基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用

第1章 系统仿真技术与应用

1. 1 系统仿真技术概述

1. 2 仿真软件的发展状况与应用

1. 2. 1 早期数学软件包的发展概况

1. 2. 2 仿真软件的发展概况

1. 3 MATLAB语言简介

1. 3. 1 MATLAB语言发展简史

1. 3. 2 MATLAB语言的特色

1. 3. 3 MATLAB／Simulink在仿真中的应用演示

1. 3. 4 互联网上的MATLAB资源

1. 4 本书的结构和代码

1. 4. 1 本书的结构

1. 4. 2 书中英文字体说明

1. 5 习题

第2章 MATLAB语言程序设计基础

2. 1 MATLAB语言的基本位用环境

2. 1. 1 MATLAB语言界面

2. 1. 2 MATLAB的联机帮助与电子版手册

2. 2 MATLAB语言的数据结构

2. 2. 1 常量. 变量与赋值语句

2. 2. 2 矩阵的MATLAB表示

2. 2. 3 多维数组的定义

2. 2. 4 数据结构体

2. 2. 5 单元结构

2. 2. 6 MATLAB下的类与对象

2. 3 MATLAB下矩阵的运算

2. 3. 1 矩阵的代数运算

2. 3. 2 矩阵的逻辑运算

2. 3. 3 矩阵的比较关系

2. 3. 4 矩阵元素的数据变换

2. 4 流程控制结构

2. 4. 1 循环结构

2. 4. 2 条件转移结构

2. 4. 3 开关结构

2. 4. 4 试探式语句结构

2. 5 MATLAB函数编写与技巧

2. 5. 1 MATLAB语言的函数的基本结构

2. 5. 2 可变输入输出个数的处理

2. 5. 3 MATLAB函数的跟踪调试

2. 6 MATLAB语言下图形绘制与技巧

2. 6. 1 基本二维图形绘制语句

2. 6. 2 带有其他选项的绘图函数

2. 6. 3 二维曲线的标注方法

2. 6. 4 在MATLAB图形上添加文字标注

2. 6. 5 MATLAB的图形可视编辑工具

2. 6. 6 特殊图形绘制函数及举例

2. 6. 7 给定函数的曲线绘制

2. 7 三维图形的绘制方法

2. 7. 1 三维曲线的绘制方法

2. 7. 2 三维曲面的绘制方法

2. 7. 3 局部图形的剪切处理

2. 7. 4 图像显示与处理

2. 8 MATLAB图形用户界面设计技术

2. 8. 1 图形界面设计工具Guide

2. 8. 2 界面设计举例与技巧

2. 9 提高MATLAB执行效率的技巧

2. 9. 1 测定程序执行时间和时间分配

2. 9. 2 加快MATLAB程序执行速度的建议

2. 9. 3 Mex程序设计技术

2. 10　习题

第3章　MATLAB语言在现代科学运算中的应用

3. 1 解析解与数值解

3. 2 数值线性代数问题及求解

3. 2. 1 特殊矩阵的MATLAB输入

3. 2. 2 矩阵的特征参数运算

3. 2. 3 矩阵的相似变换与分解

3. 2. 4 矩阵的特征值与特征向量

3. 2. 5 矩阵求逆与线性方程求解

3. 2. 6 矩阵的非线性运算

3. 2. 7 线性代数问题的解析求解

3. 3 微积分问题的MATLAB求解

3. 3. 1 数值差分与微分运算

3. 3. 2 数值积分运算

3. 3. 3 多重定积分的数值求解

3. 3. 4 微积分问题的解析解运算

3. 4 常微分方程的数值解法

3. 4. 1 常用常微分方程的数值解法

3. 4. 2 MATLAB下的常微分方程求解函数

3. 4. 3 常微分方程举例

3. 4. 4 刚性方程的MATLAB求解

3. 4. 5 微分方程组的变换与技巧

3. 4. 6 微分代数方程的数值解法

3. 4. 7 二阶微分方程边值问题的数值解法

3. 4. 8 常微分方程的解析求解方法

3. 5 非线性方程与最优化问题求解

3. 5. 1 非线性方程求解

3. 5. 2 无约束最优化问题求解

3. 5. 3 线性规划问题

3. 5. 4 二次型规划问题

3. 5. 5 一般非线性规划问题求解

3. 6 数据插值与统计分析

3. 6. 1 一维数据的插值拟合

3. 6. 2 二维数据的插值拟合

3. 6. 3 最小二乘曲线拟合技术

3. 6. 4 数据简单排序

3. 6. 5 快速Fourier变换

3. 6. 6 数据分析与统计处理

3. 7 习题

第4章　MATLAB／Simulink下数学模型建立与仿真

4. 1 Simulink模块库简介

4. 1. 1 信号源模块组

4. 1. 2 连续模块组

4. 1. 3 离散模块组

