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精通MATLAB/Simulink系统仿真

(2021-06-11 09:44:00) 百科
精通MATLAB/Simulink系统仿真

精通MATLAB/Simulink系统仿真

《精通MATLAB/Simulink系统仿真》本书以MATLAB 2014a版为基础,由浅入深地全面讲解了MATLAB/Simulink软体的知识,内容涉及面广,涵盖了一般用户需要使用的各种功能。本书按逻辑编排,自始至终採用实例描述; 内容完整且每章相对独立,是一本较为有参考价值的MATLAB/Simulink参考书。

全书主要分为三大部分,共15章。第一部分主要介绍MATLAB基础知识、Simulink仿真入门、Simulink模型的建立与仿真、Simulink常用命令库分析等; 第二部分主要为基于Simulink的SFunction建模、控制系统Simulink仿真、基于PID的控制系统仿真等; 第三部分则涉及Simulink高级套用,包括模糊逻辑控制仿真、电力系统仿真、通信系统仿真、神经网路控制仿真、滑模控制、车辆系统仿真、群智慧型算法控制系统仿真等。

基本介绍

  • 书名:精通MATLAB/Simulink系统仿真
  • 作者:李献
    骆志伟
  • 出版时间:2015年05月01日
  • ISBN:9787302391135

书籍信息

作者:李献、骆志伟
定价:69元
印次:1-1
ISBN:9787302391135
出版日期:2015.05.01
印刷日期:2015.04.14

图书目录

第一部分MATLAB及Simulink基本套用
第1章MATLAB基础知识
1.1MATLAB简介
1.2MATLAB的通润茅嘱用命令
1.2.1MATLAB选单说明
1.2.2MATLAB路径设定
1.2.3MATLAB系统常量说明
1.2.4MATLAB程式注解符说明
1.3MATLAB的计算基础
1.3.1MATLAB的预定义变数
1.3.2常用运算和基本数学函式
1.3.3数值的输出格式
1.4MATLAB程式设计基础
1.4.1MATLAB基本程式设计
1.4.2MATLAB程式控制语句运用
1.5MATLAB的绘图功能
1.5.1离散数据图形绘製
1.5.2函式图形绘製
1.5.3格线图形绘製
1.5.4曲面图形绘製
1.5.5特殊图耻乐放埋形绘製
1.6微积分问题的MATLAB求解
1.6.1符号微积分
1.6.2微分方程的数值解
1.6.3龙糊户贝格积分法微积分运算
1.6.4有限差分方法求边值问题
1.6.5样条函式求积分
1.6.6常微分方程符号解
1.7非线性方程与线性规划问题求解
1.7.1非线性方虹企记程组求解
1.7.2无约束最最佳化问题求解
1.7.3线性规划问题
1.7.4二次型规划问题
1.8本章小结
第2章Simulink仿真入门
2.1Simulink基本操作
2.1.1运行Simulink
2.1.2Simulink模组库
2.1.3Simulink模组的操作
2.2运行仿真和参数设定简介
2.2.1模型的创建
2.2.2模组的连线与简单处理
2.2.3仿真参数设定简介
2.3子系统及其封装
2.3.1创建子系统
2.3.2使能子系统
2.3.3触发子系统
2.3.4使能触发子系统
2.3.5封装子系统
2.4用MATLAB命令创建和运行Simulink模型
2.4.1创建Simulink模型与档案
2.4.2添加模组和信号线
2.4.3设定模型和模组属性
2.4.4仿真
2.5本章小结
第3章Simulink模型的建立与仿真捆记淋殃
3.1Simulink模组库简介
3.2信号源模组组
3.2.1Clock模组
3.2.2Digital Clock模组
3.2.3Constant模组
3.2.4BandLimited White Noise模组
3.2.5Chirp Signal模组
3.2.6Sine Wave模组
3.2.7Pulse Generator模组
3.2.8Random Number模组
3.2.9Step模组
3.2.10Uniform Random Number模组
3.3连续模组组
3.3.1Derivative模组
3.3.2Integrator模组
3.3.3Transfer Fcn模组
3.3.4Transport Delay模组
3.3.5ZeroPole模组
3.3.6StateSpace模组
3.4离散模组组
