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第1章 MATLAB介绍 1

1.1 MATLAB相关简介 1

1.1.1 MATLAB发展历程 1

1.1.2 MATLAB软件的特点 2

1.1.3 MATLAB组成 2

1.2 MATLAB操作界面 4

1.2.1 MATLAB主窗口 4

1.2.2 MATLAB命令窗口 4

1.2.3 MATLAB工作窗口 5

1.2.4 当前目录窗口和搜索路径 6

1.2.5 命令历史窗口 7

1.2.6 Start菜单 7

1.3 MATLAB的示例 7

1.3.1 命令行程序 7

1.3.2 MATLAB绘图 9

1.3.3 M文件 9

1.3.4 GUI举例 11

1.3.5 Simulink系统仿真 11

1.4 MATLAB数值计算 11

1.4.1 MATLAB的数值类型 12

1.4.2 MATLAB的矩阵运算 14

1.5 关系运算及逻辑运算 22

1.5.1 关系运算符与逻辑运算符 22

1.5.2 运算符优先级 23

1.5.3 关系和逻辑函数 24

1.5.4 关系与逻辑运算示例 24

1.6 符号运算 25

1.7 MATLAB常用绘图命令 27

1.8 MATLAB程序设计 29

1.8.1 程序类型 29

1.8.2 程序流程控制 30

1.8.3 程序设计原则 33

第2章 MATLAB界面设计 35

2.1 MATLAB图形用户界面设计 35

2.1.1 图形用户界面简介 35

2.1.2 图形用户界面对象的结构 35

2.1.3 启动图形用户界面 36

2.1.4 布局编辑器 36

2.1.5 GUIDE模板介绍 36

2.2 创建图形用户界面 37

2.2.1 图形用户界面的设计原则 37

2.2.2 图形用户界面创建 38

2.3 GUI编程 42

2.3.1 GUI的M文件 42

2.3.2 GUI的控制响应编程 44

2.3.3 使用GUI句柄结构 47

2.4 GUI示例 49

第3章 Simulink仿真环境 53

3.1 简介 53

3.2 Simulink的应用 53

3.2.1 Simulink运行方法及其编辑窗口 53

3.2.2 Simulink功能 56

3.2.3 Simulink仿真设置 57

3.3 Simulink模块库 62

3.3.1 连续（Continuous）模块库 63

3.3.2 非连续（Discontinuous）模块库 64

3.3.3 离散（Discrete）模块库 65

3.3.4 数学运算（Math Operations）模块库 67

3.3.5 接收器（Sinks）模块库 69

3.3.6 输入源（Sources）模块库 71

3.4 Simulink功能模块的处理 73

3.4.1 Simulink模块参数设置 73

3.4.2 Simulink模块基本操作 74

3.4.3 Simulink模块间连线处理 75

3.5 Simulink模型示例 75

3.5.1 模型操作 75

3.5.2 模型创建 77

3.6 Simulink模型调试 81

3.6.1 图形调试器基础 82

3.6.2 使用图形调试器调试模型 83

3.6.3 使用命令行方式调试模型 86

3.7 子系统与模块封装技术 90

3.7.1 子系统 90

3.7.2 封装模块 92

3.7.3 自定义模块库 96

3.8 S函数 96

3.8.1 S函数基本概念 97

3.8.2 S函数工作原理 98

3.8.3 用M文件编写S函数 100

3.8.4 用C MEX文件编写S函数 109

3.8.5 S函数创建器的使用 115

3.9 Simulink模型的实时代码生成 120

3.9.1 Real-Time Workshop介绍 120

3.9.2 Simulink模型的一般实时程序生成方法与示例 124

3.9.3 Simulink模型实时代码生成方法与示例 131

第4章 MATLAB/Simulink建模与仿真 135

4.1 MATLAB编程仿真的方法 135

4.1.1 简介 135

