第1章 MATLAB 介绍 1
1.1 MATLAB 概述 1
1.2 MATLAB的应用与功能 2
1.2.1 MATLAB 的应用 2
1.2.2 MATLAB的功能 2
1.3 MATLAB 的安装与激活 4
1.4 MATLAB 的工作界面 8
1.4.1命令窗口 8
1.4.2命令历史窗口 9
1.4.3工作空间 9
1.4.4帮助窗口 10
1.5 MATLAB的计算功能 14
1.5.1基本数据类型 14
1.5.2矩阵的创建 17
1.6特殊矩阵与矩阵元素的操作 22
1.6.1特殊矩阵 22
1.6.2矩阵元素的操作 23
1.7矩阵的基本运算 25
1.7.1矩阵的代数运算 25
1.7.2矩阵的其他运算 27
1.8 MATLAB 的程序设计 29
1.8.1 M文件 29
1.8.2函数变量及变量作用城 31
1.8.3子函数与局部函数 32
1.8.4程序的控制结构 32
1.9图形的绘制 37
1.9.1二维图形绘制 38
1.9.2三维图形绘制 45
1.10多项式 50
1.10.1定义多项式 50
1.10.2多项式运算 51
第2章 MATLAB的数值分析 52
2.1函数极限与导数52 2.1.1函数极限 52
2.1.2函数导数 53
2.2微积分 55
2.2.1微分 55
2.2.2积分 57
2.3插值与拟合 62
2.3.1插值 63
2.3.2拟合 69
2.4求解线性方程 73
2.4.1直接解法 73
2.4.2迭代求解法 76
2.4.3稀疏矩阵技术解法 81
2.5求解非线性方程 84
2.5.1二分法 84
2.5.2迭代法 86
2.5.3牛顿迭代法 88
2.5.4割线法 89
第3章 GUI界面设计 91
3.1 GUI设计工具GUIDE简述 91
3.1.1 GUI概述 91
3.1.2 GUIDE的启动 91
3.1.3 GUI的M文件 93
3.1.4 GUI界面创建 94
3.2对话框 98
3.2.1图形窗口 99
3.2.2文件打开对话框 99
3.2.3文件保存对话框 100
3.2.4目录选择对话框 101
3.2.5输入对话框 102
3.2.6颜色设置对话框 103
3.2.7字体设置对话框 103
3.2.8打印对话框 104
3.2.9进度条 105
3.2.10帮助对话框 107
3.2.11错误对话框 108
3.2.12消息对话框 108
3.2.13问题对话框 109
3.2.14警告对话框 110
3.3界面菜单设计 110
3.3.1创建菜单 111
3.3.2回调函数 114
3.4相关控制设计 115
3.4.1 uicontrol函数 115
3.4.2回调函数设计 118
3.5 GUI应用示例 125
第4章 Simulink仿真基础 129
4.1 Simulink简介 129
4.1.1 Simulink概述 129
4.1.2 Simulink的启动与界面 130
4.2 Simulink常用模块介绍 131
4.2.1常用模块库 132
4.2.2连续模块库 133
4.2.3非连续系统模块库 133
4.2.4离散系统模块库 134
4.2.5数学运算模块库 135
4.2.6接收模块库 136
4.2.7信号源模块库 137
4.2.8逻辑与位操作模块库 138
4.2.9表格查询模块库 138
4.2.10信号路由模块库 139
4.3 Simulink建模 139
4.3.1 Simulink简单模块的建立 139
4.3.2模块操作 141
4.3.3模块连线操作 142
4.3.4模型注释 143
4.3.5仿真配置 144
4.4仿真示例 150
4.5使用命令对系统进行仿真 154
4.6 Simulink调试器 160
4.6.1窗口调试 161
4.6.2命令行调试 162
4.6.3模型仿真与调试 164
4.6.4设置/清除断点 167
4.6.5显示模型信息 169
4.6.6显示仿真信息 173
第5章 Simulink的高级应用 175
5.1 Simulink子系统 175
5.1.1子系统的创建 175
