第一部分 基础篇 1
第1章MATLAB入门 1
1.1 MATLAB简介 1
1.1.1 MATLAB的发展历程 1
1.1.2 MATLAB的功能与特点 2
1.1.3 MATLAB的工具箱简介 4
1.2系统建模与仿真基础 8
1.2.1系统建模的方法 8
1.2.2仿真的基本概念 8
1.2.3建模与仿真的基本步骤 8
1.2.4建模与仿真的发展阶段 9
1.3习题 10
第2章MATLAB的使用基础 11
2.1 MATLAB的安装 11
2.2 MATLAB的启动 12
2.3 MATLAB的系统设置 12
2.4 MATLAB的集成开发环境 13
2.4.1工具栏 13
2.4.2命令窗口 14
2.4.3历史命令窗口 15
2.4.4工作空间 15
2.5 MATLAB的帮助系统 15
2.6习题 16
第3章MATLAB的数值计算 17
3.1 MATLAB常用的数据类型 17
3.1.1简单数值计算 17
3.1.2常量 18
3.1.3向量 19
3.1.4矩阵 19
3.2运算符 22
3.2.1算术运算符 22
3.2.2关系运算符 23
3.2.3逻辑运算符 23
3.3数值运算 23
3.3.1矩阵运算 23
3.3.2数组运算 27
3.3.3多项式运算 27
3.4常用运算函数一览 28
3.5常用数值算法举例 31
3.5.1线性方程组的求解 31
3.5.2微分方程的求解 35
3.6习题 39
3.7上机实验 39
第4章MATLAB的图形绘制 41
4.1二维图形的绘制 41
4.1.1基本图形的绘制 41
4.1.2多个窗口的创建 44
4.1.3子窗口的创建 45
4.1.4图形的标注 46
4.2特殊二维图形的绘制 47
4.2.1复数、向量、极坐标、对数坐标图的绘制 47
4.2.2柱状图、火柴杆图、饼图的绘制 49
4.3三维图形的绘制 52
4.3.1三维曲线的绘制 52
4.3.2三维网格图的绘制 53
4.3.3三维曲面图的绘制 55
4.3.4等高线图的绘制 58
4.4常用图形函数一览 60
4.5习题 60
4.6 上机实验 61
第5章MATLAB的程序设计 62
5.1 M文件 62
5.1.1M文件基础 62
5.1.2命令文件与函数文件 63
5.2 MATLAB的程序结构 65
5.2.1条件选择语句 65
5.2.2循环控制语句 68
5.2.3错误控制与循环终止 70
5.3图形用户界面GUI的设计 71
5.3.1 GUI设计向导 71
5.3.2 GUI控件 73
5 3.3 GUI设计工具 73
5.4 MATLAB程序设计的基本原则 75
5.5 MATLAB程序设计实例 76
5.5.1 M命令文件设计实例 76
5.5.2 M 函数文件设计实例 77
5.5.3 GUI界面设计实例 78
5.6习题 79
5.7上机实验 80
第6章Simulink建模与仿真基础 81
6.1 Simulink基础 81
6.1.1 Simulink的启动 81
6.1.2 Simulink的模型窗口 82
6.2 Simulink的模块库 82
6.2.1公共模块库 82
6.2.2专业模块库 95
6.23自定义模块库 96
6.3 Simulink建模的基本方法 97
6.3.1模型建立的基本步骤 97
6.3.2模块的查找与选择 97
6.3.3模块的基本操作 99
6.3.4模块参数的设置 101
6.3.5仿真参数的配置 102
6.3.6保存与运行 107
6.4建模与仿真分析实例 107
6.4.1简单连续系统的建模与仿真实例 108
6.4.2简单离散系统的建模与仿真实例 112
6.5习题 115
6.6上机实验 115
第二部分 应用篇 116
第7章 电路的建模与仿真分析 116
7.1直流稳态电路的建模与仿真分析 116
7.1.1支路电流法 116
7.1.2网孔电流法 119
7.1.3结点电压法 121
7.1.4解的正确性验证 123
7.2动态电路的建模与仿真分析 124
7.2.1 RC电路的动态过程分析 125
7.2.2 RL电路的动态过程分析 126
7.3正弦交流电路的建模与仿真分析 128
7.3.1阻抗的串联 129
7.3.2阻抗的并联与功率因数的提高 131
7.3.3三相交流电路 134
7.4直流磁路的建模与仿真分析 136
7.4.1磁路的串联 136
7.4.2磁路的并联 138
7.5习题 141
7.6上机实验 142
第8章 电动机的建模与仿真 144
8.1直流电动机的建模与仿真 144
8.2三相异步电动机的建模与仿真 150
8.2.1三相异步电动机的机械特性仿真 150
8.2.2三相异步电动机直接起动的建模与仿真 152
8.2.3两相静止坐标系下三相异步电动机的建模与仿真 157
8.2.4两相旋转坐标系下三相异步电动机的建模与仿真 163
8.3习题 169
8.4上机实验 169
第9章 测控系统的建模与仿真 170
9.1测控系统的典型数学模型 170
9.2测控系统的常用分析方法 182
9.2.1时域分析法 182
9.2.2频域分析法 192
9.3典型测控系统的建模与仿真 201
9.4习题 203
9.5上机实验 204
第10章 过程控制系统的设计与仿真 205
10.1过程控制系统概述 205
10.1.1过程控制系统的组成 205
10.1.2典型过程控制系统的数学模型 206
10.2数字PID控制器及其MATLAB实现 208
10.2.1数字PID控制算法 208
10.2.2位置PID控制算法 209
10.2.3连续系统的数字PID控制 211
10.2.4离散系统的数字PID控制 213
10.2.5增量式PID控制 215
10.2.6步进式PID控制 217
10.3数字PID控制仿真实例 219
10.3.1液位前馈—反馈控制系统设计及仿真 219
10.3.2锅炉内胆水温定制控制系统设计及仿真 222
10.4习题 224
10.5上机实验 224
第11章 模糊控制系统的设计与仿真 225
11.1模糊控制系统概述 225
11.1.1模糊控制系统的组成 225
11.1.2模糊PID控制器 227
11.2模糊控制器及其MATLAB实现 228
11.2.1模糊函数的MATLAB实现 228
11.2.2隶属度函数的MATLAB实现 230
11.2.3模糊规则的MATLAB实现 232
11.2.4模糊推理系统的MATLAB实现 234
11.3模糊控制系统仿真实例 235
11.4习题 239
11.5上机实验 239
参考文献 240