MATLAB/Simulink 系統建模與模擬

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MATLAB/Simulink 系統建模與模擬

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內容描述

本書以MATLAB R2020a為平臺,深入淺出地介紹MATLAB/Simulink軟件的功能、基本概念及其在 系統建模與模擬中的實際應用。
全書共分8章,主要介紹系統建模與模擬的基本概念、MATLAB基礎、 Simulink入門、MATLAB/Simulink動態系統建模與模擬、
子系統與S函數、MATLAB/Simulink控制系統 分析與設計、數字濾波器的MATLAB輔助分析與設計、MATLAB/Simulink通信系統模擬等內容。
本書緊扣高等院校電子信息工程、通信工程、電子科學與技術、電腦科學與技術等專業的人才培養 方案,以數字信號處理、自動控制原理、
現代通信原理為前修課程,特別適合作為高等院校電子、電氣類專 業系統建模與模擬技術等相關課程教材及實驗參考資料,也可作為相關領域工程技術人員的參考書。

目錄大綱

第1章建模與仿真的基本概念
1.1系統及系統模型
1.1.1系統
1.1.2系統模型
1.2系統建模與仿真
1.2.1系統建模
1.2.2系統仿真
1.3常用的仿真工具和軟件
1.3.1SimuWorks
1.3.2Flexsim
1.3.3Simio
1.3.4VRPlatform
1.3.5MATLAB和Simulink
第2章MATLAB基礎
2.1MATLAB工作環境與幫助系統
2.1.1工作環境
2.1.2幫助系統
2.2MATLAB的數據類型
2.2.1常數和變量
2.2.2矩陣和數組
2.3MATLAB的基本運算
2.3.1標量運算
2.3.2數組運算
2.3.3矩陣運算
2.4腳本和函數
2.4.1腳本
2.4.2函數
2.5程序流程控制語句
2.5.1條件語句
2.5.2循環語句
2.6數據的可視化
2.6.1基本二維圖形的繪製
2.6.2三維圖形的繪製
2.6.3特殊圖形的繪製及相關函數
本章習題
實踐練習
第3章Simulink入門
3.1Simulink的工作環境
3.1.1Simulink編輯器
3.1.2庫瀏覽器
3.2Simulink建模與仿真的基本過程
3.2.1模塊的調入和參數設置
3.2.2模塊的連接
3.2.3運行仿真
3.3Simulink模塊庫和模塊
3.3.1Simulink模塊庫
3.3.2模塊的參數設置
3.3.3模塊的基本操作
3.4Simulink求解器
3.4.1求解器的分類及選擇
3.4.2求解器的參數配置
3.4.3求解器步長與模塊採樣時間
3.5仿真運行
3.5.1仿真運行方式
3.5.2仿真運行過程
3.6仿真數據的導出和檢查
3.6.1導出數據的格式
3.6.2To Workspace和To File模塊
3.6.3仿真數據檢查器
3.7示波器和信號觀察器
3.7.1示波器
3.7.2浮動示波器和信號觀察器
本章習題
實踐練習
第4章MATLAB/Simulink動態系統建模與仿真
4.1動態系統的數學模型
4.1.1方框圖
4.1.2時域方程與系統的響應
4.1.3傳遞函數
4.1.4狀態空間方程
4.2時域方程的MATLAB求解
4.2.1差分方程的遞推求解
4.2.2數值微積分
4.2.3微分方程的數值求解
4.2.4微積分和微分方程求解函數
4.3基於方框圖的動態系統建模與仿真
4.3.1Simulink相關模塊
4.3.2離散動態系統的方框圖仿真
4.3.3連續動態系統的方框圖仿真
4.4基於傳遞函數的動態系統建模與仿真
4.4.1傳遞函數模塊
4.4.2傳遞函數的零極點增益模型及其仿真
4.5基於狀態空間方程的動態系統建模與仿真
4.5.1相關轉換函數
4.5.2基於狀態空間方程的仿真
4.6模型對象及其編程仿真
4.6.1模型對象的創建
4.6.2模型對象的編程仿真
4.6.3模型對象的串並聯
本章習題
實踐練習
第5章子系統與S函數
5.1子系統的基本概念
5.1.1子系統的分類
5.1.2虛擬子系統的創建和基本操作
5.1.3模型瀏覽器
5.2條件子系統
5.2.1使能子系統
5.2.2觸發子系統
5.2.3使能觸發子系統
5.3控制流子系統
5.3.1動作子系統
5.3.2循環迭代子系統
5.4子系統的封裝
5.4.1封裝編輯器
5.4.2子系統封裝步驟
5.4.3對封裝模塊的操作
5.5S函數
5.5.1S函數的基本概念
5.5.2S函數的實現方法和一般結構
5.5.3靜態和動態系統的S函數實現
5.5.4S函數模塊的封裝
本章習題
實踐練習
第6章MATLAB/Simulink控制系統分析與設計
6.1控制系統的數學模型
6.1.1零極點與根軌跡
6.1.2頻率特性
6.2控制系統的分析
6.2.1時域分析
6.2.2頻域分析
6.2.3線性系統分析儀
6.2.4控制系統的穩定性分析
6.3控制系統的設計
6.3.1控制系統設計器
6.3.2設計指標的添加
6.3.3控制器設計
6.3.4設計結果的驗證
本章習題
實踐練習
第7章數字濾波器的MATLAB輔助分析與設計
7.1數字濾波器的基本概念
7.1.1濾波器的數學模型
7.1.2濾波器的技術指標
7.1.3數字濾波器的基本設計方法
7.2數字濾波器的MATLAB設計
7.2.1數字IIR濾波器設計
7.2.2數字FIR濾波器設計
7.2.3designfilt()函數及濾波器特性分析
7.3Filter Designer及其使用
7.3.1Filter Designer的啟動
7.3.2濾波器的設計過程
7.3.3設計結果的分析和導出
7.4Simulink中的濾波器設計和實現模塊
本章習題
實踐練習
第8章MATLAB/Simulink通信系統仿真
8.1調製和解調的基本概念
8.1.1調製和解調
8.1.2帶通調製和基帶調製
8.2調製與解調過程的仿真
8.2.1MATLAB編程仿真
8.2.2Simulink仿真
8.3通信工具箱簡介
8.3.1信源模塊
8.3.2信道模塊
8.4調製與解調模塊
8.4.1模擬帶通調製模塊
8.4.2模擬基帶調製模塊
8.4.3數字基帶調製模塊
8.5通信系統性能的仿真分析
8.5.1信號頻譜及帶寬分析
8.5.2誤碼率測量及曲線的繪製
本章習題
實踐練習
附錄AMATLAB的主要歷史版本
附錄BSimulink常用模塊庫
附錄Csfuntmpl.m模板文件
參考文獻

作者介紹

向軍：西南交通大學電氣工程學院副教授。
長期從事系統建模與仿真領域的教學和研究工作。
先後為本科生與研究生開設“系統建模與仿真”“數字信號處理”“通信原理”等多門課程，出版教材□部。