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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