MATLAB/Simulink系統仿真

《MATLAB/Simulink系統仿真》是2017年清華大學出版社出版的圖書，作者是李獻、駱志偉、於晉臣。

基本介紹

• 中文名：MATLAB/Simulink系統仿真
• 作者：李獻、駱志偉、於晉臣
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2017年9月
• 定價：89 元
• ISBN：9787302467403

內容簡介

本書在MATLAB 2016a的基礎上由淺入深地講解了MATLAB/Simulink軟體的知識，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，自始至終採用實例描述； 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。

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選單說明

1.2.2MATLAB路徑設定

1.2.3MATLAB系統常量說明

1.2.4MATLAB程式註解符說明

1.3MATLAB的計算基礎

1.3.1MATLAB的預定義變數

1.3.2常用運算和基本數學函式

1.3.3數值的輸出格式

1.4MATLAB程式設計基礎

1.4.1MATLAB基本程式設計

1.4.2MATLAB程式控制語句的運用

1.5MATLAB的繪圖功能

1.5.1離散數據圖形繪製

1.5.2函式圖形繪製

1.5.3格線圖繪製

1.5.4曲面圖的繪製

1.5.5特殊圖形繪製

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樣條函式求積分

1.6.6常微分方程符號解

1.7非線性方程與線性規劃問題求解

1.7.1非線性方程組求解

1.7.2無約束最最佳化問題求解

1.7.3線性規劃問題

1.7.4二次型規劃問題

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模組庫

2.1.3Simulink模組的操作

2.2運行仿真及參數設定簡介

2.2.1模型的創建

2.2.2模組的連線與簡單處理

2.2.3仿真參數設定簡介

2.3子系統及其封裝

2.3.1創建子系統

2.3.2使能子系統

2.3.3觸發子系統

2.3.4使能觸發子系統

2.3.5封裝子系統

2.4用MATLAB命令創建和運行Simulink模型

2.4.1創建Simulink模型與檔案

2.4.2添加模組和信號線

2.4.3設定模型和模組屬性

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模組庫簡介

3.2信號源模組組

3.2.1Clock模組

3.2.2DigitalClock模組

3.2.3Constant模組

3.2.4BandLimitedWhiteNoise模組

3.2.5ChirpSignal模組

3.2.6SineWave模組

3.2.7PulseGenerator模組

3.2.8RandomNumber模組

3.2.9Step模組

3.2.10UniformRandomNumber模組

3.3連續模組組

3.3.1Derivative模組

3.3.2Integrator模組

3.3.3TransferFcn模組

3.3.4TransportDelay模組

3.3.5ZeroPole模組

3.3.6StateSpace模組

3.4離散模組組

3.4.1DiscreteTransferFcn模組

3.4.2DiscreteFilter模組

3.4.3UnitDelay模組

3.4.4Memory模組

3.4.5DiscreteZeroPole模組

3.4.6DiscreteStateSpace模組

3.4.7ZeroOrderHold模組

3.5查表模組組

3.5.11DLookupTable模組

3.5.22DLookupTable模組

3.6用戶自定義函式模組組

3.6.1Fcn模組

3.6.2MATLABFcn模組

3.6.3SFunction模組

3.7數學運算模組組

3.7.1Abs模組

3.7.2Add模組

3.7.3Divide模組

3.7.4DotProduct模組

3.7.5Gain模組

3.7.6ComplextoMagnitudeAngle模組

3.7.7MagnitudeAngletoComplex模組

3.8非線性模組組

3.8.1Backlash模組

3.8.2Coulomb&ViscousFriction模組

3.8.3DeadZone模組

3.8.4Quantizer模組

3.8.5RateLimiter模組

3.8.6Saturation模組

3.9信號與系統模組組

3.9.1BusSelector模組

3.9.2BusCreator模組

3.9.3Mux模組

3.9.4Demux模組

3.9.5DataStoreMemory模組

3.9.6DataStoreRead模組

3.9.7DataStoreWrite模組

3.9.8Enable模組

3.9.9Ground模組

3.10本章小結

第4章Simulink常用命令庫分析

4.1Simulink中常用的模組庫

4.2Simulink命令代碼

4.2.1Simulink系統路徑

4.2.2獲取Simulink模型參數值

4.3Simulink系統創建命令

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模型模組操作命令

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檔案路徑

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章基於Simulink的S函式建模

5.1SimulinkS函式仿真套用

5.1.1SimulinkS函式仿真過程

5.1.2S函式的回調方法

5.2MfileS函式套用

5.3MfileS函式模板

5.3.1S函式工作方式

5.3.2S函式仿真過程

5.3.3S函式的編寫

5.3.4M檔案S函式的模組化

