基于MATLAB/Simulink系統(tǒng)仿真權威指南

目    錄
前言
第1章  MATLAB簡介 
1.1  MATLAB的發(fā)展史 
1.2  MATLAB的特點及應用領域 
1.3  MATLAB R2012a的工作環(huán)境 
1.3.1  操作界面簡介 
1.3.2  Command Window 
1.3.3  Command History窗口 
1.3.4  輸入變量 
1.3.5  Current Folder窗口和路徑管理 
1.3.6  搜索路徑 
1.3.7  Workspace和變量編輯器 
1.3.8  存取數(shù)據(jù)文件 
1.4  MATLAB R2012a的幫助系統(tǒng) 
1.4.1  純文本幫助 
1.4.2  演示幫助 
1.4.3  幫助文件目錄 
1.4.4  幫助文件索引 
1.5  小結 
第2章  Simulink簡介 
2.1  Simulink的基本介紹 
2.1.1  功能 
2.1.2  特點 
2.2  Simulink的導引 
2.2.1  Simulink的安裝 
2.2.2  Simulink的工作環(huán)境 
2.2.3  Simulink模型實例 
2.3  Simulink的工作原理 
2.3.1  動態(tài)系統(tǒng)的計算機仿真 
2.3.2  Simulink求解器 
2.4  Simulink的組成 
2.4.1  應用工具箱 
2.4.2  擴展的模塊庫 
2.5  Simulink環(huán)境的設置 
2.5.1  Simulink Preferences對話框 
2.5.2  Simulink環(huán)境設置 
2.6  小結 
第3章  Simulink基礎 
3.1  Simulink基本操作 
3.1.1  Simulink的窗口和菜單 
3.1.2  打開系統(tǒng)模型 
3.1.3  輸入Simulink命令 
3.1.4  保存系統(tǒng)模型 
3.1.5  打印模型框圖及生成報告 
3.1.6  常用鼠標和鍵盤操作 
3.2  Simulink模塊 
3.2.1  Simulink模塊庫簡介 
3.2.2  連續(xù)模塊庫 
3.2.3  離散模塊庫 
3.2.4  查找表模塊庫 
3.2.5  數(shù)學運算模塊庫 
3.2.6  不連續(xù)模塊庫 
3.2.7  信號布線模塊庫 
3.2.8  信號輸出模塊庫 
3.2.9  源模塊庫 
3.2.10  其他專業(yè)模塊庫 
3.3  Simulink系統(tǒng)模型的構建 
3.3.1  Simulink庫瀏覽器的基本操作 
3.3.2  模塊的選擇與連接 
3.3.3  模塊的參數(shù)設置 
3.4  管理模型的版本 
3.4.1  導引 
3.4.2  管理模型屬性 
3.4.3  模型文件更改通知 
3.4.4  指定當前用戶 
3.4.5  查看和編輯模型的信息與歷史 
3.4.6  修改模型的歷史 
3.5  小結 
第4章  Simulink模塊操作 
4.1  模塊操作 
4.1.1  Simulink模塊類型 
4.1.2  自動連接模塊 
4.1.3  手動連接模塊 
4.2  改變模塊外觀 
4.2.1  改變模塊方向 
4.2.2  改變模塊名稱 
4.2.3  指定方塊圖顏色 
4.3  設置模塊參數(shù) 
4.3.1  設置模塊特定參數(shù) 
4.3.2  來自工作區(qū)的模塊參數(shù) 
4.4  標注方塊圖 
4.4.1  編輯標注 
4.4.2  在標注中使用TeX格式命令 
4.5  Block Properties對話框 
4.6  顯示模塊輸出 
4.6.1  設置輸出提示 
4.6.2  模塊輸出提示選項 
4.7  控制和顯示模塊的執(zhí)行順序 
4.7.1  指定模塊優(yōu)先級 
4.7.2  顯示模塊執(zhí)行順序 
4.8  查找表編輯器 
4.8.1  編輯查詢表數(shù)值 
4.8.2  顯示N-維表 
4.8.3  繪制LUT表曲線 
4.8.4  編輯自定義LUT模塊 
4.9  小結 
第5章  Simulink信號操作 
5.1  重要概念 
5.1.1  信號 
5.1.2  信號的采樣時間 
5.1.3  樣本信號 
5.1.4  幀信號 
5.2  信號基礎 
5.2.1  信號屬性分類 
