的工程关联性，使得这本书的阅读体验远非一般的纯理论书籍可比。
从我个人的学习习惯来看，这本书的结构安排体现了对读者学习曲线的深刻理解。它巧妙地在深入探讨高阶算法的间隙穿插了关于MATLAB编程效率和内存管理的实用建议。例如，在讨论特征值分解在模态分析中的应用时，书中不仅介绍了理论基础，还专门辟出小节讨论如何向量化循环操作以加速大型矩阵的计算，并对比了使用内置函数与自行编写MEX函数的性能差异。这对于希望将原型代码投入到实际生产环境中的工程师来说，是无价的经验之谈。此外，书末的参考文献列表非常详尽，指引读者可以进一步探索如谱方法、时间尺度分解等更前沿的数值技术。这本书的价值不仅在于其内容本身，更在于它提供了一个通往更广阔、更深入的数值计算世界的清晰路径，是一本真正能够提升工程实践能力的参考书。
深入到这本书的中后部分，内容陡然变得精深起来，仿佛从入门级的向导突然切换到了专业工程师的工具箱。对于那些已经在电力电子或电力系统仿真领域摸爬滚打了一段时间的读者来说，这里的内容才真正展现了这本书的“干货”。我着重研究了其中关于大规模线性方程组求解的部分，特别是针对稀疏矩阵处理的算法介绍。作者对QR分解和SVD在系统辨识和状态估计中的应用描述得鞭辟入里，不仅仅停留在理论层面，还提供了大量优化MATLAB代码执行效率的技巧，这对于处理实时仿真或大规模电网调度问题时的计算负荷控制非常关键。更让我惊喜的是，书中对非线性优化方法在最优潮流计算中的应用进行了详尽的对比分析，将内点法和序列二次规划法（SQP）在实际工程约束条件下的表现进行了量化比较，这种深度的对比分析，远超一般教科书的泛泛而谈，简直是解决实际工程瓶颈的秘籍。
