《基于MATLAB/Simulink系统仿真权威指南》源代码

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目录

• 前言
• 第1章MATLAB简介1
• 1.1MATLAB的发展史1
• 1.2MATLAB的特点及应用领域2
• 1.3MATLAB R2012a的工作环境4
• 1.3.1操作界面简介4
• 1.3.2Command Window5
• 1.3.3Command History窗口8
• 1.3.4输入变量9
• 1.3.5Current Folder窗口和路径管理10
• 1.3.6搜索路径11
• 1.3.7Workspace和变量编辑器12
• 1.3.8存取数据文件14
• 1.4MATLAB R2012a的帮助系统15
• 1.4.1纯文本帮助15
• 1.4.2演示帮助16
• 1.4.3帮助文件目录18
• 1.4.4帮助文件索引19
• 1.5小结19
• 第2章Simulink简介20
• 2.1Simulink的基本介绍20
• 2.1.1功能20
• 2.1.2特点21
• 2.2Simulink的导引22
• 2.2.1Simulink的安装22
• 2.2.2Simulink的工作环境23
• 2.2.3Simulink模型实例24
• 2.3Simulink的工作原理25
• 2.3.1动态系统的计算机仿真25
• 2.3.2Simulink求解器27
• 2.4Simulink的组成29
• 2.4.1应用工具箱29
• 2.4.2扩展的模块库30
• 2.5Simulink环境的设置31
• 2.5.1Simulink Preferences对话框31
• 2.5.2Simulink环境设置31
• 2.6小结32
• 第3章Simulink基础33
• 3.1Simulink基本操作33
• 3.1.1Simulink的窗口和菜单33
• 3.1.2打开系统模型34
• 3.1.3输入Simulink命令34
• 3.1.4保存系统模型37
• 3.1.5打印模型框图及生成报告38
• 3.1.6常用鼠标和键盘操作42
• 3.2Simulink模块43
• 3.2.1Simulink模块库简介43
• 3.2.2连续模块库43
• 3.2.3离散模块库44
• 3.2.4查找表模块库45
• 3.2.5数学运算模块库46
• 3.2.6不连续模块库47
• 3.2.7信号布线模块库47
• 3.2.8信号输出模块库48
• 3.2.9源模块库49
• 3.2.10其他专业模块库50
• 3.3Simulink系统模型的构建51
• 3.3.1Simulink库浏览器的基本操作51
• 3.3.2模块的选择与连接51
• 3.3.3模块的参数设置53
• 3.4管理模型的版本53
• 3.4.1导引53
• 3.4.2管理模型属性54
• 3.4.3模型文件更改通知54
• 3.4.4指定当前用户55
• 3.4.5查看和编辑模型的信息与历史56
• 3.4.6修改模型的历史56
• 3.5小结57
• 第4章Simulink模块操作58
• 4.1模块操作58
• 4.1.1Simulink模块类型58
• 4.1.2自动连接模块59
• 4.1.3手动连接模块60
• 4.2改变模块外观61
• 4.2.1改变模块方向61
• 4.2.2改变模块名称62
• 4.2.3指定方块图颜色63
• 4.3设置模块参数63
• 4.3.1设置模块特定参数64
• 4.3.2来自工作区的模块参数64
• 4.4标注方块图65
• 4.4.1编辑标注65
• 4.4.2在标注中使用TeX格式命令66
• 4.5Block Properties对话框67
• 4.6显示模块输出69
• 4.6.1设置输出提示69
• 4.6.2模块输出提示选项71
• 4.7控制和显示模块的执行顺序71
• 4.7.1指定模块优先级71
• 4.7.2显示模块执行顺序72
• 4.8查找表编辑器72
• 4.8.1编辑查询表数值72
• 4.8.2显示N-维表75
• 4.8.3绘制LUT表曲线76
• 4.8.4编辑自定义LUT模块77
• 4.9小结78
• 第5章Simulink信号操作79
• 5.1重要概念79
