MATLAB在电类专业课程中的应用 教程及实训

目录前言第1篇教程1第1章MATLAB开发环境及编程111MATLAB概述1111MATLAB集成开发环境2112MATLAB的各个窗口312MATLAB基本运算9121MATLAB的数据类型9122MATLAB的数据11123MATLAB的数值运算17124符号运算2113MATLAB的绘图22131二维绘图23132特殊绘图25133三维绘图2814MATLAB程序设计30141流程控制语句30142分支结构31143循环结构33144错误结构3515MATLAB的文件36151MATLAB的文件类型36152M脚本文件（Script）37153M函数文件37154设置搜索路径4016Simulink仿真工具41161Simulink模型库介绍41162Simulink模型的建立42163Simulink子系统45习题46第2章MATLAB在数学运算中的应用4821MATLAB在高等数学中的应用48211微分和积分48212极限50213级数51214解方程和微分方程53215函数5722MATLAB在线性代数中的应用60221行列式60222正交性63223向量空间6523MATLAB在积分变换中的应用66231Fourier变换66232Laplace变换67233Z变换6824MATLAB在复变函数中的应用69241复数69242复变函数70243留数7125多项式运算72251多项式的算术运算73252多项式的拟合与插值75习题79第3章MATLAB在电路原理中的应用8131线性电路分析81311网孔法81312节点法83313戴维南定理8532动态电路分析87321通过解微分方程求响应87322使用拉普拉斯逆变换求系统响应8833正弦稳态电路90331绘制相量图91332计算电路动态响应9134Simulink的电路仿真94341电路仿真的主要模块94342网孔电流法电路95343带受控源电路96344动态电路99345正弦稳态电路9935二端口电路101习题105第4章MATLAB在电机与拖动中的应用10841变压器108411变压器负载运行108412变压器模型仿真11042直流电动机的运行112421直流电动机的机械特性112422直流电动机的串电阻起动114423直流电动机的反接制动117424直流电动机改变电枢电压调速11943异步电动机的运行121431异步电动机的机械特性121432异步电动机转子串电阻起动122433异步电动机能耗制动125434异步电动机变频调速126习题129第5章MATLAB在电力电子技术中的应用13051电力电子元器件130511常用电力电子元件模型130512常用电力电子元件特性测试13252单相整流和逆变电路133521单相半波整流电路133522单相桥式全控整流和逆变电路13553三相整流和逆变电路139531三相半波整流电路139532三相桥式全控整流及有源逆变电路14254直流斩波电路145541升压斩波电路（BoostChopper）146542升降压斩波电路（BoostBuckChopper）14755交流交流变换电路150551调压电路150552调功电路15356PWM整流逆变电路155561调制法生成SPWM波形155562电压型单相全桥SPWM逆变158563三相SPWM逆变电路160习题162第6章MATLAB在自动控制原理中的应用16361控制系统的数学模型163611创建系统的模型163612系统的模型参数168613系统模型的连接和简化16962时域分析的MATLAB实现173621使用拉普拉斯变换和逆变换计算时域响应173622线性系统的时域分析174623线性系统的结构参数与时域性能指标17663频域分析的MATLAB实现179631线性系统的频域分析179632频域分析性能指标18164根轨迹分析的MATLAB实现183641线性系统的根轨迹分析183642根轨迹设计工具18565稳定性分析和稳态误差186651根据闭环特征方程判定系统稳定性186652用频率特性法判定系统稳定性186653用根轨迹法判定系统稳定性188654稳态误差分析18966线性定常系统分析与设计的图形工具189661线性定常系统仿真图形工具LTIViewer189662SISO设计工具sisotool19067使用Simulink仿真自动控制系统193习题195第7章MATLAB在电力拖动自动控制系统中的应用19771单闭环调速系统197711单闭环有静差调速系统197712单闭环无静差调速系统20172双闭环直流调速系统20473PWM可逆直流调速系统209731可逆PWM变换器209732单闭环PWM可逆直流调速系统211733双闭环PWM可逆直流调速系统21274交流调压系统216741交流调压调速系统原理216742交流调压调速仿真模型21775变频调速系统22076异步电动机的交流变频调速系统222761转速恒压频比交流变频调速系统的原理222762转速恒压频比交流变频调速系统的仿真模型22477绕线转子异步电动机串级调速系统227771串级调速系统的工作原理228772绕线转子异步电动机串级调速系统仿真229习题231第8章MATLAB在信号与系统中的应用23381信号233811各种信号的MATLAB实现233812信号的基本运算23682线性系统的时域分析238821线性时不变系统的零输入响应238822线性时不变系统的全响应240823线性时不变系统的冲激响应242824用卷积计算线性时不变系统的时域响应24383傅里叶分析245831信号的合成245832信号的傅里叶变换247833周期信号的傅里叶级数24884离散系统的响应251习题254第2篇实训256实训1MATLAB开发环境及编程256实验11MATLAB集成开发环境256实验12MATLAB算术运算和绘图259实验13符号运算和文件263实验14Simulink仿真模型264实训2MATLAB在数学运算中的应用268实验21微积分、极限和级数运算268实验22解方程和微分方程271实验23解线性代数问题273实验24复变函数和积分变换275实验25多项式的拟合与插值276实训3MATLAB在电路原理中的应用279实验31线性电路的分析279实验32动态电路283实验33二端口网络电路286实训4MATLAB在电机与拖动中的应用289实验41电动机的参数计算289实验42直流电动机的起动和制动模型292实验43三相异步电动机正反转控制297实训5MATLAB在电力电子技术中的应用299实验51IGBT的测试299实验52单相桥式半控整流电路302实验53三相半波电路305实训6MATLAB在自动控制原理中的应用309实验61创建控制系统的数学模型309实验62简化系统的数学模型312实验63控制系统性能分析314实验64使用线性系统的图形工具分析318实训7MATLAB在电力拖动自动控制系统中的应用322实验71单闭环电压负反馈调速系统322实验72双闭环直流调速系统326实验73转速开环恒压频比的交流调速系统仿真330实训8MATLAB在信号与系统中的应用334实验81信号的运算334实验82线性系统的时域分析335实验83傅里叶分析339实验84离散系统的响应342习题答案344第1章MATLAB开发环境及编程344第2章MATLAB在数学运算中的应用346第3章MATLAB在电路原理中的应用347第4章MATLAB在电机与拖动中的应用350第5章MATLAB在电力电子技术中的应用353第6章MATLAB在自动控制原理中的应用356第7章MATLAB在电力拖动自动控制系统中的应用358第8章MATLAB在信号与系统中的应用362参考文献366