4.1.2 静态系统的MATLAB仿真 136

4.1.3 连续动态系统的MATLAB仿真 140

4.1.4 离散动态系统的MATLAB仿真 155

4.1.5 基于数据流和基于时间流的仿真技术 157

4.2 Simulink仿真的数据结构和编程调用技术 159

4.2.1 Simulink中数据流的向量和矩阵形式 159

4.2.2 Simulink中数据结构的转换 160

4.2.3 Simulink与MATLAB的交互 166

4.2.4 编程调用仿真模型 171

4.3 Simulink在通信与电子系统仿真中的关键问题 173

4.3.1 系统仿真速率的选择和设计 173

4.3.2 串／并转换和混合速率系统仿真 175

4.3.3 应用Simulink求解方程 176

4.3.4 多种计算机仿真方法在一个数学模型的实现 178

4.4 声卡在MATLAB/Simulink仿真模型的应用 179

4.4.1 MATLAB与声卡的接口函数 179

4.4.2 Simulink与声卡的接口模块 181

第5章 时／频域分析法 183

5.1 时域分析法简介 183

5.2 时域响应分析 183

5.2.1 典型输入 183

5.2.2 线性系统时域响应解析 184

5.2.3 时域响应性能指标 186

5.2.4 MATLAB/Simulink在时域分析中的应用 187

5.2.5 一阶和二阶系统时域响应分析 192

5.2.6 高阶系统的时域分析 201

5.3 时域稳定性分析 204

5.3.1 稳定性概念 204

5.3.2 稳定性判据 205

5.3.3 稳态误差解析 208

5.3.4 MATLAB在稳定性分析中的应用 212

5.4 频域分析法简介 214

5.5 频域的频率特性 214

5.5.1 频率特性的概念 214

5.5.2 频率响应曲线 215

5.6 频域频率响应分析 222

5.6.1 系统品质分析 222

5.6.2 稳定性分析 225

第6章 模拟及数字通信系统的建模与仿真 233

6.1 通信系统的模型 233

6.1.1 模拟通信系统基本模型 234

6.1.2 数字通信系统基本模型 234

6.2 通信系统性能指标 236

6.3 通信系统建模的要素 239

6.4 模拟通信系统的建模仿真应用 241

6.4.1 调幅的包络检波和相干解调性能仿真对比 241

6.4.2 单边带调幅系统的建模仿真 244

6.4.3 彩色电视系统的建模仿真 249

6.5 模拟信号的数字化 256

6.5.1 采样定理的原理仿真 256

6.5.2 PCM编码和解码 257

6.5.3 DPCM编码和解码 259

6.6 数字通信系统的建模仿真应用 262

6.6.1 二进制传输的错误率仿真 262

6.6.2 基带传输码型设计 265

6.6.3 带限基带传输系统的仿真 271

6.7 仿真结果的数据处理 278

第7章 经典／现代／智能控制系统设计与仿真 287

7.1 经典控制系统设计与仿真 287

7.1.1 控制系统设计的概述 287

7.1.2 控制系统的波特图设计 288

7.1.3 PID控制器设计 300

7.2 现代控制系统设计与仿真 310

7.2.1 控制系统设计的概述 310

7.2.2 极点配置与观测器设计 310

7.2.3 线性二次型最优控制器设计 319

7.2.4 鲁棒控制系统设计 324

7.3 智能控制系统设计与仿真 331

7.3.1 神经控制系统设计简介 332

7.3.2 神经网络工具箱 332

7.3.3 神经控制系统设计与仿真示例 341

第8章 MATLAB/Simulink仿真与建模在实际中的应用 349

8.1 飞机偏航阻尼器设计 349

8.1.1 数学模型及MATLAB描述 349

8.1.2 校正前系统性能分析 351

8.1.3 校正设计 352

8.1.4 校正后系统性能分析 356

8.2 飞行器控制系统应用解析 357

8.2.1 飞行器控制系统数学模型 358

8.2.2 飞行器控制系统解析内容 359

8.2.3 校正装置优化设计 360

8.2.4 频域性能分析 363

参考文献 365