MapleSim系统建模与仿真【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

MapleSim系统建模与仿真PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 MapleSim使用环境1

1.1 MapleSim物理系统建模1

1.1.1 MapleSim的功能1

1.1.2 因果和非因果建模2

1.2 MapleSim窗口4

1.3 基础教程：RLC电路和直流电机的建模仿真5

1.3.1 构建一个RLC电路模型5

1.3.2 定义元件的属性7

1.3.3 添加探针（Probe）7

1.3.4 RLC电路模型仿真7

1.3.5 创建一个简单的直流电机模型8

1.3.6 直流电机模型仿真9

第2章 Maple基础10

2.1 与Maple对话10

2.1.1 Maple环境10

2.1.2 准备工作11

2.1.3 输入数学14

2.1.4 鼠标单击和键盘命令16

2.1.5 帮助系统20

2.1.6 Maple使用快速参考表21

2.2 使用命令和函数包24

2.2.1 使用顶层Maple命令25

2.2.2 使用Maple函数包中的命令26

2.3 微积分28

2.3.1 极限28

2.3.2 微分29

2.3.3 级数30

2.3.4 积分30

2.4 线性代数31

2.4.1 创建矩阵和向量31

2.4.2 访问矩阵和向量中的元素33

2.4.3 矩阵和向量计算34

2.4.4 大型矩阵和向量的数值计算36

2.5 微分方程36

2.5.1 常微分方程36

2.5.2 偏微分方程39

2.5.3 微分代数方程41

2.6 优化43

2.6.1 局部优化44

2.6.2 全局优化45

2.7 动态系统48

2.7.1 创建系统对象48

2.7.2 动态系统绘图51

2.7.3 系统分析52

2.8 基础编程知识52

2.8.1 Maple的系统结构52

2.8.2 数据结构53

2.8.3 语句55

2.8.4 过程（Procedure）59

2.8.5 模块（Modules）62

2.8.6 中断计算63

2.8.7 调试63

2.8.8 代码生成（CodeGeneration）66

2.9 Maple使用中常犯的错误67

第3章 创建模型70

3.1 MapleSim元件库70

3.2 模型导航71

3.3 定义元件之间如何相互作用72

3.4 定义建模元件属性73

3.4.1 定义参数单位73

3.4.2 定义初始条件74

3.5 创建和管理子系统74

3.5.1 示例：创建子系统75

3.5.2 子系统导航75

3.5.3 添加一个子系统的多个拷贝（copy）到模型中76

3.5.4 编辑子系统定义和共享子系统77

3.5.5 使用独立子系统建模80

3.6 全局和子系统参数81

3.6.1 全局参数81

3.6.2 子系统参数83

3.6.3 创建参数块84

3.7 附加文件到模型中86

3.8 创建和管理自定义库87

3.9 为模型添加注释88

3.1 0输入2-D数学符号89

3.1 1 创建一个用于插值表元件的数据集90

3.1 2练习：建立一个模型91

第4章 创建自定义建模元件95

4.1 概述95

4.2 自定义建模元件模板使用介绍96

4.2.1 建模元件描述区域96

4.2.2 模型方程区域96

4.2.3 定义端口区域97

4.2.4 生成MapleSim自定义建模元件区域98

4.3 创建一个简单的自定义建模元件98

4.4 创建具有信号流行为的自定义建模元件99

4.4.1 创建一个简单的信号流自定义建模元件99

4.4.2 使用微分方程创建自定义建模元件101

4.5 创建具有物理连接的自定义建模元件101

4.6 示例1：非线性弹簧阻尼器元件103

4.6.1 打开自定义建模元件模板103

4.6.2 定义建模元件名和方程103

4.6.3 定义建模元件端口104

4.6.4 生成自定义建模元件105

4.7 示例2：磁性球悬浮系统105

4.7.1 创建子系统106

4.7.2 参数化建模107

4.7.3 反馈控制107

4.7.4 结果显示108

第5章 模型仿真和可视化109

5.1 MapleSim如何进行模型仿真109

5.2 对模型运行仿真110

5.2.1 仿真和高级仿真设置111

5.2.2 编辑探针的值113

5.2.3 存储参数集和对比仿真结果113

5.3 仿真过程信息114

5.4 管理仿真结果114

5.5 自定义仿真结果图形114

5.6 仿真结果窗口工具栏和菜单117

5.7 多体模型的可视化117

5.7.1 三维可视化设置117

5.7.2 三维工作空间118

5.7.3 查看和导航三维模型119

5.7.4 添加三维形状图到三维模型120

5.7.5 在三维工作空间内建立模型122

5.7.6 示例：在三维工作空间内建立一个双摆模型125

5.8 练习：仿真和可视化模型129

第6章 Maple API和模型分析130

6.1 概述130

6.2 提取方程和符号分析132

6.2.1 使用Equations模板132

6.2.2 示例：自动生成模型的数学方程132

6.3 分析线性系统138

6.4 参数优化139

6.4.1 使用Optimization模板139

6.4.2 示例：使用调谐质量阻尼器控制地板的振动140

6.5 信号处理与振动分析143

6.5.1 离散傅里叶变换143

6.5.2 传动系统的固有频率145

6.6 控制设计工具箱的使用148

6.6.1 使用MapleSim控制设计模板148

6.6.2 示例：直流电机149

第7章 MapleSim建模实践151

7.1 添加一个变速箱到直流电机模型151

7.2 缆索牵力控制器建模155

7.3 非线性阻尼器建模158

7.4 多体机械系统建模162

7.4.1 三维建模工作区162

7.4.2 常用多体建模元件介绍163

7.4.3 平面曲柄滑块机构建模166

7.5 使用自定义建模元件模板170

7.5.1 使用自定义建模元件模板：创建一个热敏电阻170

7.5.2 在自定义建模元件模板中使用Maple函数173

7.6 高级建模练习：受控机械臂建模176

7.6.1 多体机构建模176

7.6.2 创建一个自定义元件178

7.6.3 完成模型和构建一个控制器180

7.6.4 创建自定义仿真结果图182

7.6.5 使用Maple模板分析MapleSim模型183

7.7 高级建模练习：简单的EV电动汽车建模185

第8章 MapleSim代码生成189

8.1 MapleSim模型输出为独立的C代码，集成到VC＋＋项目中189

8.1.1 MapleSim模型189

8.1.2 使用MapleSim内置的code generation template输出C代码190

8.1.3 在VC+++中创建一个新的项目193

8.1.4 添加MapleSim生成的C代码到项目中194

8.1.5 运行VC+++项目197

8.2 MapleSim模型输出到Simulink197

8.2.1 Simulink概述197

8.2.2 建立Maple与MATLAB/Simulink之间的连接198

8.2.3 使用Simulink Block Generation模板198

8.2.4 打开MapleSim Connector预置的示例202

8.2.5 输出MapleSim模型202

8.3 MapleSim模型输出到LabView和NI VerStand208

8.3.1 概述208

8.3.2 使用LabVIEW Component Block Generation模板208

8.3.3 使用LabVIEW Block Generation模板213

8.3.4 输出MapleSim模型为LabVIEW EMI Block213

8.4 MapleSim模型输出到dSPACE216

8.4.1 dSPACE概述216

8.4.2 使用入门217

8.4.3 输出子系统到dSPACE219

参考文献232