MATLABMATLAB/SIMULINK系统仿真超级学习手册(第2版)

本书特色

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本书基于MATLAB R2018a，由浅入深，全面讲解了MATLAB Simulink的知识。本书涉及面广，涵盖了一般用户需要使用的各种功能，并详细介绍了MATLAB Simulink的使用。本书自始至终采用实例描述；内容完整且每章相对独立，是一本详细的MATLAB Simulink参考书。 全书共分为13章，首先介绍MATLAB的基础知识，随后重点介绍Simulink的使用，包括Simulink仿真基础、Simulink的仿真技术，以及Simulink的仿真应用。其中，Simulink仿真基础主要介绍Simulink模块库、Simulink基本操作以及Simulink系统的建模与仿真。同时，本书也对各种动态系统，如简单系统、离散系统、连续系统、混合系统的Simulink仿真进行了介绍。而Simulink子系统、命令行方式仿真以及S-function的运用则是Simulink仿真技术的内容。*后6章为Simulink在工程上的应用，包括通信系统仿真、电力系统仿真、控制系统仿真、模糊控制仿真、神经网络仿真和图像处理仿真。本书从这些系统的基本概念出发，对其仿真的方法及应用加以说明。 本书以实用为目标，用实例引导，深入浅出，讲解翔实，既适合作为理工科高等院校研究生、本科生的教学用书，也可作为广大科研工程技术人员的参考用书。

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内容简介

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本书基于MATLAB R2018a，由浅入深，全面讲解了MATLAB/Simulink的知识。本书涉及面广，涵盖了一般用户需要使用的各种功能，并详细介绍了MATLAB/Simulink的使用。本书自始至终采用实例描述；内容完整且每章相对独立，是一本详细的MATLAB/Simulink参考书。

全书共分为13章，首先介绍MATLAB的基础知识，随后重点介绍Simulink的使用，包括Simulink仿真基础、Simulink的仿真技术，以及Simulink的仿真应用。其中，Simulink仿真基础主要介绍Simulink模块库、Simulink基本操作以及Simulink系统的建模与仿真。同时，本书也对各种动态系统，如简单系统、离散系统、连续系统、混合系统的Simulink仿真进行了介绍。而Simulink子系统、命令行方式仿真以及S-function的运用则是Simulink仿真技术的内容。很后6章为Simulink在工程上的应用，包括通信系统仿真、电力系统仿真、控制系统仿真、模糊控制仿真、神经网络仿真和图像处理仿真。本书从这些系统的基本概念出发，对其仿真的方法及应用加以说明。

本书以实用为目标，用实例引导，深入浅出，讲解翔实，既适合作为理工科高等院校研究生、本科生的教学用书，也可作为广大科研工程技术人员的参考用书。

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作者简介

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石良臣，男，毕业于北京航空航天大学，博士学历，工程师。毕业后进入航天科技集团第四研究院从事科研工作近十年。其后加入深圳市歌华智能科技公司担任研发部经理，主要从事无人机飞控系统和发动机电控系统的开发，具有丰富的复杂非线性控制系统模型仿真与开发实践经验。工作期间获得过国家发明专利及软件著作权多项，获得过科学技术进步奖一项。

