ME116 计算机应用授课大纲

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第一章 简介
1.1 计算机应用与工程问题
1.2 工程问题的解决方式
1.3 认识你/你的电脑工作环境

第二章 MATLAB 简介
2.1 什么是MATLAB
2.2 基本功能
2.2.1 MATLAB 的视窗环境
2.2.2 简易数学
2.2.3 变数
2.2.4 其它功能
2.3 线上说明
2.4 阵列与矩阵
2.4.1 简易阵列
2.4.2 建立阵列
2.4.3 阵列运算
2.4.4 特殊矩阵
2.4.5 阵列运算的特色
2.5 简易绘图
2.6 输入及输入
2.6.1 交谈式的输入
2.6.2 输出格式
2.7 如何撰写 MATLAB 程式
2.7.1 如何在自己的目录执行程式
2.8 储存及读取数据
2.9 其它绘图功能
2.10问题范例：涡轮螺旋桨引擎

第三章 进阶的绘图功能
3.1 绘图选项
3.1.1 横轴和纵轴的控制
3.1.2 子图
3.1.3 图形放大及缩小
3.1.4 函数分布的快速绘图
3.1.5 列印功能
3.1.6 其它的功能
3.2 三维绘图
3.1.1 三维的曲线绘图
3.1.2 曲面及等值线绘图

第四章 MATLAB函数 --- 语音讯号分析
4.1 数学函数
4.1.1 常见数学函数
4.1.2 三角和双曲线函数
4.1.3 复数
4.1.4 多项式函数
4.2 数据分析函数
4.2.1 极值、平均、总和、连乘及排序
4.2.2 变异数
4.2.3 长条分布函数
4.3 选择指令及函数
4.3.1 关系及逻辑运算
4.3.2 if-else-end 语法
4.4 范例问题：语音讯号分析
4.5 使用者自定函数
4.6 乱数
4.6.1 均匀乱数
4.6.2 常态乱数
4.7 矩阵运算函数
4.8 回圈
4.8.1 For 回圈
4.8.2 While 回圈

第五章 线性代数与矩阵 --- 蛋白质分子量分析
5.1 矩阵运算
5.1.1 基本矩阵运算元
5.1.2 矩阵多项式
5.2 范例问题：蛋白质的分子量计算
5.3 矩阵函数
5.3.1 反矩阵、矩阵秩与行列式
5.3.2 特徵值与特徵向量
5.3.3 矩阵分解

第六章 解联立方程式 --- 电路分析
6.1 利用矩阵解法
6.2 范例问题：电路分析

第七章 内插及曲线拟合 --- 机械手臂路径
7.1 内插
7.1.1 一维内插
7.1.2 二维内插
7.1.3 Spline 内插
7.2 范例问题：机械手臂路径
7.3 曲线契合
7.3.1 线性回归
7.3.2 多项式回归
7.3.3 多项式契合及函数计算

第八章 解方程式根
8.1 多项式的根
8.2 非线性方程式的实根
第九章 数值微分及积分 --- 管流分析
9.1 数值积分
9.1.1 梯形法
9.1.2 二次函数法
9.2 范例问题：管流分析
9.3 数值微分
9.3.1 差分表示法
9.3.2 差分函数

第十章 解常微分方程式 --- 发动机性能分析
10.1 微分方程式
10.2 阮奇-库达方法
10.3 范例问题：飞机发动机的加速性能分析
10.4 高阶常微分方程式

第十一章 符号运算 --- 气象气球
11.1 符号代数
11.1.1 符号表示式
11.1.2 数学式的化简
11.1.3 符号表示式的运算
11.2 解方程式
11.2.1 一般方程式
11.2.2 常微分方程式
11.3 微分与积分
11.3.1 微分
11.3.2 积分
11.4 范例问题：气象气球

第十二章 讯号处理 --- 频道滤波
12.1 频域分析
12.1.1 数位讯号
12.1.2 快速富立叶转换
12.2 滤波分析
12.2.1 类比转换函数
12.2.2 数位转换函数
12.2.3 部份分数展开
12.3 数位滤波
12.4 数位滤波设计
12.4.1 利用类比原型的IIR 滤波设计
12.4.2 直接IIR 滤波设计
12.4.3 直接FIR 滤波设计
12.5 范例问题: 频道分离滤波

第十三章 控制系统 --- 雷射光束校准
13.1 系统模拟
13.1.1 转换函数
13.1.2 状态-空间模式
13.1.3 离散时间系统
13.2 模型转换
13.3 设计及分析函数
13.3.1 Bode 图
13.3.2 Nyquist 图
13.3.3 根轨迹图
13.3.4 步阶反应
13.4 范例问题：雷射光束导引之镜面控制