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內容簡介:　　

　　《MATLAB/Simulink系統(tǒng)仿真（科學與工程計算技術叢書）》在MATLAB 2016a的基礎上由淺入深地講解了MATLAB/Simulink軟件的知識，內容涉及面廣、涵蓋了用戶需要使用的各種功能。本書編排合理，自始至終采用實例描述； 內容完整且各章相對獨立，是一本極具參考價值的MATLAB/Simulink參考書。

  

　　《MATLAB/Simulink系統(tǒng)仿真（科學與工程計算技術叢書）》分為三大部分共16章。第一部分主要介紹了MATLAB基礎知識、Simulink仿真入門、Simulink模型建立與仿真以及Simulink常用命令庫等； 第二部分主要介紹SFunction的應用、控制系統(tǒng)仿真和PID控制仿真等； 第三部分則涉及Simulink高級應用，包括模糊邏輯控制、電力系統(tǒng)仿真、通信系統(tǒng)仿真、神經網絡控制仿真、滑模控制、車輛系統(tǒng)仿真、群智能算法仿真和圖像處理仿真等。

  

　　《MATLAB/Simulink系統(tǒng)仿真（科學與工程計算技術叢書）》以工程應用為目標，深入淺出，實例引導，講解翔實，適合作為理工科高等院校本科生和研究生的教學用書，也可作為廣大科研工程技術人員的參考用書。

  

　　

作者簡介:

　　李獻，畢業(yè)于中國科學院研究生院，博士學位，碩士畢業(yè)于華中科技大學。畢業(yè)后留在中科院電工研究所應用超導重點實驗室工作。主要從事電磁推進、脈沖強磁場以及脈沖功率電源的相關研究工作。在國內外期刊發(fā)表論文多篇，出版多部暢銷圖書。

目錄:

第1章MATLAB基礎知識

1.1MATLAB簡介

1.2MATLAB的通用命令

1.2.1MATLAB菜單說明

1.2.2MATLAB路徑設置

1.2.3MATLAB系統(tǒng)常量說明

1.2.4MATLAB程序注解符說明

1.3MATLAB的計算基礎

1.3.1MATLAB的預定義變量

1.3.2常用運算和基本數(shù)學函數(shù)

1.3.3數(shù)值的輸出格式

1.4MATLAB程序設計基礎

1.4.1MATLAB基本程序設計

1.4.2MATLAB程序控制語句的運用

1.5MATLAB的繪圖功能

1.5.1離散數(shù)據(jù)圖形繪制

1.5.2函數(shù)圖形繪制

1.5.3網格圖繪制

1.5.4曲面圖的繪制

1.5.5特殊圖形繪制

1.6微積分問題的MATLAB求解

1.6.1符號微積分

1.6.2微分方程的數(shù)值解

1.6.3龍貝格積分法微積分運算

1.6.4有限差分方法求邊值問題

1.6.5樣條函數(shù)求積分

1.6.6常微分方程符號解

1.7非線性方程與線性規(guī)劃問題求解

1.7.1非線性方程組求解

1.7.2無約束最優(yōu)化問題求解

1.7.3線性規(guī)劃問題

1.7.4二次型規(guī)劃問題

1.8本章小結

第2章Simulink仿真入門

2.1Simulink基本操作

2.1.1運行Simulink

2.1.2Simulink模塊庫

2.1.3Simulink模塊的操作

2.2運行仿真及參數(shù)設置簡介

2.2.1模型的創(chuàng)建

2.2.2模塊的連接與簡單處理

2.2.3仿真參數(shù)設置簡介

2.3子系統(tǒng)及其封裝

2.3.1創(chuàng)建子系統(tǒng)

2.3.2使能子系統(tǒng)

2.3.3觸發(fā)子系統(tǒng)

2.3.4使能觸發(fā)子系統(tǒng)

2.3.5封裝子系統(tǒng)