5.2.2  信號的線型 
5.2.3  確定輸出信號的維數(shù) 
5.2.4  確定信號及參數(shù)維數(shù)的準則 
5.2.5  輸入和參數(shù)的標量擴展 
5.2.6  設置信號屬性 
5.3  Scope模塊的高級使用技術 
5.3.1  Scope模塊的使用 
5.3.2  懸浮Scope模塊的使用 
5.4  顯示信號 
5.4.1  顯示信號屬性 
5.4.2  信號標簽 
5.4.3  信號標簽的傳遞 
5.4.4  操作信號標簽 
5.5  多維數(shù)組信號的連接 
5.6  信號組操作 
5.6.1  創(chuàng)建信號組 
5.6.2  編輯信號組 
5.6.3  編輯信號 
5.6.4  編輯波形 
5.6.5  設置輸入信號的時間范圍 
5.6.6  輸出信號組數(shù)據(jù)及波形 
5.6.7  用信號組仿真 
5.6.8  仿真選項對話框 
5.7  復合信號 
5.7.1  混合信號 
5.7.2  總線信號 
5.7.3  總線對象 
5.8  小結 
第6章  創(chuàng)建Simulink模型 
6.1  創(chuàng)建模型的要素 
6.1.1  方塊圖 
6.1.2  系統(tǒng)函數(shù) 
6.1.3  狀態(tài) 
6.1.4  模塊參數(shù) 
6.1.5  模塊采樣時間 
6.1.6  用戶模塊 
6.1.7  系統(tǒng)和子系統(tǒng) 
6.1.8  信號 
6.1.9  模塊方法和模型方法 
6.1.10  仿真算法 
6.2  Simulink開放式動態(tài)系統(tǒng)建模 
6.3  動態(tài)系統(tǒng)數(shù)學模型分類 
6.3.1  常微分方程 
6.3.2  差分方程 
6.3.3  組合系統(tǒng) 
6.4  建立動態(tài)Simulink模型 
6.4.1  簡單系統(tǒng)的仿真分析 
6.4.2  離散系統(tǒng)的仿真分析 
6.4.3  線性系統(tǒng)仿真分析 
6.4.4  混合系統(tǒng)設計分析 
6.4.5  Simulink的調試技術 
6.4.6  避免無效循環(huán) 
6.4.7  建模提示 
6.5  小結 
第7章  Simulink仿真設置 
7.1  仿真基礎 
7.1.1  設置仿真參數(shù) 
7.1.2  控制仿真執(zhí)行 
7.1.3  交互運行仿真 
7.2  設置仿真算法 
7.2.1  設置仿真時間 
7.2.2  設置仿真算法 
7.2.3  設置仿真步長 
7.2.4  計算仿真步長 
7.2.5  設置誤差容限 
7.3  工作區(qū)輸入/輸出設置 
7.3.1  從基本工作區(qū)中裝載輸入 
7.3.2  把輸出結果保存到工作區(qū) 
7.3.3  裝載和保存狀態(tài) 
7.3.4  設置輸出選項 
7.4  輸出信號的顯示 
7.4.1  Scope模塊和XY Graph模塊的使用 
7.4.2  懸浮Scope模塊和Display模塊的使用 
7.4.3  返回變量的使用 
7.4.4  To Workspace模塊的使用 
7.5  小結 
第8章  系統(tǒng)過零檢測及積分器使用 
8.1  過零檢測 
8.1.1  過零檢測的工作方式 
8.1.2  過零檢測的實現(xiàn)方式 
8.1.3  使用過零檢測 
8.1.4  關閉過零檢測 
8.2  系統(tǒng)代數(shù)環(huán)的概念與解決方案 
8.2.1  代數(shù)環(huán)概念 
8.2.2  非代數(shù)的直接饋通環(huán) 
8.2.3  切斷代數(shù)環(huán) 
8.2.4  消除代數(shù)環(huán) 
8.2.5  高亮顯示代數(shù)環(huán) 
8.3  高級積分器 
8.3.1  積分器模塊參數(shù)對話框 
8.3.2  創(chuàng)建自重置積分器 
8.4  仿真診斷選項設置 
8.4.1  仿真算法診斷設置 
8.4.2  采樣時間診斷設置 
8.4.3  數(shù)據(jù)驗證診斷設置 
8.5  小結 
第9章  Simulink子系統(tǒng)技術 
9.1  子系統(tǒng)介紹 
9.1.1  Simulink子系統(tǒng)定義 
9.1.2  創(chuàng)建子系統(tǒng) 