• 5.1.1信号79
• 5.1.2信号的采样时间79
• 5.1.3样本信号80
• 5.1.4帧信号82
• 5.2信号基础82
• 5.2.1信号属性分类82
• 5.2.2信号的线型86
• 5.2.3确定输出信号的维数86
• 5.2.4确定信号及参数维数的准则87
• 5.2.5输入和参数的标量扩展87
• 5.2.6设置信号属性88
• 5.3Scope模块的高级使用技术91
• 5.3.1Scope模块的使用91
• 5.3.2悬浮Scope模块的使用95
• 5.4显示信号96
• 5.4.1显示信号属性96
• 5.4.2信号标签97
• 5.4.3信号标签的传递98
• 5.4.4操作信号标签98
• 5.5多维数组信号的连接99
• 5.6信号组操作101
• 5.6.1创建信号组101
• 5.6.2编辑信号组103
• 5.6.3编辑信号103
• 5.6.4编辑波形105
• 5.6.5设置输入信号的时间范围108
• 5.6.6输出信号组数据及波形109
• 5.6.7用信号组仿真109
• 5.6.8仿真选项对话框109
• 5.7复合信号111
• 5.7.1混合信号111
• 5.7.2总线信号112
• 5.7.3总线对象114
• 5.8小结116
• 第6章创建Simulink模型117
• 6.1创建模型的要素117
• 6.1.1方块图117
• 6.1.2系统函数118
• 6.1.3状态118
• 6.1.4模块参数120
• 6.1.5模块采样时间121
• 6.1.6用户模块121
• 6.1.7系统和子系统121
• 6.1.8信号122
• 6.1.9模块方法和模型方法122
• 6.1.10仿真算法123
• 6.2Simulink开放式动态系统建模124
• 6.3动态系统数学模型分类125
• 6.3.1常微分方程125
• 6.3.2差分方程126
• 6.3.3组合系统128
• 6.4建立动态Simulink模型129
• 6.4.1简单系统的仿真分析129
• 6.4.2离散系统的仿真分析133
• 6.4.3线性系统仿真分析138
• 6.4.4混合系统设计分析141
• 6.4.5Simulink的调试技术141
• 6.4.6避免无效循环143
• 6.4.7建模提示143
• 6.5小结144
• 第7章Simulink仿真设置145
• 7.1仿真基础145
• 7.1.1设置仿真参数145
• 7.1.2控制仿真执行146
• 7.1.3交互运行仿真147
• 7.2设置仿真算法148
• 7.2.1设置仿真时间148
• 7.2.2设置仿真算法148
• 7.2.3设置仿真步长154
• 7.2.4计算仿真步长157
• 7.2.5设置误差容限158
• 7.3工作区输入/输出设置159
• 7.3.1从基本工作区中装载输入161
• 7.3.2把输出结果保存到工作区164
• 7.3.3装载和保存状态166
• 7.3.4设置输出选项166
• 7.4输出信号的显示167
• 7.4.1Scope模块和XY Graph模块的使用168
• 7.4.2悬浮Scope模块和Display模块的使用169
• 7.4.3返回变量的使用171
• 7.4.4To Workspace模块的使用172
• 7.5小结173
• 第8章系统过零检测及积分器使用174
• 8.1过零检测174
• 8.1.1过零检测的工作方式174
• 8.1.2过零检测的实现方式176
• 8.1.3使用过零检测177
• 8.1.4关闭过零检测179
• 8.2系统代数环的概念与解决方案181
• 8.2.1代数环概念181
• 8.2.2非代数的直接馈通环182
• 8.2.3切断代数环183
• 8.2.4消除代数环184
• 8.2.5高亮显示代数环187
• 8.3高级积分器187
• 8.3.1积分器模块参数对话框188
• 8.3.2创建自重置积分器191
• 8.4仿真诊断选项设置193
• 8.4.1仿真算法诊断设置193
• 8.4.2采样时间诊断设置196
• 8.4.3数据验证诊断设置197
• 8.5小结201
• 第9章Simulink子系统技术202
• 9.1子系统介绍202
• 9.1.1Simulink子系统定义202