5.1.2子系统的封装 176
5.1.3子系统创建与封装应用示例 180
5.2受控子系统 183
5.2.1 if/else子系统 184
5.2.2 switch/case子系统 184
5.2.3 while子系统 185
5.2.4 for子系统 187
5.3模型运行与分析 187
5.3.1模型运行 188
5.3.2模型线性化 190
5.3.3求取系统平衡点 192
5.4 S函数 193
5.4.1 S函数基础 193
5.4.2 S函数使用 194
5.4.3 S函数设计模板 195
5.4.4 S函数工作原理 195
5.4.5 S函数应用示例 199
第6章 Simulink其他相关工具介绍 215
6.1 Stateflow基础 215
6.1.1 Stateflow原理 215
6.1.2状态与转移图 215
6.1.3事件 217
6.2 Stateflow应用 219
6.3常用Stateflow命令 221
6.4 SimMechanics机构系统介绍 221
6.4.1 SimMechanics概述 221
6.4.2 SimMechanics模块介绍 222
6.5 Real-Time Workshop 225
6.5.1 Real-Time Workshop简介 225
6.5.2 Real-Time Workshop实时程序 228
第7章 Simulink神经网络工具箱 235
7.1神经网络模块库 235
7.1.1神经网络模块介绍 235
7.1.2神经网络模型设计 239
7.2神经网络实例分析 242
7.2.1神经网络在预测中的应用 242
7.2.2反馈线性化控制 247
7.2.3神经网络模型的参考控制 250
第8章 模糊控制系统的MATLAB仿真 255
8.1模糊逻辑概述 255
8.2应用图形界面构建模糊推理系统 256
8.2.1模糊控制工具箱 256
8.2.2使用自定义函数 260
8.3用命令行实现模糊逻辑系统 263
8.3.1命令行函数使用示例入门 263
8.3.2使用命令创建、计算模糊系统 266
8.3.3 MATLAB内置隶属度函数 271
8.3.4模糊推理系统1/O变量及隶属度函数转换 281
8.3.5模糊规则的建立与修改 286
8.3.6模糊推理计算与解模糊化 288
8.4仿真对系统的分析 291
第9章 MATLAB/Simulink在电路中的仿真 299
9.1电力学系统仿真工具箱介绍 299
9.1.1电源模块库 300
9.1.2电力元件模块库 300
9.1.3电力电子元件模块库 301
9.1.4电机模块库 302
9.1.5测量模块库 302
9.1.6应用模块库 303
9.2电路分析的设计 304
9.2.1电阻电路设计 305
9.2.2电力电子器件设计 309
9.2.3 PWM技术 322
9.3交直流电动机模型仿真 325
9.3.1直流电动机仿真 325
9.3.2交流电动机仿真 328
9.4分析电力系统电路图模型结构 331
9.5数字电路图的设计 334
第10章 MATLAB/Simulink在控制系统中的仿真 340
10.1系统的数学模型描述 340
10.1.1连续系统 341
10.1.2离散系统 342
10.2 LTI对象模型的创建与转换 343
10.2.1模型建立 343
10.2.2模型转换 348
10.3经典控制系统的分析与仿真 351
10.3.1控制系统的时域分析 351
10.3.2控制系统的根轨迹分析 355
10.3.3控制系统的频域分析 359
10.4利用Simulink实现控制系统分析 364
10.4.1利用Simulink实现稳态误差分析 365
10.4.2利用Simulink实现PID控制参数整定 366
第11章 MATLAB仿真技术综合实例 373
11.1数值分析在生活中的应用 373
11.2电路设计 374
11.3对随机噪声辨识 379
11.4基于LQR直升机设计 384
11.5基于MATLAB/Simulink倒立摆设计 392
参考文献 397