2.4用MATLAB命令創(chuàng)建和運行Simulink模型

2.4.1創(chuàng)建Simulink模型與文件

2.4.2添加模塊和信號線

2.4.3設置模型和模塊屬性

2.4.4仿真

2.5本章小結

第3章Simulink模型的建立與仿真

3.1Simulink模塊庫簡介

3.2信號源模塊組

3.2.1Clock模塊

3.2.2Digital Clock模塊

3.2.3Constant模塊

3.2.4BandLimited White Noise模塊

3.2.5Chirp Signal模塊

3.2.6Sine Wave模塊

3.2.7Pulse Generator模塊

3.2.8Random Number模塊

3.2.9Step模塊

3.2.10Uniform Random Number模塊

3.3連續(xù)模塊組

3.3.1Derivative模塊

3.3.2Integrator模塊

3.3.3Transfer Fcn模塊

3.3.4Transport Delay模塊

3.3.5ZeroPole模塊

3.3.6StateSpace模塊

3.4離散模塊組

3.4.1Discrete Transfer Fcn模塊

3.4.2Discrete Filter模塊

3.4.3Unit Delay模塊

3.4.4Memory模塊

3.4.5Discrete ZeroPole模塊

3.4.6Discrete StateSpace模塊

3.4.7ZeroOrder Hold模塊

3.5查表模塊組

3.5.11D Lookup Table模塊

3.5.22D Lookup Table模塊

3.6用戶自定義函數(shù)模塊組

3.6.1Fcn模塊

3.6.2MATLAB Fcn模塊

3.6.3SFunction模塊

3.7數(shù)學運算模塊組

3.7.1Abs模塊

3.7.2Add模塊

3.7.3Divide模塊

3.7.4Dot Product模塊

3.7.5Gain模塊

3.7.6Complex to MagnitudeAngle模塊

3.7.7MagnitudeAngle to Complex模塊

3.8非線性模塊組

3.8.1Backlash模塊

3.8.2Coulomb & Viscous Friction模塊

3.8.3Dead Zone模塊

3.8.4Quantizer模塊

3.8.5Rate Limiter模塊

3.8.6Saturation模塊

3.9信號與系統(tǒng)模塊組

3.9.1Bus Selector模塊

3.9.2Bus Creator模塊

3.9.3Mux模塊

3.9.4Demux模塊

3.9.5Data Store Memory模塊

3.9.6Data Store Read模塊

3.9.7Data Store Write模塊

3.9.8Enable模塊

3.9.9Ground模塊

3.10本章小結

第4章Simulink常用命令庫分析

4.1Simulink中常用的模塊庫

4.2Simulink命令代碼

4.2.1Simulink系統(tǒng)路徑

4.2.2獲取Simulink模型參數(shù)值

4.3Simulink系統(tǒng)創(chuàng)建命令

4.3.1simulink命令

4.3.2simulink3命令

4.3.3find_system命令

4.3.4new_system命令

4.3.5open_system命令

4.3.6save_system命令

4.3.7bdclose命令

4.4Simulink模型模塊操作命令

4.4.1add_block命令

4.4.2delete_block命令

4.4.3add_line命令

4.4.4delete_line命令

4.4.5replace_block命令

4.5獲取Simulink文件路徑

4.5.1gcb命令

4.5.2gcbh命令

4.5.3gcs命令

4.5.4bdroot命令

4.6獲取Simulink模型參數(shù)命令

4.6.1get_param命令

4.6.2set_param命令

4.7Simulink代碼建模

4.8本章小結

第5章基于Simulink的S函數(shù)建模

5.1Simulink S函數(shù)仿真應用

5.1.1Simulink S函數(shù)仿真過程

5.1.2S函數(shù)的回調方法

5.2Mfile S函數(shù)應用

5.3Mfile S函數(shù)模板

5.3.1S函數(shù)工作方式

5.3.2S函數(shù)仿真過程

5.3.3S函數(shù)的編寫

5.3.4M文件S函數(shù)的模塊化

5.4Mfile S函數(shù)實現(xiàn)

