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简介
《MATLAB/Simulink系统仿真超级学习手册》基于MATLAB R2013a版由浅入深地全面讲解了MATLAB/Simulink的知识。《MATLAB/Simulink系统仿真超级学习手册》涉及面广，涵盖了一般用户需要使用的各种功能，并详细介绍了MATLAB/Simulink的使用。本书按逻辑编排，自始至终采用实例描述；内容完整且每章相对独立，是一本详细的MATLAB/Simulink参考书。 全书共分为12章，首先介绍了MATLAB的基础知识。Simulink是本书的重点，从Simulink的仿真基础，到Simulink高级仿真技术，以及Simulink仿真应用，都是读者应该掌握的知识点。其中，Simulink仿真基础知识主要包含Simulink模块库、模块基本操作以及系统的建模与仿真。同时，《MATLAB/Simulink系统仿真超级学习手册》也对各种动态系统，如简单系统、离散系统、连续系统、混合系统的Simulink仿真进行了介绍。Simulink子系统、命令行方式仿真以及S-Function的运用则是Simulink高级仿真技术的内容。最后5章为Simulink在工程上的应用，包括通信系统仿真、电力系统仿真、控制系统仿真、模糊控制仿真、神经网络仿真。本书从这些系统的基本概念出发，对其仿真的方法及应用加以说明。 《MATLAB/Simulink系统仿真超级学习手册》以实用为目标，深入浅出，实例引导，讲解翔实，既适合作为理工科高等院校研究生、本科生的教学用书，也可作为广大科研工程技术人员的参考用书。
目录
第1章 系统仿真与MATLAB/Simulink
1.1 系统仿真技术概述
1.2 MATLAB简介
1.2.1 MATLAB发展史
1.2.2 MATLAB产品说明
1.2.3 MATLAB/Simulink的特点
1.3 MATLAB/Simulink应用示例
1.4 本章小结
第2章 MATLAB编程基础
2.1 MATLAB工作环境
2.1.1 MATLAB主界面
2.1.2 MATLAB文本编辑窗口
2.1.3 MATLAB帮助使用
2.2 MATLAB语言基本元素
2.2.1 变量
2.2.2 赋值语句
2.2.3 矩阵及其元素表示
2.3 MATLAB下矩阵的运算
2.3.1 矩阵的代数运算
2.3.2 矩阵的关系运算
2.3.3 矩阵的逻辑运算
2.4 MATLAB的程序流程控制
2.4.1 循环控制结构
2.4.2 条件选择结构
2.5 M文件的编写
2.5.1 脚本文件
2.5.2 函数文件
2.6 MATLAB的图形绘制
2.6.1 二维图形的绘制
2.6.2 三维图形的绘制
2.6.3 PLOT工具栏
2.6.4 图形对象属性设置
2.7 MATLAB编程实例
2.7.1 汉诺塔问题
2.7.2 MATLAB在自动控制中的应用
2.7.3 MATLAB在电力信号分析处理中的应用
2.8 本章小结
第3章 Simulink仿真基础
3.1 Simulink仿真环境
3.2 Simulink模块库
3.2.1 标准Simulink模块库
3.2.2 专业模块库
3.3 Simulink基本操作
3.3.1 模块的基本操作
3.3.2 信号线的基本操作
3.3.3 系统模型的基本操作
3.3.4 子系统建立
3.4 Simulink系统建模
3.5 Simulink运行仿真
3.5.1 运行仿真过程
3.5.2 仿真参数设置
3.5.3 示波器的使用
3.6 Simulink仿真示例
3.6.1 一般控制系统中的仿真
3.6.2 简单电路系统中的仿真
3.7 本章小结
第4章 动态系统的Simulink仿真
4.1 简单系统仿真
4.1.1 简单系统的基本概念
4.1.2 简单系统的仿真分析
4.2 离散系统仿真
4.2.1 离散系统的基本概念
4.2.2 离散系统的仿真分析
4.2.3 线性离散系统的基本概念
4.2.4 线性离散系统的仿真分析
4.3 连续系统仿真
4.3.1 连续系统的基本概念
4.3.2 连续系统的仿真分析
4.3.3 线性连续系统的基本概念
4.3.4 线性连续系统的仿真分析
4.4 混合系统仿真
