基于MATLAB/Simulink的系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)用(第2版)
定 價(jià):42 元
- 作者:薛定宇 ,陳陽(yáng)泉 著
- 出版時(shí)間:2011/2/1
- ISBN:9787302238805
- 出 版 社:清華大學(xué)出版社
- 中圖法分類(lèi):TP391.9
- 頁(yè)碼:412
- 紙張:膠版紙
- 版次:2
- 開(kāi)本:16開(kāi)
《基于MATLAB/Simulink的系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)用(第2版)》首先介紹TMATLAB語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)地介紹了系統(tǒng)仿真所必要的數(shù)值計(jì)算方法及MATLAB實(shí)現(xiàn)。并以Simulink為主要工具介紹了系統(tǒng)仿真方法與技巧,包括連續(xù)系統(tǒng)、離散系統(tǒng)、隨機(jī)輸入系統(tǒng)和復(fù)數(shù)系統(tǒng)的仿真,由淺入深地介紹了模塊封裝技術(shù)、復(fù)雜模型的線(xiàn)性化、多領(lǐng)域物理建模思想及工程系統(tǒng)仿真、非工程系統(tǒng)建模與仿真、Stateflow有限狀態(tài)機(jī)及離散事件系統(tǒng)建模與仿真等中高級(jí)使用方法。最后還介紹了半實(shí)物仿真技術(shù)與實(shí)時(shí)控制技術(shù)。
本書(shū)可作為一般讀者學(xué)習(xí)和掌握MATLAB/Simulink語(yǔ)言的教科書(shū)。也可作為高校理工科各類(lèi)專(zhuān)業(yè)的本科生和研究生系統(tǒng)仿真類(lèi)課程的教材和參考書(shū),還可供科技工作者、教師作為學(xué)習(xí)和應(yīng)用系統(tǒng)仿真分析技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的參考資料。
《基于MATLAB/Simulink的系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)用(第2版)》系統(tǒng)介紹MATLAB語(yǔ)言的編程技術(shù)及其在科學(xué)運(yùn)算中的應(yīng)用。從使用者的角度出發(fā),解決在系統(tǒng)仿真領(lǐng)域經(jīng)常遇到的問(wèn)題。融合了筆者二十余年的實(shí)際編程、教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。結(jié)合第一手材料,體現(xiàn)了新的系統(tǒng)仿真方法和模塊集。
子曰:“工欲善其事,必先利其器”(《論語(yǔ)·衛(wèi)靈公篇》)。如果有一種十分有效的工具能容易地解決在系統(tǒng)仿真領(lǐng)域的教學(xué)與研究中遇到的問(wèn)題,它可以將使用者從繁瑣、無(wú)謂的底層編程中解放出來(lái),把有限的寶貴時(shí)間更多地花在解決科學(xué)問(wèn)題中,這樣無(wú)疑會(huì)提高工作效率。本書(shū)介紹的MATLAB°R /Simulink°R 語(yǔ)言正是這樣的一種工具。在系統(tǒng)仿真、自動(dòng)控制等領(lǐng)域,國(guó)外很多高校在教學(xué)與研究中都將MATLAB/Simulink 語(yǔ)言作為首選的計(jì)算機(jī)工具。我國(guó)的科學(xué)工作者和教育工作者也逐漸認(rèn)識(shí)到MATLAB語(yǔ)言的重要性,對(duì)MATLAB語(yǔ)言在理工科教學(xué)與科研中的地位也達(dá)成了共識(shí)。
MATLAB 語(yǔ)言雖然是計(jì)算數(shù)學(xué)專(zhuān)家倡導(dǎo)并開(kāi)發(fā)的,但其普及和發(fā)展離不開(kāi)自動(dòng)控制領(lǐng)域?qū)W者的貢獻(xiàn)。甚至可以說(shuō),MATLAB語(yǔ)言是自動(dòng)控制領(lǐng)域?qū)W者和工程技術(shù)人員捧紅的,因?yàn)樵贛ATLAB 語(yǔ)言的發(fā)展進(jìn)程中,許多有代表性的成就和控制界的要求與貢獻(xiàn)是分不開(kāi)的。迄今為止,大多數(shù)工具箱也都是控制方面的。MATLAB具有強(qiáng)大的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力、方
便實(shí)用的繪圖功能及語(yǔ)言的高度集成性,它在其他科學(xué)與工程領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越廣,并且有著更廣闊的應(yīng)用前景和無(wú)窮無(wú)盡的潛能。