5.4MfileS函式實現

5.5本章小結

第6章控制系統Simulink仿真

6.1控制系統頻域分析

6.1.1頻率特性的定義

6.1.2頻率特性和傳遞函式的關係

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比例環節

6.2.2微分環節

6.2.3積分環節

6.2.4慣性環節

6.2.5一階複合微分環節

6.2.6二階振盪環節

6.2.7二階複合微分環節

6.2.8延遲環節

6.2.9開環系統的幅相特性曲線

6.3對數頻率特性

6.3.1比例環節

6.3.2微分環節

6.3.3積分環節

6.3.4慣性環節

6.3.5一階複合微分環節

6.3.6二階振盪環節

6.3.7二階複合微分環節

6.3.8延遲環節

6.4開環系統的Bode圖

6.5最小相角系統和非最小相角系統

6.6奈奎斯特頻域穩定判據

6.7頻域對數穩定判據

6.8穩定裕度

6.8.1穩定裕度的定義

6.8.2穩定裕度的計算

6.9本章小結

第7章基於PID的Simulink控制系統仿真

7.1PID控制原理

7.2基於PID的控制仿真

7.3基於S函式的PID控制系統仿真

7.4基於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高斯型隸屬函式

8.1.2三角形隸屬函式

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隸屬函式編輯器

8.2.3繪製FIS

8.2.4設定模糊系統屬性

8.2.5規則編輯器和語法編輯器

8.2.6規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在電力系統中的套用

9.1同步發電機原理分析

9.2簡化同步電機模組使用

9.3同步電機模組使用

9.4負荷模型

9.4.1靜態負荷模組

9.4.2三相動態負荷模組

9.5異步電動機模組

9.6直流電機模組

9.7本章小結

第10章電力系統穩定性分析

10.1Powergui模組

10.1.1仿真類型

10.1.2分析工具

10.2二極體模組

10.3晶閘管模組

10.4電力系統穩態仿真

10.4.1連續系統仿真

10.4.2離散系統仿真

10.5電力系統電磁暫態仿真

10.5.1斷路器模組

10.5.2三相斷路器模組

10.5.3三相故障模組

10.5.4暫態仿真分析

10.6本章小結

第11章通信系統仿真設計

11.1通信系統仿真概述

11.2信源與信道模型

11.2.1隨機數產生器

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調製與解調

11.4.1基帶模型與調製通帶分析

11.4.2解調與模擬調製模型分析

11.4.3數字數據機模型分析

11.5本章小結

第12章神經網路控制

12.1神經網路簡介

12.2人工神經元模型

12.3神經網路的學習規則

12.4MATLAB神經網路工具箱

12.5基於BP神經網路的PID自適應控制

12.6基於Simulink的神經網路模組仿真

12.6.1模組的設定

12.6.2模組的生成

12.7基於Simulink的神經網路控制系統

12.8反饋線性化控制

12.9本章小結

第13章滑模控制

13.1基於名義模型的滑模控制

13.1.1名義控制系統結構

13.1.2基於名義模型的控制

13.1.3基於名義模型的滑模控制器的設計

13.1.4基於名義模型的滑模控制仿真

13.2全局滑模控制

13.2.1全局滑模控制系統

13.2.2全局滑模控制器的設計

13.2.3基於全局滑模控制的仿真

13.3基於線性化反饋的滑模控制

13.3.1二階非線性確定系統的倒立擺仿真

13.3.2二階非線性不確定系統的倒立擺仿真

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基於模型參考的滑模控制

13.5本章小結

第14章車輛系統仿真

14.1汽車制動系統仿真

14.2汽車懸架系統仿真

14.2.1汽車懸架系統運動方程建立

14.2.2汽車懸架系統仿真

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仿真

14.3.1低速四輪轉向系統仿真

14.3.2高速四輪轉向系統仿真

14.4本章小結

第15章群智慧型算法控制系統仿真

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階躍回響性能檢測

15.3遺傳算法控制仿真

15.3.1選擇運算元

15.3.2交叉運算元

15.3.3變異運算元

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階躍回響性能檢測

15.4人群搜尋算法控制仿真

15.4.1搜尋步長的確定

15.4.2搜尋方向的確定

15.4.3搜尋者個體位置的更新

15.4.4人群搜尋算法流程

15.4.5被控對象PID整定

15.4.6階躍回響性能檢測

15.5本章小結

第16章圖像處理仿真

16.1圖像處理模組庫

16.1.1分析和增強模組

16.1.2轉換模組庫

16.1.3濾波模組庫

16.1.4幾何變換模組庫

16.1.5形態學操作模組庫

16.1.6接收器模組庫

16.1.7輸入源模組庫

16.1.8統計模組庫

16.1.9文本和圖形模組庫

16.1.10變換模組庫

16.1.11工具模組庫

16.2基於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基於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基於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基於Simulink的圖像數學形態學操作

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基於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