4.4.1 混合系统仿真技术概述
4.4.2 混合系统仿真实例一：通信系统
4.4.3 混合系统仿真实例二：行驶控制系统
4.5 Simulink的调试技术
4.5.1 Simulink调试器启动
4.5.2 调试器的操作设置与功能
4.5.3 系统调试实例
4.6 本章小结
第5章 Simulink子系统
5.1 Simulink简单子系统
5.1.1 简单子系统的生成
5.1.2 子系统的基本操作
5.2 Simulink高级子系统
5.2.1 条件执行子系统的建立方法
5.2.2 使能子系统
5.2.3 触发子系统
5.2.4 触发使能子系统
5.2.5 原子子系统
5.2.6 其他子系统介绍
5.3 Simulink子系统的封装
5.3.1 子系统封装的概念
5.3.2 创建子系统封装模块
5.3.3 子系统封装实例
5.4 Simulink模块库技术
5.4.1 模块库的概念及应用
5.4.2 建立与使用模块库
5.4.3 库模块与引用模块的关联
5.4.4 可配置子系统
5.5 本章小结
第6章 Simulink命令行仿真
6.1 使用命令行方式建立系统模型
6.1.1 关于系统模型的命令
6.1.2 关于模块的命令
6.1.3 关于连线的命令
6.1.4 关于参数的命令
6.1.5 关于路径名的命令
6.1.6 其他命令
6.1.7 命令行方式建立系统模型实例
6.2 Simulink与MATLAB的接口
6.2.1 由MATLAB工作空间变量设置系统模块参数
6.2.2 将信号输出到MATLAB工作空间中
6.2.3 使用工作空间变量作为系统输入信号
6.2.4 MATLAB Function与Function模块
6.3 使用命令行方式进行动态系统仿真
6.3.1 使用sim命令进行动态系统仿真
6.3.2 simset与simget命令的使用
6.3.3 simplot命令的使用
6.4 使用MATLAB脚本分析动态系统
6.4.1 蹦极跳的安全性分析
6.4.2 汽车行驶控制系统中控制器的调节
6.5 Simulink系统仿真常见问题
6.5.1 系统状态的确定
6.5.2 系统平衡点的确定
6.5.3 非线性系统的线性化处理
6.5.4 回调函数
6.6 本章小结
第7章 S-function
7.1 S-function概述
7.1.1 S-function的基本概念
7.1.2 S-function的几个相关概念
7.1.3 S-function模块
7.1.4 在模型中使用S-function
7.1.5 向S-function传递参数
7.1.6 何时使用S-function
7.2 S-function的工作原理
7.2.1 Simulink模块的数学关系
7.2.2 Simulink仿真流程
7.2.3 S-function仿真流程
7.2.4 S-function回调程序
7.3 编写M文件S-function
7.3.1 M文件S-function概述
7.3.2 S-function参数
7.3.3 S-function的输出
7.3.4 定义S-function的模块特性
7.3.5 M文件S-function实例
7.4 编写C MEX文件S-function
7.4.1 MEX文件S-function概述
7.4.2 SimStruct数据结构与工作向量
7.4.3 C MEX S-function仿真流程
7.4.4 C MEX S-function模板
7.4.5 C MEX S-function实例
7.4.6 S-Function Builder
7.5 M文件S-function与C MEX S-function的比较
7.6 本章小结
第8章 通信系统仿真
8.1 通信系统
8.1.1 通信系统的分类
8.1.2 通信系统的仿真方法
8.2 通信系统仿真模型
8.2.1 通信系统的基本模型
8.2.2 通信系统基本模块
8.3 通信系统仿真命令
8.3.1 信源产生函数
8.3.2 信源编码/解码函数
8.3.3 信道模型函数
8.3.4 调制/解调函数
8.3.5 滤波器函数
8.4 通信系统仿真实例
8.5 本章小结
第9章 电力系统仿真
9.1 电力系统元件
9.1.1 同步发电机
9.1.2 电力变压器