5.5本章小結

第6章控制系統(tǒng)Simulink仿真

6.1控制系統(tǒng)頻域分析

6.1.1頻率特性的定義

6.1.2頻率特性和傳遞函數(shù)的關系

6.1.3頻率特性的圖形表示方法

6.2幅相頻率特性

6.2.1比例環(huán)節(jié)

6.2.2微分環(huán)節(jié)

6.2.3積分環(huán)節(jié)

6.2.4慣性環(huán)節(jié)

6.2.5一階復合微分環(huán)節(jié)

6.2.6二階振蕩環(huán)節(jié)

6.2.7二階復合微分環(huán)節(jié)

6.2.8延遲環(huán)節(jié)

6.2.9開環(huán)系統(tǒng)的幅相特性曲線

6.3對數(shù)頻率特性

6.3.1比例環(huán)節(jié)

6.3.2微分環(huán)節(jié)

6.3.3積分環(huán)節(jié)

6.3.4慣性環(huán)節(jié)

6.3.5一階復合微分環(huán)節(jié)

6.3.6二階振蕩環(huán)節(jié)

6.3.7二階復合微分環(huán)節(jié)

6.3.8延遲環(huán)節(jié)

6.4開環(huán)系統(tǒng)的Bode圖

6.5最小相角系統(tǒng)和非最小相角系統(tǒng)

6.6奈奎斯特頻域穩(wěn)定判據(jù)

6.7頻域對數(shù)穩(wěn)定判據(jù)

6.8穩(wěn)定裕度

6.8.1穩(wěn)定裕度的定義

6.8.2穩(wěn)定裕度的計算

6.9本章小結

第7章基于PID的Simulink控制系統(tǒng)仿真

7.1PID控制原理

7.2基于PID的控制仿真

7.3基于S函數(shù)的PID控制系統(tǒng)仿真

7.4基于PID的倒立擺小車控制仿真

7.5本章小結

第8章模糊邏輯控制仿真

8.1模糊邏輯概述

8.1.1高斯型隸屬函數(shù)

8.1.2三角形隸屬函數(shù)

8.2模糊邏輯控制箱圖形界面

8.2.1基本FIS編輯器

8.2.2隸屬函數(shù)編輯器

8.2.3繪制FIS

8.2.4設置模糊系統(tǒng)屬性

8.2.5規(guī)則編輯器和語法編輯器

8.2.6規(guī)則觀察器和模糊推理框圖

8.3模糊聚類分析

8.3.1FIS曲面

8.3.2FIS結構

8.3.3模糊均值聚類

8.3.4模糊聚類工具箱

8.4模糊與PID控制器仿真設計

8.4.1模糊邏輯工具箱

8.4.2PID控制

8.4.3模糊控制器設計

8.4.4模糊與PID控制仿真

8.5本章小結

第9章Simulink在電力系統(tǒng)中的應用

9.1同步發(fā)電機原理分析

9.2簡化同步電機模塊使用

9.3同步電機模塊使用

9.4負荷模型

9.4.1靜態(tài)負荷模塊

9.4.2三相動態(tài)負荷模塊

9.5異步電動機模塊

9.6直流電機模塊

9.7本章小結

第10章電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析

10.1Powergui模塊

10.1.1仿真類型

10.1.2分析工具

10.2二極管模塊

10.3晶閘管模塊

10.4電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)仿真

10.4.1連續(xù)系統(tǒng)仿真

10.4.2離散系統(tǒng)仿真

10.5電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真

10.5.1斷路器模塊

10.5.2三相斷路器模塊

10.5.3三相故障模塊

10.5.4暫態(tài)仿真分析

10.6本章小結

第11章通信系統(tǒng)仿真設計

11.1通信系統(tǒng)仿真概述

11.2信源與信道模型

11.2.1隨機數(shù)產生器

11.2.2泊松分布產生器

11.2.3伯努利二進制信號產生器

11.2.4加性噪聲產生器

11.3濾波器分析

11.4調制與解調

11.4.1基帶模型與調制通帶分析

11.4.2解調與模擬調制模型分析

11.4.3數(shù)字調制解調器模型分析

11.5本章小結

第12章神經網絡控制

12.1神經網絡簡介

12.2人工神經元模型

12.3神經網絡的學習規(guī)則

12.4MATLAB神經網絡工具箱

12.5基于BP神經網絡的PID自適應控制

12.6基于Simulink的神經網絡模塊仿真

12.6.1模塊的設置

12.6.2模塊的生成

12.7基于Simulink的神經網絡控制系統(tǒng)