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目录

第 1章 系统仿真与MATLAB Simulink11.1 系统仿真技术概述 11.2 MATLAB简介 21.2.1 MATLAB产品说明 21.2.2 MATLAB Simulink的特点 31.3 MATLAB Simulink应用示例 41.4 本章小结 6第 2章 MATLAB编程基础 72.1 MATLAB工作环境 72.1.1 MATLAB主界面 72.1.2 MATLAB文本编辑窗口 122.1.3 MATLAB帮助文档的使用 132.2 MATLAB语言的基本元素 152.2.1 变量 162.2.2 赋值语句 162.2.3 矩阵及其元素表示 172.3 MATLAB下矩阵的运算 192.3.1 矩阵的代数运算 202.3.2 矩阵的关系运算 232.3.3 矩阵的逻辑运算 242.4 MATLAB的程序流程控制 242.4.1 循环控制结构 242.4.2 条件选择控制结构 252.5 M文件的编写 272.5.1 脚本文件 272.5.2 函数文件 282.6 MATLAB的图形绘制 302.6.1 二维图形的绘制 302.6.2 三维图形的绘制 382.6.3 “绘图”工具栏 412.6.4 图形对象属性设置 412.7 MATLAB编程实例 442.7.1 汉诺塔问题 442.7.2 MATLAB在自动控制中的应用 462.7.3 MATLAB在电力信号分析处理中的应用 472.8 本章小结 48第3章 Simulink仿真基础 503.1 Simulink仿真环境 503.2 Simulink模块库 523.2.1 标准Simulink模块库 523.2.2 专业模块库 533.3 Simulink的基本操作 543.3.1 模块的基本操作 543.3.2 信号线的基本操作 553.3.3 系统模型的基本操作 553.3.4 子系统建立 563.4 Simulink系统建模 583.5 Simulink运行仿真 603.5.1 运行仿真过程 613.5.2 仿真参数设置 633.5.3 示波器的使用 643.6 Simulink仿真示例 673.6.1 一般控制系统中的仿真 673.6.2 简单电路系统中的仿真 683.7 本章小结 71第4章 动态系统的Simulink仿真 724.1 简单系统仿真 724.1.1 简单系统的基本概念 724.1.2 简单系统的仿真分析 724.2 离散系统仿真 754.2.1 离散系统的基本概念 754.2.2 离散系统的Simulink仿真分析 764.2.3 线性离散系统的基本概念 784.2.4 线性离散系统的仿真分析 794.3 连续系统仿真 814.3.1 连续系统的基本概念 814.3.2 连续系统的Simulink仿真分析 824.3.3 线性连续系统的基本概念 854.3.4 线性连续系统的仿真分析 864.4 混合系统仿真 884.4.1 混合系统仿真技术概述 884.4.2 混合系统仿真实例一：通信系统 894.4.3 混合系统仿真实例二：汽车行驶控制系统 914.5 Simulink的调试技术 944.5.1 Simulink调试器启动 954.5.2 调试器的操作设置与功能 954.5.3 系统调试实例 974.6 本章小结 99第5章 Simulink子系统 1015.1 Simulink简单子系统 1015.1.1 简单子系统的生成 1015.1.2 子系统的基本操作 1025.2 Simulink高级子系统 1025.2.1 条件执行子系统的建立方法 1035.2.2 使能子系统 1045.2.3 触发子系统 1065.2.4 触发使能子系统 1095.2.5 原子子系统 1095.2.6 其他子系统介绍 1115.3 Simulink子系统的封装 1125.3.1 子系统封装的概念 1125.3.2 创建子系统封装模块 1125.3.3 子系统封装实例 1145.4 Simulink模块库技术 1165.4.1 模块库的概念及应用 1165.4.2 建立与使用模块库 1175.4.3 库模块与引用模块的关联 1185.4.4 可配置子系统 1195.5 本章小结 120第6章 Simulink命令行仿真 1226.1 使用命令行方式建立系统模型 1226.1.1 关于系统模型的命令 1236.1.2 关于模块的命令 1256.1.3 关于连线的命令 1266.1.4 关于参数的命令 1266.1.5 关于路径名的命令 1286.1.6 其他命令 1286.1.7 命令行方式建立系统模型实例 1296.2 Simulink与MATLAB的接口 1306.2.1 由MATLAB工作区变量设置系统模块参数 1306.2.2 将信号输出到MATLAB工作区中 1306.2.3 使用工作区变量作为系统输入信号 1316.2.4 MATLAB Function与Fcn模块 1316.3 使用命令行方式进行动态系统仿真 1326.3.1 使用sim命令进行动态系统仿真 1336.3.2 simset与simget命令的使用 1376.3.3 simplot命令的使用 1406.4 使用MATLAB脚本分析动态系统 1416.4.1 蹦极跳的安全性分析 1416.4.2 汽车行驶控制系统中控制器的调节 1426.5 Simulink系统仿真常见问题 1446.5.1 系统状态的确定 1446.5.2 系统平衡点的确定 1456.5.3 非线性系统的线性化处理 1466.5.4 回调函数 1486.6 本章小结 150第7章 S-function 1517.1 S-function概述 1517.1.1 S-function的基本概念 1517.1.2 S-function的几个相关概念 1527.1.3 S-function模块 1557.1.4 在模型中使用S-function 1557.1.5 向S-function传递参数 1577.1.6 何时使用S-function 1577.2 S-function的工作原理 1587.2.1 Simulink模块的数学关系 1587.2.2 Simulink仿真流程 1587.2.3 S-function仿真流程 1597.2.4 S-function回调程序 1607.3 编写M文件S-function 1607.3.1 M文件S-function概述 1607.3.2 S-function参数 1617.3.3 S-function的输出 1617.3.4 定义S-function的模块特性 1627.3.5 M文件S-function实例 