9.1.3 输电线路
9.1.4 负荷
9.2 电力图形分析界面模块
9.2.1 配置参数
9.2.2 稳态电压电流
9.2.3 初始状态设置
9.2.4 潮流计算
9.2.5 电机初始化
9.2.6 LTI视窗
9.2.7 阻抗依频特性
9.2.8 FFT分析
9.2.9 报表生成
9.2.10 磁滞特性设计工具
9.2.11 计算RLC线路参数
9.3 电力系统仿真命令
9.3.1 电源及组件函数类型
9.3.2 发动机和发生器函数类型
9.3.3 感应测量函数类型
9.3.4 仿真分析函数类型
9.4 电力系统仿真实例
9.4.1 电力系统潮流计算
9.4.2 电力系统稳态分析
9.5 本章小结
第10章 控制系统仿真
10.1 控制系统基本概念
10.1.1 控制系统的结构
10.1.2 控制系统的数学模型
10.1.3 控制系统的性能指标
10.2 控制系统分析方法
10.2.1 时域分析法
10.2.2 根轨迹分析法
10.2.3 频域分析法
10.2.4 状态空间分析法
10.3 控制系统仿真模块
10.3.1 Simulink标准模块库
10.3.2 控制系统工具箱
10.4 控制系统仿真命令
10.4.1 模型命令
10.4.2 分析命令
10.4.3 设计命令
10.5 控制系统仿真实例
10.6 本章小结
第11章 模糊控制仿真
11.1 模糊理论的基本概念
11.1.1 模糊集合
11.1.2 模糊关系
11.1.3 模糊逻辑
11.1.4 模糊语言
11.1.5 模糊推理
11.2 模糊控制的基本概念
11.2.1 模糊控制系统的组成
11.2.2 模糊控制系统的设计
11.3 模糊推理系统
11.3.1 模糊推理系统的图形用户界面
11.3.2 模糊推理系统编辑器
11.3.3 隶属函数编辑器
11.3.4 模糊规则编辑器
11.3.5 模糊规则观察器
11.3.6 曲面观察器
11.3.7 模糊系统设计实例
11.4 模糊控制系统仿真
11.4.1 模糊逻辑工具箱简介
11.4.2 FIS与模糊逻辑控制器连接
11.4.3 模糊控制系统的仿真
11.4.4 MATLAB自带模糊控制系统示例
11.5 本章小结
第12章 神经网络仿真
12.1 神经网络的基本概念
12.1.1 生物神经元
12.1.2 人工神经网络
12.1.3 神经网络的结构
12.1.4 神经网络的学习
12.2 神经网络工具箱
12.2.1 神经网络工具箱简介
12.2.2 神经网络函数拟合
12.2.3 神经网络模式识别
12.2.4 神经网络数据聚类
12.2.5 神经网络时间序列预测
12.2.6 神经网络函数命令
12.3 神经网络与Simulink
12.3.1 神经网络Simulink模块
12.3.2 神经网络Simulink建模
12.4 自定义神经网络
12.4.1 自定义神经网络函数命令
12.4.2 神经网络数据管理GUI
12.5 本章小结
附录
参考文献
1.1 系统仿真技术概述
1.2 MATLAB简介
1.2.1 MATLAB发展史
1.2.2 MATLAB产品说明
1.2.3 MATLAB/Simulink的特点
1.3 MATLAB/Simulink应用示例
1.4 本章小结
第2章 MATLAB编程基础
2.1 MATLAB工作环境
2.1.1 MATLAB主界面
2.1.2 MATLAB文本编辑窗口
2.1.3 MATLAB帮助使用
2.2 MATLAB语言基本元素
2.2.1 变量
2.2.2 赋值语句
2.2.3 矩阵及其元素表示
2.3 MATLAB下矩阵的运算
2.3.1 矩阵的代数运算
2.3.2 矩阵的关系运算
2.3.3 矩阵的逻辑运算
2.4 MATLAB的程序流程控制
2.4.1 循环控制结构
2.4.2 条件选择结构
2.5 M文件的编写
2.5.1 脚本文件
2.5.2 函数文件
2.6 MATLAB的图形绘制
2.6.1 二维图形的绘制
2.6.2 三维图形的绘制
2.6.3 PLOT工具栏
2.6.4 图形对象属性设置
2.7 MATLAB编程实例
2.7.1 汉诺塔问题
2.7.2 MATLAB在自动控制中的应用
2.7.3 MATLAB在电力信号分析处理中的应用
2.8 本章小结
第3章 Simulink仿真基础