3.4.1Discrete Transfer Fcn模组
3.4.2Discrete Filter模组
3.4.3Unit Delay模组
3.4.4Memory模组
3.4.5Discrete ZeroPole模组
3.4.6Discrete StateSpace模组
3.4.7ZeroOrder Hold模组
3.5查表恋全渗模组组
3.5.11D Lookup Table模组
3.5.22D Lookup Table模酷定朵块
3.6用户自定义函式模组组
3.6.1Fcn模组
3.6.2MATLAB Function模组
3.6.3SFunction模组
3.7数学运算模组组
3.7.1Abs模组
3.7.2Add模组
3.7.3Divide模组
3.7.4Dot Product模组
3.7.5Gain模组
3.7.6Complex to MagnitudeAngle模组
3.7.7MagnitudeAngle to Complex模组
3.8非线性模组组
3.8.1Backlash模组
3.8.2Coulomb & Viscous Friction模组
3.8.3Dead Zone模组
3.8.4Quantizer模组
3.8.5Rate Limiter模组
3.8.6Saturation模组
3.9信号与系统模组组
3.9.1BusSelector模组
3.9.2BusCreator模组
3.9.3Mux模组
3.9.4Demux模组
3.9.5Data Store Memory模组
3.9.6Data Store Read模组
3.9.7Data Store Write模组
3.9.8Enable模组
3.9.9Ground模组
3.10本章小结
第4章Simulink常用命令库分析
4.1Simulink中常用的模组库
4.2Simulink命令代码
4.2.1Simulink系统路径
4.2.2获取Simulink模型参数值
4.3Simulink系统创建命令
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模型模组操作命令
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获取Simulink档案路径命令
4.5.1gcb命令
4.5.2gcbh命令
4.5.3gcs命令
4.5.4bdroot命令
4.6获取Simulink模型参数命令
4.6.1get_param命令
4.6.2set_param命令
4.7Simulink代码建模
4.8本章小结
第二部分Simulink控制系统仿真
第5章基于Simulink的SFunction建模
5.1Simulink SFunction仿真套用
5.1.1Simulink SFunction仿真过程
5.1.2SFunction的回调方法
5.2MFile SFunctions套用
5.3MFile SFunction模板
5.3.1SFunction工作方式
5.3.2SFunction仿真过程
5.3.3SFunction的编写
5.3.4MFile SFunction的模组化
5.4MFile SFunction实现
5.5本章小结
第6章控制系统Simulink仿真
6.1控制系统频域分析
6.1.1频率特性的定义
6.1.2频率特性和传递函式的关係
6.1.3频率特性的图形表示方法
6.2幅相频率特性
6.2.1比例环节
6.2.2微分环节
6.2.3积分环节
6.2.4惯性环节
6.2.5一阶複合微分环节
6.2.6二阶振荡环节
6.2.7二阶複合微分环节
6.2.8延迟环节
6.2.9开环系统的幅相特性曲线
6.3对数频率特性
6.3.1比例环节
6.3.2微分环节
6.3.3积分环节
6.3.4惯性环节
6.3.5一阶複合微分环节
6.3.6二阶振荡环节
6.3.7二阶複合微分环节
6.3.8延迟环节
6.4开环系统的Bode图
6.5最小相角系统和非最小相角系统
6.6奈奎斯特频域稳定判据
6.7频域对数稳定判据
6.8稳定裕度
6.8.1稳定裕度的定义
6.8.2稳定裕度的计算
6.9本章小结
第7章基于PID的Simulink控制系统仿真
7.1PID控制原理
7.2基于PID的控制仿真
7.3基于SFunction的PID控制系统仿真
7.4基于PID的倒立摆小车控制仿真
7.5本章小结
第三部分Simulink高级系统仿真套用
第8章模糊逻辑控制仿真
8.1模糊逻辑的概念
8.1.1高斯型隶属函式
8.1.2三角形隶属函式
