计算机仿真技术PDF电子书下载

第1章 计算机仿真概述 1

1.1仿真的概念和方法 1

1.1.1仿真的概念及分类 1

1.1.2仿真的基本步骤 3

1.2仿真技术的应用和发展 4

1.2.1仿真技术的应用 4

1.2.2仿真技术的发展阶段 6

1.2.3仿真技术的发展趋势 6

1.3仿真工具MATLAB 7

1.3.1 MATLAB的发展历史 7

1.3.2 MATLAB的特点 8

1.3.3 MATLAB的工具箱 9

1.3.4 Notebook 10

1.4本书学习方法 11

第2章 数学运算 12

2.1 MATLAB的集成环境 12

2.2 MATLAB语法 14

2.2.1变量 14

2.2.2运算符 18

2.2.3流程控制 20

2.2.4 M文件 23

2.2.5编程技巧 25

2.3数值运算 27

2.3.1矩阵运算 27

2.3.2统计分析 28

2.3.3多项式运算 29

2.3.4解方程 30

2.3.5曲线拟合与插值 31

2.3.6微积分 32

2.3.7概率统计 33

2.4符号运算 33

2.4.1符号变量和表达式 34

2.4.2符号运算实例 34

第3章 数据可视化及GUI 42

3.1数据可视化 42

3.1.1二维及三维图形绘制 42

3.1.2图形窗口的控制及修饰 46

3.1.3特殊图形绘制 51

3.1.4动画制作 58

3.2图形句柄 60

3.2.1图形对象和句柄 60

3.2.2利用句柄图形设计GUI 65

3.3 GUI设计工具GUIDE 67

第4章 数字图像处理 69

4.1图像处理概述 69

4.1.1基本概念 69

4.1.2图像的运算 71

4.1.3图像处理的内容 72

4.2图像处理的应用 73

4.2.1图像处理工具箱 73

4.2.2图像的读写和显示 74

4.2.3图像的代数运算 76

4.2.4图像的几何处理 76

4.2.5图像的增强和复原 77

4.2.6图像变换 81

4.2.7图像压缩 83

4.2.8图像分割 87

4.2.9图像识别 88

第5章 系统建模及仿真算法 92

5.1系统和模型 92

5.1.1系统 92

5.1.2模型 94

5.1.3数学模型 95

5.2仿真算法 100

5.2.1算法的概念和性能 100

5.2.2连续系统的仿真算法 101

5.2.3离散事件系统仿真算法 107

5.2.4系统的稳定性与仿真精度 108

第6章 动态建模工具Simulink 110

6.1 Simulink概述 110

6.1.1操作环境 110

6.1.2运行原理 111

6.2模块库及模块功能 112

6.2.1 Simulink公共模块库 112

6.2.2 Simulink专业模块库 118

6.3建模及仿真 119

6.3.1模块的基本操作 119

6.3.2仿真参数设置 120

6.3.3 Simulink与MATLAB之间的数据交互 123

6.3.4模型的运行、结果观察和调试 124

6.3.5仿真实例 127

6.4子系统 131

6.4.1子系统的建立及封装 132

6.4.2条件子系统 134

6.5 S-函数 136

6.5.1 S-函数的功能 136

6.5.2 S-函数的调用 136

6.5.3 S-函数的编写规则 136

6.5.4 S-函数实例 137

6.6性能优化 139

6.6.1仿真性能和精度 139

6.6.2代数环 140

6.6.3过零检测 142

第7章 控制系统的仿真 144

7.1控制系统的基础理论 144

7.1.1控制系统的组成 144

7.1.2控制系统的分类 145

7.1.3控制系统的数学模型 146

7.1.4控制系统的典型环节及传递函数 149

7.1.5控制系统的性能要求 150

7.1.6控制系统的分析 151

7.1.7控制系统的设计 155

7.2控制系统的建模 156

7.2.1基本数学模型 156

7.2.2模型的转换 161

7.2.3模型的属性描述、降阶与标准化 163

7.2.4延迟系统模型 164

7.2.5非线性系统的模型 165

7.3控制系统的分析 166

7.3.1稳定性分析 166

7.3.2时域分析 167

7.3.3根轨迹分析 171

7.3.4频域分析 173

7.3.5系统分析工具ltiview 177

7.4控制系统的设计 179

7.4.1串联校正 180

7.4.2 PID控制器调节 182

7.4.3状态反馈与极点配置 183

7.4.4系统设计工具SISO Design Tool 188

7.5仿真实例——直流电机双闭环调速 190

7.5.1系统的工作原理 190

7.5.2系统的动态性能分析 191

7.5.3系统的数学模型和仿真模型 192

7.5.4调节器的设计 192

7.5.5调节器校正前后的典型响应分析 193

第8章 电力系统仿真 196

8.1电力系统仿真概述 196

8.2 Simpowersystems模块库 197

8.2.1 Simpowersystems简介 197

8.2.2模块库 198

8.2.3常用模块设置 203

8.3电力系统中典型电路的仿真 208

8.3.1直流电路仿真 208

8.3.2开关电路仿真 209

8.3.3整流滤波电路仿真 213

8.3.4电力传输系统仿真 218

参考文献 225