9.1.3  瀏覽層級子系統(tǒng) 
9.2  高級子系統(tǒng)技術 
9.2.1  使能子系統(tǒng) 
9.2.2  觸發(fā)子系統(tǒng) 
9.2.3  觸發(fā)使能子系統(tǒng) 
9.2.4  創(chuàng)建交替執(zhí)行子系統(tǒng) 
9.3  控制流語句 
9.3.1  If-else控制流語句 
9.3.2  Switch控制流語句 
9.3.3  While控制流語句 
9.3.4  For控制流語句 
9.3.5  Stateflow圖和控制流語句的比較 
9.4  小結 
第10章  子系統(tǒng)封裝 
10.1  封裝子系統(tǒng)概述 
10.2  封裝編輯器 
10.2.1  Icon選項卡的設置 
10.2.2  Parameters選項卡的設置 
10.2.3  Initialization選項卡的設置 
10.2.4  Documentation選項卡的設置 
10.3  創(chuàng)建封裝模塊的動態(tài)對話框 
10.3.1  設置封裝模塊對話框參數(shù) 
10.3.2  預定義封裝對話框參數(shù) 
10.4  自定義庫操作 
10.4.1  建立和使用庫 
10.4.2  庫連接狀態(tài) 
10.4.3  顯示庫關聯(lián)及信息 
10.4.4  把用戶庫添加到Simulink庫瀏覽器中 
10.5  小結 
第11章  系統(tǒng)仿真過程 
11.1  啟動仿真過程 
11.1.1  仿真入門 
11.1.2  用菜單方式啟動仿真 
11.1.3  仿真過程診斷 
11.2  仿真配置 
11.2.1  求解器的概念 
11.2.2  仿真的設置 
11.2.3  診斷設置 
11.3  優(yōu)化仿真性能 
11.3.1  提高仿真速度 
11.3.2  提高仿真精度 
11.4  小結 
第12章  模型調試 
12.1  模型調試 
12.1.1  啟動調試器 
12.1.2  調試器的圖形用戶接口 
12.1.3  調試器的命令行接口 
12.1.4  調試器命令 
12.2  調試器控制 
12.2.1  連續(xù)運行仿真 
12.2.2  繼續(xù)仿真 
12.2.3  單步運行仿真 
12.3  設置斷點 
12.3.1  設置無條件斷點 
12.3.2  設置有條件斷點 
12.4  顯示仿真信息 
12.4.1  顯示模塊I/O 
12.4.2  顯示代數(shù)環(huán)信息 
12.4.3  顯示系統(tǒng)狀態(tài) 
12.4.4  顯示求解器信息 
12.5  顯示模型信息 
12.5.1  顯示模型中模塊的執(zhí)行順序 
12.5.2  顯示模塊 
12.6  小結 
第13章  S-函數(shù) 
13.1  S-函數(shù)概述 
13.1.1  S-函數(shù)的定義 
13.1.2  S-函數(shù)的工作方式 
13.2  在模型中創(chuàng)建S-函數(shù) 
13.2.1  在模型中使用S-函數(shù) 
13.2.2  向S-函數(shù)中傳遞參數(shù) 
13.2.3  何時使用S-函數(shù) 
13.3  S-函數(shù)的概念 
13.3.1  直接饋通 
13.3.2  動態(tài)設置數(shù)組維數(shù) 
13.3.3  設置采樣時間和偏移量 
13.4  編寫M語言S-函數(shù) 
13.4.1  M文件S-函數(shù)模板 
13.4.2  定義S-Function模塊特征 
13.5  M文件S-函數(shù)范例 
13.5.1  無狀態(tài)M文件S-函數(shù) 
13.5.2  連續(xù)狀態(tài)S-函數(shù) 
13.5.3  離散狀態(tài)S-函數(shù) 
13.6  小結 
第14章  Stateflow建模與應用 
14.1  有限狀態(tài)機簡介 
14.1.1  Stateflow的定義 
14.1.2  狀態(tài)圖編輯器 
14.1.3  狀態(tài) 
14.1.4  遷移 
14.1.5  數(shù)據(jù)與事件 
14.1.6  對象的命名規(guī)則 
14.2  Stateflow狀態(tài)圖 
14.2.1  狀態(tài) 
14.2.2  遷移 
