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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GUIDE 103

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