Simulink動態系統建模與仿真基礎




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   本書介紹的是MathWorks公司最新版本MATLAB Release 13 SP1中的Simulink5.1軟件包。全書共分12章,從Simulink的基本概念開始,系統全面地介紹了Simulink軟件包中動態系統建模、仿真、分析和調試的方法,包括連續系統、離散系統和混合系統,書中給出了大量例程,說明Simulink中各種功能的實現途徑。
本書適用于初學Simulink的工程設計人員和從事控制工程或系統工程方面工作的工程師和研究人員,還可作為工科高等院校師生的參考書。












詳細信息


















書名:
Simulink動態系統建模與仿真基礎

價格:
26.00 元

出版日期:
2005-2
頁數:

出版社:
西安電子科技大學出版社
ISBN:
7-5606-1415-9
·目錄




第1章 Simulink基礎 1
1.1 Simulink簡介 1
1.2 運行Simulink演示程序 2
1.2.1 運行房屋熱力學系統演示模型 2
1.2.2 房屋熱力學系統模型說明 3
1.2.3 其他的Simulink演示程序 4
1.3 建立一個簡單的Simulink模型 5
1.4 保存Simulink模型 8
1.5 打印及HTML報告 10
1.5.1 打印模型 10
1.5.2 生成模型報告 11
1.6 打印邊框編輯器 13
1.6.1 用戶接口 13
1.6.2 設計打印邊框 13
1.6.3 打印邊框示例 15
第2章 Simulink模塊操作 17
2.1 模塊操作 17
2.1.1 Simulink模塊類型 17
2.1.2 自動連接模塊 18
2.1.3 手動連接模塊 19
2.2 改變模塊外觀 20
2.2.1 改變模塊方向 20
2.2.2 操縱模塊名稱 21
2.2.3 指定方塊圖顏色 22
2.3 設置模塊參數 22
2.3.1 設置模塊特定參數 23
2.3.2 來自工作區的模塊參數 23
2.4 標注方塊圖 24
2.4.1 編輯標注 24
2.4.2 在標注中使用TeX格式命令 25
2.5 模塊屬性對話框 26
2.6 控制和顯示模塊執行順序 28
2.6.1 指定模塊優先級 28
2.6.2 顯示模塊執行順序 29
2.7 查表編輯器 29
2.7.1 編輯查詢表數值 29
2.7.2 顯示N-D表 30
2.7.3 繪制LUT表 31
2.7.4 編輯自定義LUT模塊 31
2.8 鼠標和鍵盤操作概述 32
第3章 Simulink信號操作 34
3.1 信號基礎 34
3.1.1 信號屬性及分類 34
3.1.2 確定輸出信號的維數 37
3.1.3 確定信號及參數維數準則 38
3.1.4 輸入和參數的標量擴展 39
3.1.5 設置信號屬性 39
3.2 顯示信號 40
3.2.1 顯示信號屬性 40
3.2.2 信號標簽 41
3.2.3 信號標簽的傳遞 42
3.2.4 操作信號標簽 43
3.3 信號組操作 43
3.3.1 創建信號組 43
3.3.2 編輯信號組 45
3.3.3 編輯信號 45
3.3.4 編輯波形 47
3.3.5 設置輸入信號的時間范圍 50
3.3.6 向工作區輸出信號組數據庫 50
3.3.7 用信號組仿真 50
3.3.8 仿真選項對話框 51
第4章 Simulink動態系統建模 53
4.1 創建動態系統模型的要素 53
4.1.1 方塊圖 53
4.1.2 系統函數 54
4.1.3 狀態 54
4.1.4 模塊參數 56
4.1.5 模塊采樣時間 57
4.1.6 用戶模塊 57
4.1.7 系統和子系統 57
4.1.8 信號 58
4.1.9 模塊方法和模型方法 58
4.1.10 仿真算法 59
4.2 Simulink開放式動態系統建模 60
4.3 動態系統數學模型分類 61
4.3.1 常微分方程 61
4.3.2 差分方程 63
4.3.3 代數方程 64
4.3.4 組合系統 65
4.4 建立方程模型 66
4.4.1 建立代數方程模型 66
4.4.2 建立簡單的連續系統模型 69
4.4.3 避免無效循環 70
4.4.4 建模提示 71