12.8反饋線性化控制

12.9本章小結

第13章滑?？刂?/p>

13.1基于名義模型的滑?？刂?/p>

13.1.1名義控制系統(tǒng)結構

13.1.2基于名義模型的控制

13.1.3基于名義模型的滑?？刂破鞯脑O計

13.1.4基于名義模型的滑?？刂品抡?/p>

13.2全局滑?？刂?/p>

13.2.1全局滑?？刂葡到y(tǒng)

13.2.2全局滑?？刂破鞯脑O計

13.2.3基于全局滑模控制的仿真

13.3基于線性化反饋的滑?？刂?/p>

13.3.1二階非線性確定系統(tǒng)的倒立擺仿真

13.3.2二階非線性不確定系統(tǒng)的倒立擺仿真

13.3.3輸入輸出的反饋線性化控制

13.3.4輸入輸出的反饋線性化滑模控制

13.4基于模型參考的滑?？刂?/p>

13.5本章小結

第14章車輛系統(tǒng)仿真

14.1汽車制動系統(tǒng)仿真

14.2汽車懸架系統(tǒng)仿真

14.2.1汽車懸架系統(tǒng)運動方程建立

14.2.2汽車懸架系統(tǒng)仿真

14.2.3白噪聲路面模擬輸入仿真

14.3汽車四輪轉向控制系統(tǒng)仿真

14.3.1低速四輪轉向系統(tǒng)仿真

14.3.2高速四輪轉向系統(tǒng)仿真

14.4本章小結

第15章群智能算法控制系統(tǒng)仿真

15.1PID控制

15.2粒子群算法控制仿真

15.2.1基本粒子群算法

15.2.2粒子群算法流程

15.2.3被控對象PID整定

15.2.4階躍響應性能檢測

15.3遺傳算法控制仿真

15.3.1選擇算子

15.3.2交叉算子

15.3.3變異算子

15.3.4適應度值評估

15.3.5遺傳算法流程

15.3.6被控對象PID整定

15.3.7階躍響應性能檢測

15.4人群搜索算法控制仿真

15.4.1搜索步長的確定

15.4.2搜索方向的確定

15.4.3搜尋者個體位置的更新

15.4.4人群搜索算法流程

15.4.5被控對象PID整定

15.4.6階躍響應性能檢測

15.5本章小結

第16章圖像處理仿真

16.1圖像處理模塊庫

16.1.1分析和增強模塊

16.1.2轉換模塊庫

16.1.3濾波模塊庫

16.1.4幾何變換模塊庫

16.1.5形態(tài)學操作模塊庫

16.1.6接收器模塊庫

16.1.7輸入源模塊庫

16.1.8統(tǒng)計模塊庫

16.1.9文本和圖形模塊庫

16.1.10變換模塊庫

16.1.11工具模塊庫

16.2基于Simulink的圖像增強

16.2.1圖像灰度變換增強

16.2.2圖像的平滑增強

16.2.3圖像銳化增強

16.3基于Simulink的圖像轉換處理

16.3.1圖像類型轉換

16.3.2顏色模型轉換

16.4基于Simulink的圖像幾何變換

16.4.1圖像的旋轉

16.4.2圖像的縮放

16.5基于Simulink的圖像數(shù)學形態(tài)學操作

16.5.1圖像膨脹和腐蝕

16.5.2圖像的開運算與閉運算

16.6基于Simulink的圖像增強綜合實例

16.6.1圖像進行旋轉和增強

16.6.2圖像縮小旋轉及邊緣檢測處理

16.7本章小結

附錄Simulink常用命令庫

參考文獻