本書以MathWorks公司最新推出的MATLAB R2013a軟件為基礎, 在介紹MATLAB編程知識的基礎上, 講述了Simulink系統仿真的主要內容, 具體包括Simulink基礎知識、模塊操作、信號操作、創建Simulink模型、Simulink仿真設置、Simulink系統仿真原理、Simulink子系統技術、子系統的封裝 編寫M語言S-函數、利用狀態流Stateflow進行控制系統狀態轉換等基礎知識。
第1章MATLAB基礎知識
1.1MATLAB簡介
1.2MATLAB的通用命令
1.2.1MATLAB菜單說明
1.2.2MATLAB路徑設置
1.2.3MATLAB系統常量說明
1.2.4MATLAB程序注解符說明
1.3MATLAB的計算基礎
1.3.1MATLAB的預定義變量
1.3.2常用運算和基本數學函數
1.3.3數值的輸出格式
1.4MATLAB程序設計基礎
1.4.1MATLAB基本程序設計
1.4.2MATLAB程序控制語句的運用
1.5MATLAB的繪圖功能
1.5.1離散數據圖形繪制
1.5.2函數圖形繪制
1.5.3網格圖繪制
1.5.4曲面圖的繪制
1.5.5特殊圖形繪制
1.6微積分問題的MATLAB求解
1.6.1符號微積分
1.6.2微分方程的數值解
1.6.3龍貝格積分法微積分運算
1.6.4有限差分方法求邊值問題
1.6.5樣條函數求積分
1.6.6常微分方程符號解
1.7非線性方程與線性規劃問題求解
1.7.1非線性方程組求解
1.7.2無約束優化問題求解
1.7.3線性規劃問題
1.7.4二次型規劃問題
1.8本章小結
第2章Simulink仿真入門
2.1Simulink基本操作
2.1.1運行Simulink
2.1.2Simulink模塊庫
2.1.3Simulink模塊的操作
2.2運行仿真及參數設置簡介
2.2.1模型的創建
2.2.2模塊的連接與簡單處理
2.2.3仿真參數設置簡介
2.3子系統及其封裝
2.3.1創建子系統
2.3.2使能子系統
2.3.3觸發子系統
2.3.4使能觸發子系統
2.3.5封裝子系統
2.4用MATLAB命令創建和運行Simulink模型
2.4.1創建Simulink模型與文件
2.4.2添加模塊和信號線
2.4.3設置模型和模塊屬性
2.4.4仿真
2.5本章小結
第3章Simulink模型的建立與仿真
3.1Simulink模塊庫簡介
3.2信號源模塊組
3.2.1Clock模塊
3.2.2Digital Clock模塊
3.2.3Constant模塊
3.2.4BandLimited White Noise模塊
3.2.5Chirp Signal模塊
3.2.6Sine Wave模塊
3.2.7Pulse Generator模塊
3.2.8Random Number模塊
3.2.9Step模塊
3.2.10Uniform Random Number模塊
3.3連續模塊組
3.3.1Derivative模塊
3.3.2Integrator模塊
3.3.3Transfer F模塊
3.3.4Transport Delay模塊
3.3.5ZeroPole模塊
3.3.6StateSpace模塊
3.4離散模塊組
3.4.1Discrete Transfer F模塊
3.4.2Discrete Filter模塊
3.4.3Unit Delay模塊
3.4.4Memory模塊
3.4.5Discrete ZeroPole模塊
3.4.6Discrete StateSpace模塊
3.4.7ZeroOrder Hold模塊
3.5查表模塊組
3.5.11D Lookup Table模塊
3.5.22D Lookup Table模塊
3.6用戶自定義函數模塊組
3.6.1F模塊
3.6.2MATLAB F模塊
3.6.3SFunction模塊
3.7數學運算模塊組
3.7.1Abs模塊
3.7.2Add模塊
3.7.3Divide模塊
3.7.4Dot Product模塊
3.7.5Gain模塊
3.7.6Complex to MagnitudeAngle模塊
3.7.7MagnitudeAngle to Complex模塊
3.8非線性模塊組
3.8.1Backlash模塊
3.8.2Coulomb & Viscous Friction模塊