第5章 Simulink仿真設置 72
5.1 仿真基礎 72
5.1.1 設定仿真參數 72
5.1.2 控制仿真執行 73
5.1.3 交互運行仿真 74
5.2 設置仿真參數 74
5.2.1 仿真時間設置 74
5.2.2 仿真算法設置 75
5.3 設置仿真步長 78
5.3.1 最大步長 78
5.3.2 初始步長 78
5.3.3 最小步長 79
5.4 設置誤差容限 79
5.4.1 設置誤差容限 79
5.4.2 步長計算 80
5.5 設置輸出選項 81
5.6 工作區輸入/輸出設置 83
5.6.1 從基本工作區中裝載輸入 83
5.6.2 把輸出結果保存到工作區 86
5.6.3 裝載和保存狀態 88
5.7 輸出信號的顯示 88
5.7.1 使用Scope模塊和XY Graph模塊 88
5.7.2 使用懸浮Scope模塊和Display模塊 90
5.7.3 使用返回變量 92
5.7.4 使用To Workspace模塊 93
第6章 Simulink動態系統仿真 95
6.1 Simulink動態系統仿真過程 95
6.1.1 模型編譯階段 95
6.1.2 模型鏈接階段 96
6.1.3 仿真循環階段 97
6.1.4 求解器的分類 98
6.2 離散系統仿真 100
6.2.1 差分方程的實現 100
6.2.2 指定采樣時間 101
6.2.3 采樣時間的傳遞 102
6.2.4 確定離散系統的步長 103
6.2.5 多速率系統 105
6.2.6 線性離散系統 106
6.3 連續系統仿真 108
6.3.1 微分方程的實現 108
6.3.2 線性連續系統 109
6.4 混合系統仿真 115
6.5 模型離散化 118
6.5.1 模型離散化GUI 118
6.5.2 查看離散化模型 122
6.5.3 從Simulink模型中離散化模塊 123
6.6 診斷仿真錯誤 124
6.6.1 仿真診斷查看器 124
6.6.2 創建用戶仿真錯誤消息 126
6.7 改善仿真性能和精度 127
6.7.1 提高仿真速度 127
6.7.2 改善仿真精度 128
第7章 高級仿真概念 129
7.1 過零檢測 129
7.1.1 過零檢測的工作方式 129
7.1.2 使用過零檢測 130
7.1.3 關閉過零檢測 133
7.2 處理代數循環 135
7.2.1 代數約束 135
7.2.2 非代數的直接饋通環 137
7.2.3 切斷代數環 138
7.2.4 高亮顯示代數環 138
7.3 高級積分器 140
7.3.1 積分器參數對話框 140
7.3.2 創建自重置積分器 143
7.3.3 在使能子系統間傳遞狀態 145
7.4 仿真參數的高級選項 147
7.4.1 仿真錯誤診斷設置 147
7.4.2 仿真性能優化設置 149
第8章 使用命令行仿真 154
8.1 通過命令行仿真 154
8.1.1 基本命令行語法--sim命令 154
8.1.2 設置仿真選項--simset命令 158
8.1.3 獲取模型屬性--get_param命令 160
8.1.4 設置模型參數--set_param命令 162
8.1.5 確定模型狀態 162
8.2 模型線性化 163
8.2.1 連續系統模型線性化 163
8.2.2 離散系統模型線性化 165
8.2.3 線性化模型分析 165
8.3 尋找平衡點 166
8.4 編寫模型和模塊的回調函數 170
8.4.1 跟蹤回調函數 170
8.4.2 創建模型回調函數 171
8.4.3 創建模塊回調函數 171
第9章 使用子系統 173
9.1 創建子系統 173
9.1.1 Simulink子系統定義 173
9.1.2 創建子系統 175
9.1.3 瀏覽層級子系統 176
9.2 創建條件執行子系統 177
9.2.1 使能子系統 178
9.2.2 觸發子系統 181
9.2.3 觸發使能子系統 186
9.2.4 創建交替執行子系統 187
9.3 控制流語句 190
9.3.1 If-Else控制流語句 190
9.3.2 Switch控制流語句 193
9.3.3 While控制流語句 195
9.3.4 For控制流語句 200
9.3.5 比較Statefolw和控制流語句 203
第10章 封裝子系統 206