8.2模糊逻辑控制箱图形界面
8.2.1基本FIS编辑器
8.2.2隶属函式编辑器
8.2.3绘製FIS
8.2.4设定模糊系统属性
8.2.5规则编辑器和语法编辑器
8.2.6规则观察器和模糊推理框图
8.3模糊聚类分析
8.3.1FIS曲面
8.3.2FIS结构
8.3.3模糊均值聚类
8.3.4模糊聚类工具箱
8.4模糊与PID控制器仿真设计
8.4.1模糊逻辑工具箱
8.4.2PID控制
8.4.3模糊控制器设计
8.4.4模糊与PID控制仿真
8.5本章小结
第9章Simulink在电力系统中的套用
9.1同步发电机原理分析
9.2简化同步电机模组使用
9.3同步电机模组使用
9.4负荷模型
9.4.1静态负荷模组
9.4.2三相动态负荷模组
9.5异步电机模组
9.6直流电机模组
9.7本章小结
第10章电力系统稳定性分析
10.1Powergui模组
10.1.1仿真类型
10.1.2分析工具
10.2二极体模组
10.3晶闸管模组
10.4电力系统稳态仿真
10.4.1连续系统仿真
10.4.2离散系统仿真
10.5电力系统电磁暂态仿真
10.5.1断路器模组
10.5.2三相故障模组
10.5.3暂态仿真分析
10.6本章小结
第11章通信系统仿真设计
11.1通信系统仿真简介
11.2信源与信道模型
11.2.1随机数产生器
11.2.2泊松分布产生器
11.2.3伯努利二进制信号产生器
11.2.4高斯噪声产生器
11.3滤波器分析
11.4调製与解调
11.4.1基带模型与调製通带分析
11.4.2模拟数据机模型分析
11.4.3数字数据机模型分析
11.5本章小结
第12章神经网路控制仿真
12.1神经网路简介
12.2人工神经元模型
12.3神经网路的学习规则
12.4MATLAB神经网路工具箱
12.5基于BP神经网路的PID自适应控制
12.6基于Simulink的神经网路模组仿真
12.6.1模组的设定
12.6.2模组的生成
12.7基于Simulink的神经网路控制系统
12.8反馈线性化控制
12.9本章小结
第13章滑模控制
13.1基于名义模型的滑模控制
13.1.1名义控制系统结构
13.1.2基于名义模型的控制
13.1.3基于名义模型的滑模控制器的设计
13.1.4基于名义模型的滑模控制仿真
13.2全局滑模控制
13.2.1全局滑模控制系统
13.2.2全局滑模控制器的设计
13.2.3基于全局滑模控制的仿真
13.3基于线性化反馈的滑模控制
13.3.1二阶非线性确定系统的倒立摆仿真
13.3.2二阶非线性不确定系统的倒立摆仿真
13.3.3输入/输出的反馈线性化控制
13.3.4输入/输出的反馈线性化滑模控制
13.4基于模型参考的滑模控制
13.5本章小结
第14章车辆系统仿真
14.1汽车制动系统仿真
14.2汽车悬架系统仿真
14.2.1汽车悬架系统运动方程建立
14.2.2汽车悬架系统仿真程式
14.2.3白噪声路面模拟输入仿真
14.3汽车四轮转向控制系统仿真
14.3.1低速四轮转向系统仿真
14.3.2高速四轮转向系统仿真
14.4本章小结
第15章群智慧型算法控制系统仿真
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被控对象PID整定
15.2.4阶跃回响性能检测
15.3遗传算法控制仿真
15.3.1选择运算元
15.3.2交叉运算元
15.3.3变异运算元
15.3.4适应度值评估
15.3.5遗传算法流程
15.3.6被控对象PID整定
15.3.7阶跃回响性能检测
15.4人群搜寻算法控制仿真
15.4.1搜寻步长的确定
15.4.2搜寻方向的确定
15.4.3搜寻者个体位置的更新
15.4.4人群搜寻算法流程
15.4.5被控对象PID整定
15.4.6阶跃回响性能检测
15.5本章小结
附录Simulink常用命令库
参考文献
2.3.5封装子系统
2.4用MATLAB命令创建和运行Simulink模型
2.4.1创建Simulink模型与档案
2.4.2添加模组和信号线
2.4.3设定模型和模组属性
2.4.4仿真
2.5本章小结
第3章Simulink模型的建立与仿真
3.1Simulink模组库简介
3.2信号源模组组
3.2.1Clock模组
3.2.2Digital Clock模组
3.2.3Constant模组
3.2.4BandLimited White Noise模组
3.2.5Chirp Signal模组
3.2.6Sine Wave模组
