MATLAB仿真及在電子信息與電氣工程中的套用

內容簡介

本書以MATLAB R2015b版為基礎，由淺入深地全面講解MATLAB/Simulink軟體的基礎知識，並給出在電子信息及電氣工程等領域的仿真實例，內容涉及面廣，涵蓋一般用戶需要使用的各種功能。

　　全書主要分為三大部分，共槳斷才希12章。第一部分（基礎）主要包括MATLAB簡介與工作環境、數據類型、數值計算與分析、數據可視化、MATLAB編程基礎等；第二部分（進階）主要為GUI設計、Simulink仿真、MATLAB程式擴展；第三部分（套用）則涉及MATLAB的高級套用，包括電路分析、信號與系統分析、數位訊號處理、控制系統設計等。每一章的開始部分簡要介紹本章的基本內容，並且制定學習目標，使讀者能夠明確學習任務，同時每章後配有緊扣每章內容的習題。通過這些習題的訓練，讀者可以加深對MATLAB的了解，更加熟悉MATLAB的套用。通過閱讀此書，讀者可以遷主想快速、全面掌握MATLAB的使用方法。利用書中的實例及課後的習題訓練，讀者可以達到熟練套用和融會貫通的目的。

　　本書按邏輯編排，以工程套用為目標，深入淺出，實例引導，講解翔實，適合作為電氣工程及其自動化、自動化、電子信息、機電等專業高等學校學生和研究生的教材或教學參考用書，也可供電氣工程領域的工程技術和研究人員參考。