10.1 封裝子系統概述 206
10.1.1 封裝特征 206
10.1.2 封裝舉例 207
10.2 封裝編輯器 211
10.2.1 Icon選項頁的設置 211
10.2.2 Parameters選項頁的設置 214
10.2.3 Initialization選項頁的設置 217
10.2.4 Documentation選項頁的設置 218
10.3 創建封裝模塊的動態對話框 219
10.3.1 設置封裝模塊對話框參數 220
10.3.2 預定義封裝對話框參數 220
10.4 自定義庫操作 224
10.4.1 建立和使用庫 225
10.4.2 庫連接狀態 226
10.4.3 顯示庫關聯及信息 228
10.4.4 把用戶庫添加到Simulink庫瀏覽器中 228
10.5 可配置子系統 229
10.5.1 創建可配置子系統 229
10.5.2 映射I/O端口 230
第11章 Simulink調試器 234
11.1 調試器概述 234
11.1.1 啟動調試器 234
11.1.2 調試器的圖形用戶接口 235
11.1.3 調試器的命令行接口 235
11.1.4 調試器命令 236
11.2 調試器控制 237
11.2.1 連續運行仿真 237
11.2.2 繼續仿真 238
11.2.3 單步運行仿真 239
11.3 設置斷點 241
11.3.1 設置無條件斷點 241
11.3.2 設置有條件斷點 243
11.4 顯示仿真信息 244
11.4.1 顯示模塊I/O 244
11.4.2 顯示代數環信息 246
11.4.3 顯示系統狀態 246
11.4.4 顯示積分信息 247
11.5 顯示模型信息 247
11.5.1 顯示模型中模塊的執行順序 247
11.5.2 顯示模塊 248
第12章 編寫M語言S-函數 251
12.1 什么是S-函數 251
12.1.1 S-函數的定義 251
12.1.2 S-函數的工作方式 252
12.2 在模型中創建S-函數 254
12.2.1 在模型中使用S-函數 254
12.2.2 向S-函數中傳遞參數 255
12.2.3 何時使用S-函數 256
12.3 S-函數的概念 256
12.3.1 直接饋通 256
12.3.2 動態設置數組維數 257
12.3.3 設置采樣時間和偏移量 258
12.4 編寫M語言S-函數 259
12.4.1 M文件S-函數模板 259
12.4.2 定義S-Function模塊特征 261
12.5 M文件S-函數范例 261
12.5.1 無狀態M文件S-函數 261
12.5.2 連續狀態S-函數 267
12.5.3 離散狀態S-函數 272
12.5.4 混合系統S-函數 278
附錄 281
附錄A 模型和模塊參數 281
A.1 模型參數 281
A.2 共用模塊參數 284
A.3 專用模塊參數 285
A.4 封裝參數 294
附錄B 模型和模塊回調函數 295
B.1 模型回調函數 295
B.2 模塊回調函數 295
附錄C Simulink模塊簡介 297
C.1 輸入源模塊庫(Sources) 297
C.2 接收模塊庫(Sinks) 298
C.3 連續系統模塊庫(Continuous) 299
C.4 離散系統模塊庫(Discretes) 300
C.5 數學運算模塊庫(Math Operations) 300
C.6 信號路由模塊庫(Signal Routing) 302
C.7 信號屬性模塊庫(Signal Attributes) 303
C.8 非線性模塊庫(Discontinuous) 303
C.9 查詢表模塊庫 (Look-Up Tables) 304
C.10 用戶定義函數模塊庫(User-Defined Functions) 304
C.11 模型驗證模塊庫(Model Verification) 305
C.12 端口和子系統模塊庫(Ports & Subsystems) 306
C.13 模型實用模塊庫(Model-Wide Utilities) 307
附錄D MATLAB可用的TeX字符集 307
附錄E 北京九州恒潤科技有限公司簡介 308
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