3.1 Simulink仿真环境
3.2 Simulink模块库
3.2.1 标准Simulink模块库
3.2.2 专业模块库
3.3 Simulink基本操作
3.3.1 模块的基本操作
3.3.2 信号线的基本操作
3.3.3 系统模型的基本操作
3.3.4 子系统建立
3.4 Simulink系统建模
3.5 Simulink运行仿真
3.5.1 运行仿真过程
3.5.2 仿真参数设置
3.5.3 示波器的使用
3.6 Simulink仿真示例
3.6.1 一般控制系统中的仿真
3.6.2 简单电路系统中的仿真
3.7 本章小结
第4章 动态系统的Simulink仿真
4.1 简单系统仿真
4.1.1 简单系统的基本概念
4.1.2 简单系统的仿真分析
4.2 离散系统仿真
4.2.1 离散系统的基本概念
4.2.2 离散系统的仿真分析
4.2.3 线性离散系统的基本概念
4.2.4 线性离散系统的仿真分析
4.3 连续系统仿真
4.3.1 连续系统的基本概念
4.3.2 连续系统的仿真分析
4.3.3 线性连续系统的基本概念
4.3.4 线性连续系统的仿真分析
4.4 混合系统仿真
4.4.1 混合系统仿真技术概述
4.4.2 混合系统仿真实例一：通信系统
4.4.3 混合系统仿真实例二：行驶控制系统
4.5 Simulink的调试技术
4.5.1 Simulink调试器启动
4.5.2 调试器的操作设置与功能
4.5.3 系统调试实例
4.6 本章小结
第5章 Simulink子系统
5.1 Simulink简单子系统
5.1.1 简单子系统的生成
5.1.2 子系统的基本操作
5.2 Simulink高级子系统
5.2.1 条件执行子系统的建立方法
5.2.2 使能子系统
5.2.3 触发子系统
5.2.4 触发使能子系统
5.2.5 原子子系统
5.2.6 其他子系统介绍
5.3 Simulink子系统的封装
5.3.1 子系统封装的概念
5.3.2 创建子系统封装模块
5.3.3 子系统封装实例
5.4 Simulink模块库技术
5.4.1 模块库的概念及应用
5.4.2 建立与使用模块库
5.4.3 库模块与引用模块的关联
5.4.4 可配置子系统
5.5 本章小结
第6章 Simulink命令行仿真
6.1 使用命令行方式建立系统模型
6.1.1 关于系统模型的命令
6.1.2 关于模块的命令
6.1.3 关于连线的命令
6.1.4 关于参数的命令
6.1.5 关于路径名的命令
6.1.6 其他命令
6.1.7 命令行方式建立系统模型实例
6.2 Simulink与MATLAB的接口
6.2.1 由MATLAB工作空间变量设置系统模块参数
6.2.2 将信号输出到MATLAB工作空间中
6.2.3 使用工作空间变量作为系统输入信号
6.2.4 MATLAB Function与Function模块
6.3 使用命令行方式进行动态系统仿真
6.3.1 使用sim命令进行动态系统仿真
6.3.2 simset与simget命令的使用
6.3.3 simplot命令的使用
6.4 使用MATLAB脚本分析动态系统
6.4.1 蹦极跳的安全性分析
6.4.2 汽车行驶控制系统中控制器的调节
6.5 Simulink系统仿真常见问题
6.5.1 系统状态的确定
6.5.2 系统平衡点的确定
6.5.3 非线性系统的线性化处理
6.5.4 回调函数
6.6 本章小结
第7章 S-function
7.1 S-function概述
7.1.1 S-function的基本概念
7.1.2 S-function的几个相关概念
7.1.3 S-function模块
7.1.4 在模型中使用S-function
7.1.5 向S-function传递参数
7.1.6 何时使用S-function
7.2 S-function的工作原理
7.2.1 Simulink模块的数学关系
7.2.2 Simulink仿真流程
7.2.3 S-function仿真流程
7.2.4 S-function回调程序
7.3 编写M文件S-function
7.3.1 M文件S-function概述
7.3.2 S-function参数
7.3.3 S-function的输出