• 9.1.2创建子系统204
• 9.1.3浏览层级子系统205
• 9.2高级子系统技术207
• 9.2.1使能子系统207
• 9.2.2触发子系统214
• 9.2.3触发使能子系统218
• 9.2.4创建交替执行子系统219
• 9.3控制流语句221
• 9.3.1If-else控制流语句222
• 9.3.2Switch控制流语句224
• 9.3.3While控制流语句227
• 9.3.4For控制流语句229
• 9.3.5Stateflow图和控制流语句的比较231
• 9.4小结233
• 第10章子系统封装234
• 10.1封装子系统概述234
• 10.2封装编辑器239
• 10.2.1Icon选项卡的设置239
• 10.2.2Parameters选项卡的设置242
• 10.2.3Initialization选项卡的设置246
• 10.2.4Documentation选项卡的设置248
• 10.3创建封装模块的动态对话框249
• 10.3.1设置封装模块对话框参数249
• 10.3.2预定义封装对话框参数249
• 10.4自定义库操作253
• 10.4.1建立和使用库253
• 10.4.2库连接状态254
• 10.4.3显示库关联及信息256
• 10.4.4把用户库添加到Simulink库浏览器中257
• 10.5小结257
• 第11章系统仿真过程258
• 11.1启动仿真过程258
• 11.1.1仿真入门258
• 11.1.2用菜单方式启动仿真259
• 11.1.3仿真过程诊断259
• 11.2仿真配置260
• 11.2.1求解器的概念260
• 11.2.2仿真的设置261
• 11.2.3诊断设置265
• 11.3优化仿真性能266
• 11.3.1提高仿真速度266
• 11.3.2提高仿真精度267
• 11.4小结269
• 第12章模型调试270
• 12.1模型调试270
• 12.1.1启动调试器270
• 12.1.2调试器的图形用户接口271
• 12.1.3调试器的命令行接口272
• 12.1.4调试器命令273
• 12.2调试器控制274
• 12.2.1连续运行仿真274
• 12.2.2继续仿真274
• 12.2.3单步运行仿真275
• 12.3设置断点277
• 12.3.1设置无条件断点277
• 12.3.2设置有条件断点279
• 12.4显示仿真信息281
• 12.4.1显示模块I/O281
• 12.4.2显示代数环信息282
• 12.4.3显示系统状态282
• 12.4.4显示求解器信息283
• 12.5显示模型信息284
• 12.5.1显示模型中模块的执行顺序284
• 12.5.2显示模块285
• 12.6小结286
• 第13章S-函数287
• 13.1S-函数概述287
• 13.1.1S-函数的定义287
• 13.1.2S-函数的工作方式287
• 13.2在模型中创建S-函数290
• 13.2.1在模型中使用S-函数290
• 13.2.2向S-函数中传递参数290
• 13.2.3何时使用S-函数292
• 13.3S-函数的概念292
• 13.3.1直接馈通293
• 13.3.2动态设置数组维数293
• 13.3.3设置采样时间和偏移量294
• 13.4编写M语言S-函数295
• 13.4.1M文件S-函数模板295
• 13.4.2定义S-Function模块特征297
• 13.5M文件S-函数范例297
• 13.5.1无状态M文件S-函数297
• 13.5.2连续状态S-函数303
• 13.5.3离散状态S-函数304
• 13.6小结305
• 第14章Stateflow建模与应用306
• 14.1有限状态机简介306
• 14.1.1Stateflow的定义306
• 14.1.2状态图编辑器307
• 14.1.3状态310
• 14.1.4迁移313
• 14.1.5数据与事件316
• 14.1.6对象的命名规则318
• 14.2Stateflow状态图319
• 14.2.1状态319
• 14.2.2迁移320
• 14.2.3计时器状态图323
• 14.2.4数据与事件324