3.2.7Pulse Generator模组
3.2.8Random Number模组
3.2.9Step模组
3.2.10Uniform Random Number模组
3.3连续模组组
3.3.1Derivative模组
3.3.2Integrator模组
3.3.3Transfer Fcn模组
3.3.4Transport Delay模组
3.3.5ZeroPole模组
3.3.6StateSpace模组
3.4离散模组组
3.4.1Discrete Transfer Fcn模组
3.4.2Discrete Filter模组
3.4.3Unit Delay模组
3.4.4Memory模组
3.4.5Discrete ZeroPole模组
3.4.6Discrete StateSpace模组
3.4.7ZeroOrder Hold模组
3.5查表模组组
3.5.11D Lookup Table模组
3.5.22D Lookup Table模组
3.6用户自定义函式模组组
3.6.1Fcn模组
3.6.2MATLAB Function模组
3.6.3SFunction模组
3.7数学运算模组组
3.7.1Abs模组
3.7.2Add模组
3.7.3Divide模组
3.7.4Dot Product模组
3.7.5Gain模组
3.7.6Complex to MagnitudeAngle模组
3.7.7MagnitudeAngle to Complex模组
3.8非线性模组组
3.8.1Backlash模组
3.8.2Coulomb & Viscous Friction模组
3.8.3Dead Zone模组
3.8.4Quantizer模组
3.8.5Rate Limiter模组
3.8.6Saturation模组
3.9信号与系统模组组
3.9.1BusSelector模组
3.9.2BusCreator模组
3.9.3Mux模组
3.9.4Demux模组
3.9.5Data Store Memory模组
3.9.6Data Store Read模组
3.9.7Data Store Write模组
3.9.8Enable模组
3.9.9Ground模组
3.10本章小结
第4章Simulink常用命令库分析
4.1Simulink中常用的模组库
4.2Simulink命令代码
4.2.1Simulink系统路径
4.2.2获取Simulink模型参数值
4.3Simulink系统创建命令
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模型模组操作命令
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获取Simulink档案路径命令
4.5.1gcb命令
4.5.2gcbh命令
4.5.3gcs命令
4.5.4bdroot命令
4.6获取Simulink模型参数命令
4.6.1get_param命令
4.6.2set_param命令
4.7Simulink代码建模
4.8本章小结
第二部分Simulink控制系统仿真
第5章基于Simulink的SFunction建模
5.1Simulink SFunction仿真套用
5.1.1Simulink SFunction仿真过程
5.1.2SFunction的回调方法
5.2MFile SFunctions套用
5.3MFile SFunction模板
5.3.1SFunction工作方式
5.3.2SFunction仿真过程
5.3.3SFunction的编写
5.3.4MFile SFunction的模组化
5.4MFile SFunction实现
5.5本章小结
第6章控制系统Simulink仿真
6.1控制系统频域分析
6.1.1频率特性的定义
6.1.2频率特性和传递函式的关係
6.1.3频率特性的图形表示方法
6.2幅相频率特性
6.2.1比例环节
6.2.2微分环节
6.2.3积分环节
6.2.4惯性环节
6.2.5一阶複合微分环节
6.2.6二阶振荡环节
6.2.7二阶複合微分环节
6.2.8延迟环节
6.2.9开环系统的幅相特性曲线
6.3对数频率特性
6.3.1比例环节
6.3.2微分环节
6.3.3积分环节
6.3.4惯性环节
6.3.5一阶複合微分环节
6.3.6二阶振荡环节
6.3.7二阶複合微分环节
6.3.8延迟环节
6.4开环系统的Bode图
6.5最小相角系统和非最小相角系统
6.6奈奎斯特频域稳定判据