作者從1988 年開(kāi)始系統(tǒng)地使用MATLAB語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)與科學(xué)研究,積累了豐富的第一手經(jīng)驗(yàn);用MATLAB語(yǔ)言編寫(xiě)的程序曾作為英國(guó)Rapid Data 軟件公司的商品在國(guó)際范圍內(nèi)發(fā)行;編寫(xiě)的幾個(gè)通用程序在MathWorks 公司(MATLAB語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)者)的網(wǎng)頁(yè)上可以下載,得到了國(guó)際上很多用戶(hù)的關(guān)注。
二十余年來(lái),作者一直倡導(dǎo)在教學(xué)中引入MATLAB,將其作為主要工具解決科學(xué)、工程仿真教學(xué)中的問(wèn)題,1996 年,在清華大學(xué)出版社出版的《控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)――
MATLAB語(yǔ)言與應(yīng)用》一書(shū)被公認(rèn)為國(guó)內(nèi)關(guān)于MATLAB語(yǔ)言方面的書(shū)籍中出版最早、影響最廣的著作,以MATLAB 語(yǔ)言為主線(xiàn)的教學(xué)理念已經(jīng)被廣泛接受并成功地用于相關(guān)課程的教學(xué),教材入選國(guó)家級(jí)精品教材,作者主講的《控制系統(tǒng)仿真與CAD》課程已列選為國(guó)家級(jí)精品課程。作者十余年來(lái)出版多部著作,并在美國(guó)出版社出版了兩部英文著作,在MATLAB語(yǔ)言教學(xué)中的應(yīng)用上有一定的造詣。
本書(shū)的合作者陳陽(yáng)泉教授長(zhǎng)期在美國(guó)Utah 州立大學(xué)任教,在系統(tǒng)仿真和MATLAB/Simulink 語(yǔ)言應(yīng)用領(lǐng)域有很深的造詣和獨(dú)到見(jiàn)解,在控制系統(tǒng)的理論研究和工業(yè)過(guò)程的半
實(shí)物仿真與實(shí)時(shí)控制上都頗有建樹(shù)。
本書(shū)第一版出版于2002 年,出版以來(lái),被很多學(xué)校選為教材和主要參考書(shū),直到今年年初仍重印了一次,這在日新月異的計(jì)算機(jī)類(lèi)書(shū)籍中是不多見(jiàn)的。多年來(lái),隨著MATLAB/Simulink 版本的更新,出現(xiàn)了很多新內(nèi)容,也出現(xiàn)了很多新的系統(tǒng)仿真方法和新的模塊集,在一部教材中詳細(xì)介紹所有的內(nèi)容是不可能的,這使得本書(shū)新版的寫(xiě)作取舍困難,部分新內(nèi)容最終成型于作者在上海寶山鋼鐵集團(tuán)、美國(guó)Utah 州立大學(xué)、東北大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)等單位的講座和報(bào)告(按報(bào)告順序排序)。本書(shū)新版依舊從使用者的角度出發(fā),并結(jié)合筆者二十余年的實(shí)際編程經(jīng)驗(yàn)和體會(huì),系統(tǒng)地介紹MATLAB 語(yǔ)言的編程技術(shù)及其在科學(xué)運(yùn)算中的應(yīng)用,書(shū)中融合了作者的許多編程經(jīng)驗(yàn)和第一手材料,內(nèi)容精心剪裁,相信仍會(huì)受到廣大讀者的歡迎。
本書(shū)由東北大學(xué)信息學(xué)院徐心和教授主審。本書(shū)從醞釀到最終完稿整個(gè)寫(xiě)作過(guò)程始終得到了徐老師的鼓勵(lì)和支持。作者的導(dǎo)師,東北大學(xué)任興權(quán)教授和英國(guó)Sussex 大學(xué)的
Derek Atherton 教授也對(duì)本書(shū)的最終成型提供了很多的幫助,是他們將作者引入系統(tǒng)仿真和MATLAB/Simulink 語(yǔ)言編程的樂(lè)園,并在這個(gè)領(lǐng)域開(kāi)始了充滿(mǎn)趣味的教學(xué)與研究工作。
一些同行和朋友也先后給予作者許多建議和支持,包括北京交通大學(xué)的朱衡君教授、中科院系統(tǒng)科學(xué)研究所的韓京清研究員、哈爾濱工業(yè)大學(xué)的張曉華教授等,還有在互聯(lián)網(wǎng)上交流的眾多知名的和不知名的同行,在此對(duì)他們表示深深的謝意。在本書(shū)部分內(nèi)容的寫(xiě)作過(guò)程中,作者與同事潘峰博士、魏穎博士、陳大力博士、崔建江博士、高道祥博士、王良勇博士、方正博士等深入的交流為本書(shū)提供了許多新的觀(guān)念和內(nèi)容,在此一并表示感謝。
本書(shū)及第一版的出版得到了清華大學(xué)出版社蔡鴻程總編的關(guān)懷和幫助,還得到了歐振旭、朱英彪編輯細(xì)心的文字加工,作者對(duì)他們的辛勤工作深表謝意。
本書(shū)的出版還得到了美國(guó)MathWorks 公司圖書(shū)計(jì)劃的支持,在此表示謝意。
