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第一部分 基 础篇2

第1章MATLAB简介及建模与仿真2

1.1 MATLAB的应用2

1.1.1 MATLAB的发展与应用2

1.1.2 MATLAB的功能及特点3

1.1.3 MATLAB的工具箱5

1.2系统建模与仿真9

1.2.1系统建模9

1.2.2仿真的基本概念9

1.2.3仿真的基本步骤9

1.2.4仿真的发展阶段10

1.3习题11

第2章MATLAB的使用基础12

2.1 MATLAB的安装12

2.2 MATLAB的开发环境12

2.2.1 MATLAB的启动与设置12

2.2.2 MATLAB的窗口14

2.2.3 MATLAB的工作空间14

2.2.4 MATLAB的程序编辑及调试器15

2.2.5 MATLAB的工具栏15

2.2.6 MATLAB的在线帮助16

2.3习题17

第3章MATLAB的数值计算18

3.1 MATLAB的常用数值类型18

3.2矩阵与数组的运算19

3.2.1矩阵运算19

3.2.2数组运算26

3.3常用运算函数一览28

3.4常用数值方法举例31

3.4.1线性代数方程组的求解31

3.4.2微分方程初值问题的求解35

3.5习题38

3.6上机实验39

第4章MATLAB的图形绘制40

4.1二维图形的绘制40

4.1.1一般绘图形式40

4.1.2特殊绘图形式48

4.2三维图形的绘制52

4.2.1一般三维绘图53

4.2.2特殊三维绘图58

4.3图形对象及其属性59

4.4应用函数一览62

4.5习题63

4.6上机实验63

第5章MATLAB程序设计及其仿真65

5.1 M文件65

5.1.1什么是M文件65

5.1.2 M函数与MATLAB脚本文件66

5.1.3全局变量与局部变量67

5.2子函数与局部函数68

5.3 MATLAB常用编程语句68

5.3.1流程控制语句68

5.3.2其他常用语句72

5.4 MATLAB程序设计的基本原则73

5.5程序实例73

5.6习题83

5.7上机实验83

第6章Simulink的仿真环境84

6.1 Simulink启动与运行界面84

6.2 Simulink模块库简介85

6.2.1公共模块库85

6.2.2专业模块库98

6.3自定义模块102

6.4习题103

6.5上机实验103

第7章Simulink建模及实例104

7.1 Simulink建模的基本方法104

7.1.1模型建立的基本步骤104

7.1.2模块的查找与选择104

7.1.3模块的基本操作105

7.1.4模型的搭建108

7.1.5模块参数设置110

7.1.6仿真参数配置110

7.1.7运行与保存116

7.2建模举例117

7.3习题125

7.4上机实验125

第二部分 应 用篇127

第8章 电路的建模及仿真127

8.1电路建模仿真的基本步骤127

8.2常用电路分析法及举例129

8.2.1直流电路建模与仿真129

8.2.2动态电路建模与仿真137

8.2.3正弦交流电路建模与仿真142

8.3习题146

8.4上机实验147

第9章 电力系统的建模及仿真150

9.1高压直流传输系统的建模及仿真150

9.2同步发电机励磁系统的建模及仿真169

9.3习题177

9.4上机实验177

第10章 电机的建模及仿真179

10.1直流电动机建模及仿真179

10.1.1直流电动机起动179

10.1.2直流电动机调速187

10.1.3直流电动机制动191

10.2三相异步电动机的建模及仿真196

10.3三相异步电动机变频调速的建模及仿真201

10.4习题203

10.5上机实验203

第11章 测控系统的设计及仿真204

11.1测控系统的典型数学模型204

11.2测控系统的常规分析方法216

11.2.1时域分析法216

11.2.2频域分析法224

11.3几种典型测控系统的建模及仿真233

11.4习题236

11.5上机实验236

第12章 过程控制系统的设计及仿真237

12.1过程控制系统概述237

12.1.1过程控制系统的组成238

12.1.2过程控制系统设计的一般步骤238

12.2数字PID控制器及其MATLAB实现240

12.2.1数字PID控制算法的形式与特点240

12.2.2位置PID控制算法241

12.2.3连续系统的数字PID控制及仿真243

12.2.4离散系统的数字PID控制及仿真245

12.2.5增量式PID控制及仿真247

12.2.6步进式PID控制及仿真249

12.3仿真实例251

12.3.1液位前馈—反馈控制系统设计及仿真251

12.3.2锅炉内胆水温定值控制系统设计及仿真253

12.4习题256

12.5上机实验256

第13章 模糊控制系统的设计及仿真257

13.1模糊控制系统概述257

13.1.1模糊控制系统的基本结构及其原理258

13.1.2模糊PID控制器259

13.2模糊控制系统设计的一般步骤259

13.2.1模糊化及MATLAB实现260

13.2.2隶属度函数及MATLAB实现261

13.2.3模糊规则及MATLAB实现263

13.2.4模糊推理系统及MATLAB实现265

13.3模糊系统建模仿真实例266

13.4习题270

13.5上机实验270

参考文献272