3.8.3Dead Zone模塊
3.8.4Quantizer模塊
3.8.5Rate Limiter模塊
3.8.6Saturation模塊
3.9信號與系統模塊組
3.9.1Bus Selector模塊
3.9.2Bus Creator模塊
3.9.3Mux模塊
3.9.4Demux模塊
3.9.5Data Store Memory模塊
3.9.6Data Store Read模塊
3.9.7Data Store Write模塊
3.9.8Enable模塊
3.9.9Ground模塊
3.10本章小結
第4章Simulink常用命令庫分析
4.1Simulink中常用的模塊庫
4.2Simulink命令代碼
4.2.1Simulink系統路徑
4.2.2獲取Simulink模型參數值
4.3Simulink系統創建命令
4.3.1simulink命令
4.3.2simulink3命令
4.3.3find_system命令
4.3.4new_system命令
4.3.5open_system命令
4.3.6save_system命令
4.3.7bdclose命令
4.4Simulink模型模塊操作命令
4.4.1add_block命令
4.4.2delete_block命令
4.4.3add_line命令
4.4.4delete_line命令
4.4.5replace_block命令
4.5獲取Simulink文件路徑
4.5.1gcb命令
4.5.2gcbh命令
4.5.3gcs命令
4.5.4bdroot命令
4.6獲取Simulink模型參數命令
4.6.1get_param命令
4.6.2set_param命令
4.7Simulink代碼建模
4.8本章小結
第5章基于Simulink的S函數建模
5.1Simulink S函數仿真應用
5.1.1Simulink S函數仿真過程
5.1.2S函數的回調方法
5.2Mfile S函數應用
5.3Mfile S函數模板
5.3.1S函數工作方式
5.3.2S函數仿真過程
5.3.3S函數的編寫
5.3.4M文件S函數的模塊化
5.4Mfile S函數實現
5.5本章小結
第6章控制系統Simulink仿真
6.1控制系統頻域分析
6.1.1頻率特性的定義
6.1.2頻率特性和傳遞函數的關系
6.1.3頻率特性的圖形表示方法
6.2幅相頻率特性
6.2.1比例環節
6.2.2微分環節
6.2.3積分環節
6.2.4慣性環節
6.2.5一階復合微分環節
6.2.6二階振蕩環節
6.2.7二階復合微分環節
6.2.8延遲環節
6.2.9開環系統的幅相特性曲線
6.3對數頻率特性
6.3.1比例環節
6.3.2微分環節
6.3.3積分環節
6.3.4慣性環節
6.3.5一階復合微分環節
6.3.6二階振蕩環節
6.3.7二階復合微分環節
6.3.8延遲環節
6.4開環系統的Bode圖
6.5小相角系統和非小相角系統
6.6奈奎斯特頻域穩定判據
6.7頻域對數穩定判據
6.8穩定裕度
6.8.1穩定裕度的定義
6.8.2穩定裕度的計算
6.9本章小結
第7章基于PID的Simulink控制系統仿真
7.1PID控制原理
7.2基于PID的控制仿真
7.3基于S函數的PID控制系統仿真
7.4基于PID的倒立擺小車控制仿真
7.5本章小結
第8章模糊邏輯控制仿真
8.1模糊邏輯概述
8.1.1高斯型隸屬函數
8.1.2三角形隸屬函數
8.2模糊邏輯控制箱圖形界面
8.2.1基本FIS編輯器
8.2.2隸屬函數編輯器
8.2.3繪制FIS
8.2.4設置模糊系統屬性
8.2.5規則編輯器和語法編輯器
8.2.6規則觀察器和模糊推理框圖
8.3模糊聚類分析
8.3.1FIS曲面
8.3.2FIS結構
8.3.3模糊均值聚類
8.3.4模糊聚類工具箱
8.4模糊與PID控制器仿真設計
8.4.1模糊邏輯工具箱
8.4.2PID控制
8.4.3模糊控制器設計
8.4.4模糊與PID控制仿真
8.5本章小結
第9章Simulink在電力系統中的應用
9.1同步發電機原理分析
9.2簡化同步電機模塊使用
9.3同步電機模塊使用
9.4負荷模型
9.4.1靜態負荷模塊
9.4.2三相動態負荷模塊
9.5異步電動機模塊
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