圖書目錄

第1章　MATLAB概述　1

1．1　MATLAB的安裝　1

1．1．1　系統要求　1

1．1．2　安裝MATLAB　2

1．1．3　啟動與退出　6

1．2　MATLAB工作環境　7

1．2．1　主視窗　8

1．2．2　命令視窗　8

1．2．3　工作空間視窗　9

1．2．4　當前目錄視窗　10

1．2．5　命令歷史視窗　10

1．3　MATLAB幫助　10

1．3．1　幫助命令　11

1．3．2　幫助視窗　13

1．3．3　演示系統　14

課後習題　15

第2章　MATLAB基礎知識　16

2．1　MATLAB組成　16

2．2　MATLAB主要功能　18

2．3　MATLAB變數　20

2．3．1　MATLAB變數命名規則　21

2．3．2　MATLAB系統變數　21

2．4　MATLAB數據　22

2．4．1　MATLAB數據類型　22

2．4．2　矩陣　23

2．4．3　字元串　30

2．4．4　邏輯量　32

2．4．5　多維矩陣　32

2．4．6　元胞　35

2．4．7　結構　37

2．5　MATLAB工作空間　39

2．5．1　MATLAB工作空間的存取　39

2．5．2　MATLAB工作空間管理命令　41

2．6　MATLAB的其他命令　42

課後習題　44

第3章　MATLAB數值運算　45

3．1　基本運算功能　45

3．1．1　算術運算　45

3．1．2　邏輯運算　50

3．1．3　關係運算　51

3．2　向婚拳捆量與矩陣處理　53

3．3　多項式　61

3．3．1　多項式的四則運算　62

3．3．2　多項式求值　62

3．3．3　多項式求根　63

3．3．4　多項式的生成多駝地與表達　63

3．4　線性方程組　64

3．4．1　線性方程組的表示　64

3．4．2　線性方程組求解　64

3．5　數學函式芝犁戰　67

課後習題　69

第4章　MATLAB圖形基礎　72

4．1　二維圖形繪製　72

4．1．1　基本繪圖函式　72

4．1．2　特殊坐標系函式　76

4．2　圖形修飾與控制　78

4．2．1　圖形標註　78

4．2．2　LaTex格式字元控制　80

4．2．3　坐標、格線與邊界控制　81

4．2．4　圖形保持　84

4．2．5　圖形視窗分割　85

4．3　三維圖形繪製　87

4．3．1　三維曲線圖　87

4．3．2　三維曲面圖　88

4．3．3　標準三維曲面　90

課後習題　91

第5章　MATLAB符號計算　92

5．1　符號變數與符號表達式　92

5．1．1　符號矩陣的創建恥寒擊譽與修改　92

5．1．2　符號矩陣與數值矩陣的轉換　95

5．1．3　符號表達式的運算　95

5．1．4　變數的確定　99

5．1．5　精度控制　99

5．2　微積分　101

5．2．1　極限　101

5．2．2　微分　102

5．2．3　積分　102

5．3　方程求解　103

5．3．1　代數方程求解　103

5．3．2　符號常微分方程求解　105

課後練習　106

第6章　Simulink仿真系統　108

6．1　Simulink操作基礎　108

6．1．1　Simulink簡介　108

6．1．2　Simulink的啟動與退出　109

6．2　系統仿真模型　淋踏109

6．2．1　Simulink仿真模型概述　109

6．2．2　Simulink的模組庫介紹　110

6．2．3　Simulink的模組庫功能介紹　112

6．3　仿真模型的建立與模組參數與屬性的設定　118

6．3．1　仿真模組的建立　118

6．3．2　模組參數與屬性的設定　118

6．3．3　模組的連線　118

6．4　Simulink仿真注意與技巧　119

6．4．1　Simulink仿真注意　119

6．4．2　Simulink仿真技巧　120

6．5　其他套用模組集和Simulink擴展庫　120

6．6　使用命令操作對系統進行仿真　123

6．7　系統仿真實例　128

課後習題　130

第7章　MATLAB圖形用戶界面　132

7．1　選單設計　132

7．1．1　用戶選單的建立　132

7．1．2　選單對象常用屬性　133

7．1．3　快捷選單　135

7．2　對話框設計　136

7．2．1　對話框的控制項　136

7．2．2　公共對話框　137

7．2．3　一般對話框　139

7．2．4　對話框的設計　142

7．3　可視化用戶界面設計　146

7．3．1　圖形用戶界面設計視窗　146

7．3．2　可視化設計工具　148

7．3．3　圖形用戶界面設計套用

示例　150

課後習題　153

第8章　MATLAB與外部接口　155

8．1　MATLAB數據接口　155

8．2　MATLAB調用C/C++　157

8．2．1　MATLAB MEX檔案　157

8．2．2　MATLAB編譯器　163

8．2．3　獨立應用程式　165

8．3　MATLAB計算引擎介紹　172

8．3．1　MATLAB計算引擎概述　172

8．3．2　MATLAB計算引擎庫函式　172

8．3．3　C/C++調用MATLAB

引擎　174

課後習題　178

第9章　MATLAB在電路分析中的套用　182

9．1　電阻電路　182

9．2　動態電路　188

9．3　正弦穩態電路　194

9．4　頻率回響　201

9．5　二連線埠電路　206

9．5．1　Z、Y、H、G、A、B6種參數間關係的MATLAB語句　206

9．5．2　網路函式及其MATLAB語句　207

課後習題　212

第10章　MATLAB在信號與系統分析中的套用　218

10．1　連續信號和系統　218

10．2　傅立葉分析　227

10．3　離散信號和系統　237

10．4　線性時不變系統的模型　242

10．4．1　模型的典型表達式　242

10．4．2　模型轉換　245

課後習題　257

第11章　MATLAB在數位訊號處理中的套用　260

11．1　時域離散信號的產生及時域處理　261

11．2　Z變換和傅立葉變換　271

11．3　離散傅立葉變換（DFT）　288

11．4　數字濾波器　298

11．5　FIR數字濾波器　305

11．6　IIR數字濾波器　313

課後習題　322

第12章　MATLAB在控制系統分析中的套用　324

12．1　控制系統中的LTI對象　325

12．1．1　LTI對象的類型和屬性　325

12．1．2　LTI模型的建立　326

12．1．3　對象屬性的獲取和修改　329

12．1．4　LTI模型的簡單組合和運算符擴展　332

12．1．5　複雜模型的組合　336

12．1．6　連續系統和採樣系統之間的變換　339

12．1．7　典型系統的生成　340

12．2　動態特性和時域分析函式　350

12．3　系統的頻域分析　363

12．4　系統的狀態空間函式　370

12．5　系統的狀態空間法設計函式　374

12．5．1　線性平方調節器問題　376

12．5．2　線性平方估計器問題　376

課後習題　384

附錄　MATLAB常用函式　388

作者簡介

陳鵬展國際學術期刊International Journal of Signal Processing 、International Journal of Modelling, Identification and Control 等雜誌審稿專家國際學術會議IEEE ICIEA、ICMIC等審稿專家

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