7.3.4 定义S-function的模块特性
7.3.5 M文件S-function实例
7.4 编写C MEX文件S-function
7.4.1 MEX文件S-function概述
7.4.2 SimStruct数据结构与工作向量
7.4.3 C MEX S-function仿真流程
7.4.4 C MEX S-function模板
7.4.5 C MEX S-function实例
7.4.6 S-Function Builder
7.5 M文件S-function与C MEX S-function的比较
7.6 本章小结
第8章 通信系统仿真
8.1 通信系统
8.1.1 通信系统的分类
8.1.2 通信系统的仿真方法
8.2 通信系统仿真模型
8.2.1 通信系统的基本模型
8.2.2 通信系统基本模块
8.3 通信系统仿真命令
8.3.1 信源产生函数
8.3.2 信源编码/解码函数
8.3.3 信道模型函数
8.3.4 调制/解调函数
8.3.5 滤波器函数
8.4 通信系统仿真实例
8.5 本章小结
第9章 电力系统仿真
9.1 电力系统元件
9.1.1 同步发电机
9.1.2 电力变压器
9.1.3 输电线路
9.1.4 负荷
9.2 电力图形分析界面模块
9.2.1 配置参数
9.2.2 稳态电压电流
9.2.3 初始状态设置
9.2.4 潮流计算
9.2.5 电机初始化
9.2.6 LTI视窗
9.2.7 阻抗依频特性
9.2.8 FFT分析
9.2.9 报表生成
9.2.10 磁滞特性设计工具
9.2.11 计算RLC线路参数
9.3 电力系统仿真命令
9.3.1 电源及组件函数类型
9.3.2 发动机和发生器函数类型
9.3.3 感应测量函数类型
9.3.4 仿真分析函数类型
9.4 电力系统仿真实例
9.4.1 电力系统潮流计算
9.4.2 电力系统稳态分析
9.5 本章小结
第10章 控制系统仿真
10.1 控制系统基本概念
10.1.1 控制系统的结构
10.1.2 控制系统的数学模型
10.1.3 控制系统的性能指标
10.2 控制系统分析方法
10.2.1 时域分析法
10.2.2 根轨迹分析法
10.2.3 频域分析法
10.2.4 状态空间分析法
10.3 控制系统仿真模块
10.3.1 Simulink标准模块库
10.3.2 控制系统工具箱
10.4 控制系统仿真命令
10.4.1 模型命令
10.4.2 分析命令
10.4.3 设计命令
10.5 控制系统仿真实例
10.6 本章小结
第11章 模糊控制仿真
11.1 模糊理论的基本概念
11.1.1 模糊集合
11.1.2 模糊关系
11.1.3 模糊逻辑
11.1.4 模糊语言
11.1.5 模糊推理
11.2 模糊控制的基本概念
11.2.1 模糊控制系统的组成
11.2.2 模糊控制系统的设计
11.3 模糊推理系统
11.3.1 模糊推理系统的图形用户界面
11.3.2 模糊推理系统编辑器
11.3.3 隶属函数编辑器
11.3.4 模糊规则编辑器
11.3.5 模糊规则观察器
11.3.6 曲面观察器
11.3.7 模糊系统设计实例
11.4 模糊控制系统仿真
11.4.1 模糊逻辑工具箱简介
11.4.2 FIS与模糊逻辑控制器连接
11.4.3 模糊控制系统的仿真
11.4.4 MATLAB自带模糊控制系统示例
11.5 本章小结
第12章 神经网络仿真
12.1 神经网络的基本概念
12.1.1 生物神经元
12.1.2 人工神经网络
12.1.3 神经网络的结构
12.1.4 神经网络的学习
12.2 神经网络工具箱
12.2.1 神经网络工具箱简介
12.2.2 神经网络函数拟合
12.2.3 神经网络模式识别
12.2.4 神经网络数据聚类
12.2.5 神经网络时间序列预测
12.2.6 神经网络函数命令
12.3 神经网络与Simulink
12.3.1 神经网络Simulink模块
12.3.2 神经网络Simulink建模
12.4 自定义神经网络
12.4.1 自定义神经网络函数命令
12.4.2 神经网络数据管理GUI
12.5 本章小结
附录
参考文献
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