14.2.3  計時器狀態(tài)圖 
14.2.4  數(shù)據(jù)與事件 
14.2.5  動作 
14.2.6  自動創(chuàng)建對象 
14.3  Stateflow流程圖 
14.3.1  流程圖與節(jié)點 
14.3.2  建立流程圖 
14.4  層次結構 
14.4.1  層次的概念 
14.4.2  遷移的層次 
14.4.3  歷史節(jié)點 
14.4.4  子狀態(tài)圖 
14.4.5  層次狀態(tài)圖中的流程圖 
14.5  并行機制 
14.5.1  設置狀態(tài)關系 
14.5.2  并行狀態(tài)活動順序配置 
14.5.3  本地事件廣播 
14.5.4  直接事件廣播 
14.5.5  隱含事件和條件 
14.6  Stateflow其他對象 
14.6.1  真值表 
14.6.2  圖形函數(shù) 
14.6.3  圖形盒 
14.6.4  Simulink函數(shù)調用 
14.6.5  目標 
14.7  綜合應用 
14.7.1  計時器 
14.7.2  交通燈 
14.8  小結 
第15章  控制仿真系統(tǒng) 
15.1  Simulink仿真的參數(shù)設置 
15.1.1  系統(tǒng)模型的實時操作與仿真參數(shù)設置 
15.1.2  Solver選項卡的參數(shù)設置 
15.1.3  Data Import/Export選項卡的參數(shù)設置 
15.2  控制系統(tǒng)的Simulink仿真 
15.2.1  利用Simulink系統(tǒng)仿真模型的仿真處理 
15.2.2  利用Simulink動態(tài)結構圖的仿真處理 
15.3  控制系統(tǒng)的線性分析 
15.3.1  滑艇動態(tài)方程及其線性化 
15.3.2  Linear Analysis Tool 
15.3.3  LTI系統(tǒng)對象 
15.4  線性控制系統(tǒng)設計分析 
15.4.1  控制系統(tǒng)工具箱簡介 
15.4.2  系統(tǒng)分析與設計簡介 
15.4.3  單輸入單輸出系統(tǒng)設計工具 
15.5  非線性控制系統(tǒng)設計簡介 
15.6  小結 
第16章  神經網絡仿真系統(tǒng) 
16.1  神經網絡工具箱簡介 
16.1.1  神經元模型 
16.1.2  神經網絡結構 
16.1.3  MATLAB神經網絡工具箱的使用 
16.2  感知器 
16.2.1  感知器的網絡結構 
16.2.2  感知器的圖形解釋 
16.3  BP神經網絡 
16.3.1  BP神經網絡介紹 
16.3.2  MATLAB中BP神經網絡的重要函數(shù)和基本功能 
16.4  RBF神經網絡 
16.4.1  RBF神經網絡 
16.4.2  RBF神經網絡傳遞函數(shù) 
16.4.3  RBF神經網絡的創(chuàng)建與學習過程 
16.5  自組織競爭神經網絡 
16.5.1  網絡結構 
16.5.2  競爭學習規(guī)則 
16.5.3  競爭網絡的訓練過程 
16.6  基于Simulink的神經網絡模塊 
16.6.1  模塊的設置 
16.6.2  模塊的生成 
16.7  基于Simulink的神經網絡控制系統(tǒng) 
16.7.1  神經網絡模型預測控制器 
16.7.2  反饋線性化控制器 
16.7.3  模型參考控制器 
16.8  小結 
第17章  電力仿真系統(tǒng) 
17.1  同步發(fā)電機模型 
17.1.1  同步發(fā)電機等效電路 
17.1.2  簡化同步電機模塊 
17.1.3  同步電機模塊 
17.2  電力變壓器模型 
17.2.1  三相變壓器等效電路 
17.2.2  雙繞組三相變壓器模塊 
17.2.3  互感線圈 
17.2.4  其他 
17.3  輸電線路模型 
17.3.1  輸電線路等效電路 
17.3.2  RLC串聯(lián)支路模塊 
17.3.3  PI型等效電路模塊 
17.3.4  分布參數(shù)線路模塊 
17.4  負荷模型 
17.4.1  靜態(tài)負荷模塊 
17.4.2  三相動態(tài)負荷模塊 
17.4.3  異步電動機模塊 
17.5  小結 
附錄A  Simulink基本模塊的功能簡介 
參考文獻