由于作者水平有限,書(shū)中的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤在所難免,歡迎讀者批評(píng)指正。作者電子郵箱為:xuedingyu@mail.neu.edu.cn 和yqchen@ieee.org。
多年來(lái),我的妻子楊軍和女兒薛楊在生活和事業(yè)上給予了我莫大的幫助與鼓勵(lì),沒(méi)有她們的鼓勵(lì)和一如既往的支持,本書(shū)和前幾部著作均不能順利面世,謹(jǐn)以此書(shū)獻(xiàn)給她們。
薛定宇
2010 年8 月1 日于沈陽(yáng)東北大學(xué)
第1章 系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)用
1.1 系統(tǒng)仿真技術(shù)概述
1.2 仿真軟件的發(fā)展概況
1.2.1 早期數(shù)學(xué)軟件包的發(fā)展概況
1.2.2 仿真軟件的發(fā)展概況
1.3 MATLAB語(yǔ)言簡(jiǎn)介
1.3.1MATLAB語(yǔ)言發(fā)展簡(jiǎn)史
1.3.2 MATLAB語(yǔ)言的特色
1.3.3 MATLAB版本選擇和建議
1.4 本書(shū)的結(jié)構(gòu)和代碼
1.4.1 本書(shū)的結(jié)構(gòu)
1.4.2 代碼下載和網(wǎng)上資源
1.4.3 書(shū)中英文字體說(shuō)明
1.5 習(xí)題
第2章 MATLAB語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
2.1 MATLAB語(yǔ)言的基本使用環(huán)境
2.1.1 MATLAB語(yǔ)言環(huán)境操作界面
2.1.2 MATLAB的聯(lián)機(jī)幫助與電子版手冊(cè)
2.2 MATLAB語(yǔ)言的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
2.2.1 常量與變量
2.2.2 賦值語(yǔ)句
2.2.3 矩陣的MATLAB表示
2.2.4 多維數(shù)組的定義
2.3 MATLAB下矩陣的運(yùn)算
2.3.1 矩陣的代數(shù)運(yùn)算
2.3.2 矩陣的邏輯運(yùn)算
2.3.3 矩陣的比較關(guān)系
2.3.4 矩陣元素的數(shù)據(jù)變換
2.4 流程控制結(jié)構(gòu)
2.4.1 循環(huán)語(yǔ)句結(jié)構(gòu)
2.4.2 條件轉(zhuǎn)移語(yǔ)句結(jié)構(gòu)
2.4.3 開(kāi)關(guān)語(yǔ)句結(jié)構(gòu)
2.4.4 試探式語(yǔ)句結(jié)構(gòu)
2.5 MATLAB函數(shù)編寫(xiě)與技巧
2.5.1 MATLAB語(yǔ)言的函數(shù)的基本結(jié)構(gòu)
2.5.2 可變輸入、輸出個(gè)數(shù)的處理
2.5.3 MATLAB函數(shù)的跟蹤調(diào)試
2.5.4 偽代碼與代碼保密處理
2.6 MATLAB語(yǔ)言下圖形的繪制與技巧
2.6.1 基本二維圖形繪制語(yǔ)句
2.6.2 帶有其他選項(xiàng)的繪圖函數(shù)
2.6.3 二維曲線(xiàn)的標(biāo)注方法
2.6.4 在MATLAB圖形上添加文字標(biāo)注
2.6.5 特殊圖形繪制函數(shù)及舉例
2.6.6 隱函數(shù)的曲線(xiàn)繪制
2.7 三維圖形的繪制方法
2.7.1 三維曲線(xiàn)的繪制方法
2.7.2 三維曲面的繪制方法
2.7.3 局部圖形的剪切處理
2.8 MATLAB圖形用戶(hù)界面設(shè)計(jì)技術(shù)
2.8.1 圖形界面設(shè)計(jì)工具Guide
2.8.2 句柄圖形學(xué)及句柄對(duì)象屬性
2.8.3 菜單系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.8.4 界面設(shè)計(jì)舉例與技巧
2.8.5 工具欄設(shè)計(jì)
2.9 提高M(jìn)ATLAB程序執(zhí)行效率的技巧
2.9.1 測(cè)定程序執(zhí)行時(shí)間和時(shí)間分配
2.9.2 加快MATLAB程序執(zhí)行速度的建議
2.9.3 Mex程序設(shè)計(jì)技術(shù)
2.10 習(xí)題
第3章 MATLAB語(yǔ)言在現(xiàn)代科學(xué)運(yùn)算中的應(yīng)用
3.1 解析解與數(shù)值解
3.2 數(shù)值線(xiàn)性代數(shù)問(wèn)題及求解
3.2.1 特殊矩陣的MATLAB輸入
3.2.2 矩陣基本分析與運(yùn)算
3.2.3 矩陣逆與廣義逆運(yùn)算
3.2.4 矩陣的相似變換與分解
3.2.5 矩陣的特征值與特征向量
……
第4章 Simulink下數(shù)學(xué)模型的建立與仿真
第5章 Simulink常用模塊介紹與應(yīng)用技巧
第6章 Simulink仿真的高級(jí)技術(shù)
第7章 工程系統(tǒng)建模與仿真
第8章 非工程系統(tǒng)的建模與仿真
第9章 半實(shí)物仿真與實(shí)時(shí)控制
參考文獻(xiàn)
附錄