4. 1. 4 函数与表格模块组

4. 1. 5 数学运算模块组

4. 1. 6 非线性模块组

4. 1. 7 输出池模块组

4. 1. 8 信号与系统模块组

4. 1. 9 子系统模块组

4. 1. 10 其他模块组

4. 2 Simulink模型的建立

4. 2. 1 模型窗口建立

4. 2. 2 模块的连接与简单处理

4. 2. 3 模块的参数修正

4. 2. 4 Simulink模块的联机帮助系统

4. 2. 5 Simulink模型的输出与打印

4. 2. 6 启动仿真环境

4. 3 Simulink模型举例

4. 4 线性系统的计算机仿真

4. 4. 1 线性系统的数学模型

4. 4. 2 线性连续系统的解析解

4. 4. 3 线性系统频域分析

4. 4. 4 Simulink下的线性系统分析工具

4. 5 随机输入下连续系统仿真

4. 5. 1 线性系统的仿真研究

4. 5. 2 在Simulink下的解决方法

4. 5. 3 仿真结果的统计分析

4. 6 分形系统的仿真

4. 6. 1 分形树的仿真与绘图

4. 6. 2 Julia图的仿真与绘制

4. 6. 3 Mandelbrot图的仿真与绘制

4. 7 习题

第5章 Simulink常用模块介绍与应用技巧

5. 1 常用模块应用技巧

5. 1. 1 向量化模块举例

5. 1. 2 Simulink模型的信号标识

5. 1. 3 线性系统模块

5. 1. 4 非线性环节与查表环节

5. 1. 5 微分代数方程的Simulink建模与求解

5. 2 输出模块库

5. 2. 1 一般输出模块库

5. 2. 2 输出信号的表盘与量计显示

5. 2. 3 输出的数字信号处理

5. 3 子系统与模块封装技术

5. 3. 1 子系统的处理

5. 3. 2 条件执行子系统

5. 3. 3 模块封装技术

5. 3. 4 组建自己的模块库

5. 3. 5 子系统应用举例——F14战斗机仿真

5. 4 电力系统模块集与电子线路仿真

5. 4. 1 电力系统模块集简介

5. 4. 2 电路的仿真

5. 4. 3 功率电子系统仿真

5. 4. 4 电机系统仿真

5. 4. 5 Spice与Simulink的接口

5. 5 非线性系统控制设计模块集

5. 6 发动机模型—复杂系统建模实例

5. 6. 1 模型背景概述

5. 6. 2 发动机模型分析

5. 6. 3 开环系统的建模与仿真

5. 6. 4 闭环系统的建模与仿真

5. 7 习题

第6章 Simulink仿真的高级技术

6. 1 Simulink模型的语句修改

6. 1. 1 Simulink模型与文件的处理

6. 1. 2 模型属性与模块属性

6. 1. 3 用语句绘制方框图

6. 2 系统仿真与线性化

6. 2. 1 仿真过程的命令化

6. 2. 2 非线性模型的线性化

6. 2. 3 纯时间延迟系统Pade近似

6. 3 S—函数的编写及应用

6. 3. 1 用MATLAB语句编写S—函数

6. 3. 2 S-函数设计举例——自抗扰控制器仿真

6. 3. 3 用C语句编写S—函数

6. 3. 4 S—函数模块的进一步改进

6. 4 Stateflow原理与使用技巧

6. 4. 1 有限状态机简介

6. 4. 2 Stateflow应用基础

6. 4. 3 Stateflow的常用命令

6. 4. 4 Stateflow应用举例

6. 4. 5 控制流程的Simulink仿真模块

6. 5 MATLAB虚拟现实工具箱及其应用

6. 5. 1 虚拟现实工具箱的安装与设置

6. 5. 2 VRML语言程序设计入门与举例

6. 5. 3 在MATLAB下虚拟现实技术应用

6. 5. 4 Simulink下虚拟现实技术应用

6. 6 SimMechanics——机构系统模块集及应用

6. 6. 1 物理建模与机构系统仿真

6. 6. 2 SimMechnics仿真简介

6. 6. 3 机构系统仿真举例

6. 7 习题

第7章 半实物仿真与快速原型设计技术

7. 1 Simulink仿真的实时工具RTW

7. 1. 1 独立程序生成

7. 1. 2 实时仿真与目标计算机仿真

7. 2 xPC在仿真和快速原型设计巾的应用

7. 2. 1 xPC环境简介

7. 2. 2 建立基于DOS的可执行文件

7. 2. 3 基于xPC的半实物仿真技术

7. 3 基于dSPACE的实时控制技术

7. 3. 1 dSPACE硬件介绍

7. 3. 2 Control Desk及虚拟仪器开发

7. 4 习题

附录 自编的MATLAB／Simulink程序索引

参考文献