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第1章 计算机仿真技术及MATLAB简介1

1.1 计算机仿真技术1

1.2 MATLAB功能简介2

1.3 MATLAB在工业工程中的应用3

1.4 工程和科学问题的求解4

1.5 MATLAB环境介绍4

1.5.1 MATLAB的启动和退出4

1.5.2 MATLAB主菜单及功能4

1.6 帮助功能6

1.6.1 在线帮助桌面系统6

1.6.2 命令查询系统8

1.6.3 联机演示系统10

习题12

第2章 MATLAB基础知识13

2.1 数据类型13

2.1.1 数值类型13

2.1.2 逻辑类型20

2.1.3 字符和字符串22

2.1.4 函数句柄23

2.1.5 结构体类型24

2.1.6 单元数组类型（cell）25

2.2 运算符27

2.2.1 算术运算符27

2.2.2 关系运算符28

2.2.3 逻辑运算符30

2.2.4 运算优先级30

2.3 字符串处理函数31

2.3.1 字符串的构造31

2.3.2 字符串比较函数33

2.3.3 字符串查找和替换函数34

2.3.4 字符串与数值转换35

2.4 程序控制36

2.4.1 关系运算符和逻辑运算符36

2.4.2 流程图和伪码37

2.4.3 顺序结构38

2.4.4 选择结构38

2.4.5 循环结构41

习题44

第3章 数组和矩阵操作46

3.1 创建数值数组46

3.1.1 一维数组的创建方法46

3.1.2 二维数组的创建方法48

3.1.3 三维数组的创建方法48

3.2 操作数值数组50

3.2.1 选取低维数组的对角元素50

3.2.2 低维数组的形式转换51

3.2.3 选取三角矩阵52

3.2.4 高维数组的对称交换52

3.2.5 高维数组的降维操作53

3.3 矩阵操作54

3.3.1 创建矩阵54

3.3.2 改变矩阵大小58

3.3.3 矩阵元素的运算61

3.3.4 矩阵运算62

3.3.5 矩阵分析66

习题71

第4章 MATLAB中的函数73

4.1 内置函数的使用73

4.2 初等数学函数74

4.3 三角函数75

4.4 数据分析函数76

4.5 随机数77

4.5.1 基本随机数77

4.5.2 连续型分布随机数77

4.6 复数80

4.7 计算的极限81

4.8 特殊值和辅助功能82

习题82

第5章 绘图83

5.1 概要83

5.2 常用数学函数83

5.2.1 基本数学函数83

5.2.2 三角函数与反三角函数85

5.3 绘图命令89

5.3.1 绘图命令要览89

5.3.2 绘图命令用法说明90

5.4 绘制实例集锦92

习题101

第6章 自定义函数102

6.1 MATLAB的图形用户界面简介102

6.2 图形用户界面设计工具GUIDE103

6.2.1 图形用户界面的开发环境103

6.2.2 位置调整工具（Alignment Tool）106

6.2.3 对象属性查看器（Property Inspector）108

6.2.4 菜单编辑器（Menu Editor）113

6.2.5 对象浏览器（Object Browser）116

6.2.6 对象生成GUI程序的设置116

6.3 对话框117

6.3.1 提问对话框（Questdlg）117

6.3.2 输入对话框（Inputdlg）118

6.3.3 列表对话框（Listdlg）119

6.3.4 其他对话框122

习题123

第7章 输入／输出控制124

7.1 多项式的运算124

7.1.1 多项式的表达和生成124

7.1.2 多项式的乘除125

7.1.3 多项式的求导126

7.1.4 多项式的求根127

7.2 数据分析128

7.2.1 极值、均值、标准差和中位值的计算128

7.2.2 曲线的拟合130

7.2.3 协方差阵和相关阵131

7.2.4 统计频数直方图133

7.3 数值积分和微分134

7.3.1 微分和积分的物理意义及数字表达134

7.3.2 函数数值微分135

7.3.3 数值微分138

7.4 一般非线性方程组的数值解139

7.5 微分方程求解141

7.5.1 微分方程的意义141

7.5.2 一阶常微分方程求解141

7.5.3 二阶常微分方程求解143

习题144

第8章 MATLAB/Simulink下的控制系统仿真145

8.1 MATLAB适合控制系统仿真的特点145

8.2 Simulink仿真概述146

8.2.1 Simulink的启动与退出146

8.2.2 Simulink建模仿真147

8.3 Simulink模块库简介148

8.3.1 Simulink模块库分类148

8.3.2 控制系统仿真中常用的模块154

8.4 Simulink功能模块的处理156

8.4.1 Simulink模块参数设置156

8.4.2 Simulink模块的基本操作157

8.4.3 Simulink模块间的连线处理158

8.5 Simulink仿真设置159

8.5.1 仿真器参数设置159

8.5.2 工作空间数据导入／导出设置160

8.6 Simulink仿真举例161

8.7 Simulink自定义功能模块163

8.7.1 自定义功能模块的创建163

8.7.2 自定义功能模块的封装165

8.8 S函数设计与应用169

8.8.1 S函数简介169

8.8.2 S函数设计模板170

8.8.3 S函数设计举例172

习题174

第9章 控制系统数学模型176

9.1 引言176

9.2 动态过程微分方程描述176

9.3 拉斯变换与控制系统模型177

9.4 数学模型描述179

9.4.1 传递函数模型179

9.4.2 零极点形式的数学模型179

9.4.3 状态空间模型179

9.5 MATLAB/Simulink在模型中的应用180

9.5.1 多项式处理相关的函数180

9.5.2 建立传递函数相关的函数182

9.5.3 建立零极点形式的数学模型相关函数184

9.5.4 建立状态空间模型相关函数185

9.5.5 Simulink中的控制系统模型表示186

9.5.6 系统模型间的转换与连接188

9.5.7 应用实例190

习题191

第10章 电力电子系统仿真192

10.1 电力电子模块192

10.1.1 电力电子开关模块194

10.1.2 通用桥模块201

10.1.3 PWM脉冲发生器模块（Li354）204

10.2 电力电子变流系统仿真206

10.2.1 AC-DC系统仿真206

10.2.2 DC/DC系统仿真225

10.2.3 DC/AC系统仿真235

10.2.4 AC/AC系统仿真248

习题261

第11章 电力系统仿真266

11.1 电力系统元件仿真模型介绍266

11.1.1 同步发电机仿真模型267

11.1.2 变压器仿真模型270

11.1.3 输电线路模型270

11.1.4 负荷模型271

11.1.5 电力图形用户分析界面模块274

11.2 潮流计算的应用实例276

11.3 电力系统短路故障分析的应用实例280

11.3.1 无穷大电源供电系统三相短路仿真281

11.3.2 同步发电机突然短路的暂态过程仿真285

习题289

参考文献291