• 14.2.5动作326
• 14.2.6自动创建对象327
• 14.3Stateflow流程图330
• 14.3.1流程图与节点330
• 14.3.2建立流程图330
• 14.4层次结构334
• 14.4.1层次的概念334
• 14.4.2迁移的层次334
• 14.4.3历史节点336
• 14.4.4子状态图337
• 14.4.5层次状态图中的流程图337
• 14.5并行机制339
• 14.5.1设置状态关系339
• 14.5.2并行状态活动顺序配置339
• 14.5.3本地事件广播339
• 14.5.4直接事件广播341
• 14.5.5隐含事件和条件343
• 14.6Stateflow其他对象344
• 14.6.1真值表344
• 14.6.2图形函数344
• 14.6.3图形盒347
• 14.6.4Simulink函数调用348
• 14.6.5目标350
• 14.7综合应用353
• 14.7.1计时器353
• 14.7.2交通灯356
• 14.8小结366
• 第15章控制仿真系统367
• 15.1Simulink仿真的参数设置367
• 15.1.1系统模型的实时操作与仿真参数设置367
• 15.1.2Solver选项卡的参数设置368
• 15.1.3Data Import/Export选项卡的参数设置369
• 15.2控制系统的Simulink仿真369
• 15.2.1利用Simulink系统仿真模型的仿真处理369
• 15.2.2利用Simulink动态结构图的仿真处理374
• 15.3控制系统的线性分析378
• 15.3.1滑艇动态方程及其线性化379
• 15.3.2Linear Analysis Tool381
• 15.3.3LTI系统对象387
• 15.4线性控制系统设计分析388
• 15.4.1控制系统工具箱简介388
• 15.4.2系统分析与设计简介389
• 15.4.3单输入单输出系统设计工具390
• 15.5非线性控制系统设计简介395
• 15.6小结395
• 第16章神经网络仿真系统397
• 16.1神经网络工具箱简介397
• 16.1.1神经元模型398
• 16.1.2神经网络结构399
• 16.1.3MATLAB神经网络工具箱的使用400
• 16.2感知器406
• 16.2.1感知器的网络结构406
• 16.2.2感知器的图形解释407
• 16.3BP神经网络408
• 16.3.1BP神经网络介绍408
• 16.3.2MATLAB中BP神经网络的重要函数和基本功能410
• 16.4RBF神经网络411
• 16.4.1RBF神经网络411
• 16.4.2RBF神经网络传递函数412
• 16.4.3RBF神经网络的创建与学习过程413
• 16.5自组织竞争神经网络414
• 16.5.1网络结构414
• 16.5.2竞争学习规则416
• 16.5.3竞争网络的训练过程417
• 16.6基于Simulink的神经网络模块418
• 16.6.1模块的设置418
• 16.6.2模块的生成420
• 16.7基于Simulink的神经网络控制系统421
• 16.7.1神经网络模型预测控制器422
• 16.7.2反馈线性化控制器425
• 16.7.3模型参考控制器426
• 16.8小结430
• 第17章电力仿真系统431
• 17.1同步发电机模型431
• 17.1.1同步发电机等效电路431
• 17.1.2简化同步电机模块432
• 17.1.3同步电机模块437
• 17.2电力变压器模型444
• 17.2.1三相变压器等效电路444
• 17.2.2双绕组三相变压器模块444
• 17.2.3互感线圈451
• 17.2.4其他452
• 17.3输电线路模型453
• 17.3.1输电线路等效电路453
• 17.3.2RLC串联支路模块453
• 17.3.3PI型等效电路模块454
• 17.3.4分布参数线路模块456
• 17.4负荷模型460
• 17.4.1静态负荷模块460
• 17.4.2三相动态负荷模块461
• 17.4.3异步电动机模块462
• 17.5小结468
• 附录ASimulink基本模块的功能简介469
• 参考文献472