1627.4 编写C-MEX文件S-function 1737.4.1 MEX文件S-function概述 1737.4.2 SimStruct数据结构与Work Vector工作向量 1737.4.3 C-MEX S-function仿真流程 1757.4.4 C-MEX S-function模板 1767.4.5 C-MEX S-function实例 1787.4.6 S-Function Builder 1807.5 M文件S-function与C-MEX S-function的比较 1877.6 本章小结 192第8章 通信系统仿真 1948.1 通信系统 1948.1.1 通信系统的分类 1948.1.2 通信系统的仿真方法 1968.2 通信系统仿真模型 2048.2.1 通信系统的基本模型 2048.2.2 通信系统基本模块 2078.3 通信系统仿真命令 2278.3.1 信源产生函数 2278.3.2 信源编码 解码函数 2288.3.3 信道模型函数 2308.3.4 调制 解调函数 2328.3.5 滤波器函数 2328.4 通信系统仿真实例 2348.5 本章小结 238第9章 电力系统仿真 2399.1 电力系统元件 2399.1.1 同步发电机 2399.1.2 电力变压器 2479.1.3 输电线路 2529.1.4 负荷 2589.2 电力图形分析界面模块 2599.2.1 配置参数 2609.2.2 稳态电压电流 2619.2.3 初始状态设置 2619.2.4 潮流计算 2629.2.5 电机初始化 2629.2.6 LTI视窗 2639.2.7 阻抗依频特性 2639.2.8 FFT分析 2649.2.9 报表生成 2659.2.10 磁滞特性设计工具 2659.2.11 计算RLC线路参数 2669.3 电力系统仿真命令 2679.3.1 电源及组件函数类型 2679.3.2 发动机和发生器函数类型 2699.3.3 感应测量函数类型 2719.3.4 仿真分析函数类型 2719.4 电力系统仿真实例 2729.4.1 电力系统潮流计算 2729.4.2 电力系统稳态分析 2749.5 本章小结 276第 10章 控制系统仿真 27710.1 控制系统基本概念 27710.1.1 控制系统的结构 27710.1.2 控制系统的数学模型 27810.1.3 控制系统的性能指标 28310.2 控制系统分析方法 28510.2.1 时域分析法 28510.2.2 根轨迹分析法 28910.2.3 频域分析法 29310.2.4 状态空间分析法 29810.3 控制系统仿真模块 30710.3.1 Simulink标准模块库 30710.3.2 控制系统工具箱 31310.4 控制系统仿真命令 31510.4.1 模型命令 31510.4.2 分析命令 31810.4.3 设计命令 31910.5 控制系统仿真实例 32010.6 本章小结 324第 11章 模糊控制仿真 32611.1 模糊理论的基本概念 32611.1.1 模糊集合 32611.1.2 模糊关系 32811.1.3 模糊逻辑 32811.1.4 模糊语言 32811.1.5 模糊推理 32911.2 模糊控制的基本概念 33011.2.1 模糊控制系统的组成 33011.2.2 模糊控制系统的设计 33311.3 模糊推理系统 33611.3.1 模糊推理系统的图形用户界面 33611.3.2 模糊推理系统编辑器 33711.3.3 隶属函数编辑器 34111.3.4 模糊规则编辑器 34311.3.5 模糊规则观察器 34911.3.6 曲面观察器 35011.3.7 模糊系统设计实例 35211.4 模糊控制系统仿真 35711.4.1 模糊逻辑工具箱简介 35811.4.2 FIS与模糊逻辑控制器连接 35911.4.3 模糊控制系统的仿真 36111.4.4 MATLAB自带模糊控制系统示例 36811.5 本章小结 369第 12章 神经网络仿真 37112.1 神经网络的基本概念 37112.1.1 生物神经元 37112.1.2 人工神经网络 37212.1.3 神经网络的结构 37312.1.4 神经网络的学习 37412.2 神经网络工具箱 37512.2.1 神经网络工具箱简介 37612.2.2 神经网络函数拟合 37712.2.3 神经网络模式识别 38612.2.4 神经网络数据聚类 39012.2.5 神经网络时间序列预测 39412.2.6 神经网络函数命令 39712.3 神经网络与Simulink 40112.3.1 神经网络Simulink模块 40112.3.2 神经网络Simulink建模 40412.4 自定义神经网络 40612.4.1 自定义神经网络函数命令 40612.4.2 神经网络数据管理GUI 40812.5 本章小结 411第 13章 图像处理仿真 41213.1 图像处理模块库 41213.1.1 分析和增强模块库 41313.1.2 转换模块库 41313.1.3 滤波模块库 41413.1.4 几何变换模块库 41513.1.5 形态学操作模块库 41513.1.6 接收器模块库 41613.1.7 输入源模块库 41613.1.8 统计模块库 41713.1.9 文本和图形模块库 41813.1.10 变换模块库 41813.1.11 工具模块库 41913.2 基于Simulink的图像增强 41913.2.1 图像灰度变换增强 41913.2.2 图像的平滑增强 42413.2.3 图像锐化增强 42613.3 基于Simulink的图像转换处理 42713.3.1 图像类型转换 42713.3.2 颜色模型转换 42913.4 基于Simulink的图像几何变换 43113.4.1 图像的旋转 43113.4.2 图像的缩放 43213.5 基于Simulink的图像数学形态学操作 43413.5.1 图像膨胀和腐蚀 43413.5.2 图像的开运算与闭运算 43613.6 基于Simulink的图像增强综合实例 44013.6.1 对图像进行旋转和增强 44013.6.2 图像缩小旋转及边缘检测处理 44113.7 本章小结 442附录A 443参考文献 458

封面

书名:MATLABMATLAB/SIMULINK系统仿真超级学习手册(第2版)

作者:石良臣

页数:457

定价:¥89.0

出版社:人民邮电出版社

出版日期:2017-12-01

ISBN:9787115519436

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