6.7频域对数稳定判据
6.8稳定裕度
6.8.1稳定裕度的定义
6.8.2稳定裕度的计算
6.9本章小结
第7章基于PID的Simulink控制系统仿真
7.1PID控制原理
7.2基于PID的控制仿真
7.3基于SFunction的PID控制系统仿真
7.4基于PID的倒立摆小车控制仿真
7.5本章小结
第三部分Simulink高级系统仿真套用
第8章模糊逻辑控制仿真
8.1模糊逻辑的概念
8.1.1高斯型隶属函式
8.1.2三角形隶属函式
8.2模糊逻辑控制箱图形界面
8.2.1基本FIS编辑器
8.2.2隶属函式编辑器
8.2.3绘製FIS
8.2.4设定模糊系统属性
8.2.5规则编辑器和语法编辑器
8.2.6规则观察器和模糊推理框图
8.3模糊聚类分析
8.3.1FIS曲面
8.3.2FIS结构
8.3.3模糊均值聚类
8.3.4模糊聚类工具箱
8.4模糊与PID控制器仿真设计
8.4.1模糊逻辑工具箱
8.4.2PID控制
8.4.3模糊控制器设计
8.4.4模糊与PID控制仿真
8.5本章小结
第9章Simulink在电力系统中的套用
9.1同步发电机原理分析
9.2简化同步电机模组使用
9.3同步电机模组使用
9.4负荷模型
9.4.1静态负荷模组
9.4.2三相动态负荷模组
9.5异步电机模组
9.6直流电机模组
9.7本章小结
第10章电力系统稳定性分析
10.1Powergui模组
10.1.1仿真类型
10.1.2分析工具
10.2二极体模组
10.3晶闸管模组
10.4电力系统稳态仿真
10.4.1连续系统仿真
10.4.2离散系统仿真
10.5电力系统电磁暂态仿真
10.5.1断路器模组
10.5.2三相故障模组
10.5.3暂态仿真分析
10.6本章小结
第11章通信系统仿真设计
11.1通信系统仿真简介
11.2信源与信道模型
11.2.1随机数产生器
11.2.2泊松分布产生器
11.2.3伯努利二进制信号产生器
11.2.4高斯噪声产生器
11.3滤波器分析
11.4调製与解调
11.4.1基带模型与调製通带分析
11.4.2模拟数据机模型分析
11.4.3数字数据机模型分析
11.5本章小结
第12章神经网路控制仿真
12.1神经网路简介
12.2人工神经元模型
12.3神经网路的学习规则
12.4MATLAB神经网路工具箱
12.5基于BP神经网路的PID自适应控制
12.6基于Simulink的神经网路模组仿真
12.6.1模组的设定
12.6.2模组的生成
12.7基于Simulink的神经网路控制系统
12.8反馈线性化控制
12.9本章小结
第13章滑模控制
13.1基于名义模型的滑模控制
13.1.1名义控制系统结构
13.1.2基于名义模型的控制
13.1.3基于名义模型的滑模控制器的设计
13.1.4基于名义模型的滑模控制仿真
13.2全局滑模控制
13.2.1全局滑模控制系统
13.2.2全局滑模控制器的设计
13.2.3基于全局滑模控制的仿真
13.3基于线性化反馈的滑模控制
13.3.1二阶非线性确定系统的倒立摆仿真
13.3.2二阶非线性不确定系统的倒立摆仿真
13.3.3输入/输出的反馈线性化控制
13.3.4输入/输出的反馈线性化滑模控制
13.4基于模型参考的滑模控制
13.5本章小结
第14章车辆系统仿真
14.1汽车制动系统仿真
14.2汽车悬架系统仿真
14.2.1汽车悬架系统运动方程建立
14.2.2汽车悬架系统仿真程式
14.2.3白噪声路面模拟输入仿真
14.3汽车四轮转向控制系统仿真
14.3.1低速四轮转向系统仿真
14.3.2高速四轮转向系统仿真
14.4本章小结
第15章群智慧型算法控制系统仿真
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被控对象PID整定
15.2.4阶跃回响性能检测
15.3遗传算法控制仿真
15.3.1选择运算元
15.3.2交叉运算元
15.3.3变异运算元
15.3.4适应度值评估
15.3.5遗传算法流程
15.3.6被控对象PID整定
15.3.7阶跃回响性能检测
15.4人群搜寻算法控制仿真
15.4.1搜寻步长的确定
15.4.2搜寻方向的确定
15.4.3搜寻者个体位置的更新
15.4.4人群搜寻算法流程
15.4.5被控对象PID整定
15.4.6阶跃回响性能检测
15.5本章小结
附录Simulink常用命令库
参考文献
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