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第1章MATLAB Simulink介绍 1

1.1 MATLAB简介 1

1.1.1 MATLAB概述 1

1.1.2 MATLAB的安装 1

1.1.3 MATLAB的工作界面 6

1.2 MATLAB功能演示 6

1.2.1 MATLAB在科学计算中演示 7

1.2.2 MATLAB在绘图中演示 7

1.2.3 MATLAB在信号中演示 9

1.2.4 MATLAB在控制中演示 12

1.2.5 MATLAB在小波中演示 14

1.3程序结构 16

1.3.1顺序结构 17

1.3.2分支结构 17

1.3.3循环结构 19

1.4 MATLAB的在线帮助 21

1.4.1联机帮助系统 21

1.4.2命令帮助系统 22

1.4.3联机演示系统 25

1.4.4远程帮助系统 26

1.5 Simulink简介 26

1.5.1 Simulink功能 26

1.5.2图形化动力学系统建模工具 27

1.5.3 Simulink扩展功能及相关产品 27

1.6 Simulink仿真演示 28

1.7设置Simulink显示参数 31

第2章Simulink建模方法 35

2.1 Simulink的启动与界面 35

2.2 Simulink中常用模块 36

2.2.1连续模块 36

2.2.2非连续模块 36

2.2.3离散模块 37

2.2.4逻辑与位操作模块 37

2.2.5查找表模块 38

2.2.6数学模块 38

2.2.7模型检测模块 39

2.2.8模型扩充模块 40

2.2.9端口与子系统模块 40

2.2.10信号属性模块 41

2.2.11信号路线模块 41

2.2.12接收器模块 42

2.2.13输入源模块 42

2.2.14用户自定义函数模块 43

2.3 Simulink建模 43

2.3.1建立简单模型 43

2.3.2各模块参数设置 45

2.3.3仿真参数设置及仿真结果输出 47

2.4模块及信号的其他操作 47

2.4.1模块的其他操作 47

2.4.2信号线的操作 48

2.4.3模型注释 49

2.5 Simulink模型调试 49

2.5.1图形调试 50

2.5.2命令行调试 51

2.5.3断点设置 53

2.5.4使用图形调试器调试模型 54

2.5.5显示仿真信息 57

2.5.6显示模型信息 58

2.6模型文件 61

第3章Simulink子系统封装技术 65

3.1子系统建立 65

3.1.1利用已有模块建立子系统 66

3.1.2通过Subsystem模块建立子系统 67

3.1.3子系统示例 67

3.2子系统的封装 71

3.2.1子系统的封装过程 72

3.2.2子系统的封装示例 78

3.3高级子系统应用 80

3.3.1触发子系统 80

3.3.2使能子系统 82

3.3.3触发使能子系统 86

3.3.4受控子系统 88

3.4模型运行及分析 92

3.4.1模型运行 92

3.4.2模型线性化 97

3.4.3系统平衡点的获取 100

3.5模块库管理 101

3.5.1建立模块库 101

3.5.2库模块与引用模块的关联 102

3.5.3可配置子系统 103

第4章Simulink数值计算及系统建模 105

4.1 Simulink数值计算 105

4.1.1微分方程求解器 105

4.1.2刚性方程求解 106

4.1.3代数环问题 109

4.2连续系统建模 112

4.2.1线性系统建模 112

4.2.2非线性系统建模 120

4.3离散系统建模 122

4.3.1离散系统模块介绍 122

4.3.2离散系统示例 123

4.4状态模块仿真 126

4.4.1连续离散状态空间概述 126

4.4.2状态系统示例 127

4.5时域分析法 129

4.5.1 MATLAB/Simulink在时域分析中的应用 129

4.5.2稳定性分析 132

4.6根轨迹分析法 136

4.6.1根轨迹法基础 136

4.6.2根轨迹分析法相应示例 138

4.7频域分析法 141

4.7.1频率分析法基础 141

4.7.2频域分析法的应用 142

4.8 PID控制器 144

4.8.1 Ziegler-Nichols整定法 144

4.8.2临界比例带法 148

4.8.3衰减曲线法 150

第55章S-函数及其应用 153

5.1 S-函数概述 153

5.1.1 S-函数的工作原理 153

5.1.2 S-函数的概念 154

5.2 S-函数的使用 155

5.3 S-函数模板 157

5.3.1 S-函数模板介绍 158

5.3.2 S-函数模板实例 159

5.4 S-函数系统建模 165

5.4.1用S-函数建立连续系统 165

5.4.2用S-函数建立离散系统 167

5.4.3用S-函数建立混合系统 168

5.5 S-函数综合实例 170

第6章MATLAB/Simulink在通信系统中建模 178

6.1滤波器 178

6.1.1滤波器概述 178

6.1.2滤波器设计实例 180

6.2信息量 185

6.2.1信道容量的计算 185

6.2.2信源编/译码方法 187

6.3信号参数 190

6.3.1离散时间信号的统计参数 190

6.3.2信号的频域参数 191

6.4调制与解调 198

6.4.1模拟调制与解调 198

6.4.2模拟角度调制 205

6.4.3基带模拟调制/解调 207

6.4.4数字调制与解调 209

6.5锁相环 214

6.5.1锁相环的结构和建模仿真 214

6.5.2锁相频率合成器仿真 217

6.6通信系统的性能仿真 219

6.6.1通信系统的误码率仿真 219

6.6.2眼图与散射图 222

第7章MATLAB在电路仿真中的应用 224

7.1电力系统模块库 224

7.1.1基本模块库介绍 225

7.1.2模块库应用示例 228

7.2电路分析技术 229

7.2.1电阻电路 230

7.2.2电路的时域分析 235

7.2.3电路的稳态分析 241

7.2.4电路的频域分析 245

7.3电力系统仿真 248

7.3.1电力系统电路模型分析 249

7.3.2对称分量法 252

7.4数字电路的设计 254

7.4.1设计编码器 254

7.4.2设计译码器 256

7.4.3设计加法器 258

7.4.4设计选择器 260

第8章Simulink神经网络工具箱应用 262

8.1神经网络工具箱 262

8.1.1神经网络模块介绍 262

8.1.2神经网络模块生成及模型设计 266

8.2神经网络模型用于预测控制 269

8.2.1网络预测基本概念 270

8.2.2预测控制器实例分析 271

8.3 NARMA-L2控制 275

8.3.1 NARMA-L2基本概念 275

8.3.2 NARMA-L2控制器实例分析 276

8.4神经网络模型参考控制 279

8.4.1网络模型参考控制基本概念 279

8.4.2网络模型参考控制实例分析 280

第9章MATLAB/Simulink实用仿真技术综合应用实例 285

9.1模型预测控制的应用 285

9.2控制系统的应用 288

9.2.1 PID控制器应用示例 288

9.2.2非线性控制系统应用示例 291

9.2.3倒立摆控制 292

9.2.4闭环比值控制系统 296

9.2.5解耦控制系统 302

9.3在数字信号处理中的应用 310

9.3.1数字化正交解调与脉冲压缩处理应用 310

9.3.2雷达信号数字处理技术应用 313

9.4在力学上的应用 319

参考文献 324