Matlab 7.0/Simulink 6.0应用实例仿真与高效算法开发

图书标准信息

• 作者 黄永安 著
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2008-06
• 版次 1
• ISBN 9787302175414
• 定价 48.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 493页
• 字数 765千字
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

　　本书以科学计算和工程仿真为背景，利用Matlab\Simulink工具结合实际工程问题进行讲解，全书图文并茂，突出应用，并配有丰富的计算程序和仿真框图。
　　全书共18章，分为两部分：第一部分为Matlab计算篇（含第1～9章），这部分主要利用Matlab实现各种高效的计算方法，如微积分求解、线性方程组求解、非线性方程组求解、数据建模、微分方程求解、边值问题求解和优化问题求解等计算领域经常遇到的问题。第二部分为Simulink仿真篇（含第10～18章），利用Simulink进行系统建模和工程仿真，如Simulink的数值计算、离散和连续混合系统建模、Stateflow、控制系统设计、神经网络、机构仿真和实时工具箱等。本书配有丰富的工程实例，掌握本书之后可以非常容易地利用Matlab/Simulink进行常规的科学计算和仿真。
　　本书内容丰富，涉及多个专业领域，是一本难得的系统的工程书籍，能够帮助读者更好地解决问题，可以作为在校大学生、研究生、教师、工程师和科研人员的参考手册，亦可作为广大工程技术人员的参考用书。

【目录】

第一篇Matlab计算篇
第1章Matlab语言程序基础
1.1Matlab的数据类型
1.1.1常量与变量
1.1.2运算符
1.1.3结构数组
1.1.4数组与矩阵的生成
1.2基本数学运算
1.2.1向量及其运算
1.2.2矩阵及其运算
1.2.3多项式的化简与变换
1.3基本符号运算
1.3.1符号对象和表达式
1.3.2符号函数的操作
1.3.3符号对象和其他数据的转换
1.3.4符号矩阵的生成
1.3.5符号表达式的操作
1.4基本的流程结构
1.4.1循环结构
1.4.2转移结构
1.4.3开关结构
1.4.4试探结构
1.5函数编写与调试
1.5.1函数的基本结构
1.5.2变量的检测传递
1.5.3串演算函数
1.6图形的绘制
1.6.1二维图形绘制基本语句
1.6.2特殊二维图形绘制语句
1.6.3二维图形的精细控制
1.6.4三维图形绘制
1.6.5三维图形的可视化
1.6.6三维图形的精细控制

第2章Matlab与MicrosoftOffice的连接
2.1Matlab与MicrosoftWord的连接
2.1.1安装MatlabNotebook
2.1.2使用MatlabNotebook
2.1.3Notebook使用时需要注意的问题
2.2Matlab与MicrosoftPowerPoint的连接

第3章微积分问题的数值实验
3.1微积分问题的解析解
3.1.1极限问题的解析解
3.1.2函数导数的解析解
3.1.3积分问题的解析解
3.2函数的级数展开与求和
3.2.1Taylor幂级数展开
3.2.2Fourier级数展开
3.2.3级数求和的计算
3.3数值微分问题
3.3.1数值微分算法
3.3.2中心差分方法
3.3.3二元函数的梯度计算
3.4数值积分问题
3.4.1由给定数据进行梯形求积
3.4.2单变量数值积分求解
3.4.3双重积分问题的数值解
3.4.4三重定积分的数值求解
3.5曲线积分与曲面积分的计算
3.5.1曲线积分及Matlab语言求解
3.5.2曲面积分与Matlab语言求解

第4章线性代数方程组的数值实验
4.1特殊矩阵的输入
4.1.1数值矩阵的输入
4.1.2符号矩阵的输入
4.2矩阵基本分析
4.2.1矩阵的特征值与特征向量
4.2.2矩阵的LU分解
4.2.3矩阵的QR分解
4.2.4矩阵的奇异值分解
4.3线性代数方程的求解
4.3.1线性代数方程组
4.3.2Lyapunov方程
4.3.3Sylvester方程
4.3.4Riccati方程
4.4稀疏矩阵的线性方程
4.4.1稀疏矩阵
4.4.2稀疏矩阵的运算
4.4.3稀疏矩阵的分解
4.4.4稀疏矩阵的特征值分解
4.4.5稀疏矩阵方程的求解

第5章非线性方程解法
5.1非线性方程的数值解法
5.1.1二分法
5.1.2迭代法
5.1.3牛顿迭代法
5.2非线性方程（组）的符号解法
5.2.1solve()函数
5.2.2fzero()函数
5.2.3fsolve()函数
5.3非线性方程组的数值解法
5.3.1迭代法
5.3.2塞德尔迭代法
5.3.3牛顿迭代法

第6章数据建模问题的数值实验
6.1插值与数据拟合
6.1.1一维数据的插值问题
6.1.2二维网格数据的插值问题
6.2样条插值与数值微积分
6.2.1样条插值的Matlab表示
6.2.2基于样条插值的数值微积分运算
6.3由已知数据拟合数学模型
6.3.1多项式拟合
6.3.2函数线性组合的曲线拟合方法
6.3.3最小二乘曲线拟合

第7章微分方程问题的数值实验
7.1常系数线性微分方程的符号解
7.1.1线性常系数微分方程
7.1.2特殊非线性微分方程
7.2微分方程问题的数值解法
7.2.1微分方程问题算法概述
7.2.2Runge-Kutta算法及Matlab实现
7.2.3一阶微分方程组的数值解
7.2.4单个高阶微分方程的转换
7.3特殊微分方程的数值解
7.3.1刚性微分方程组的求解
7.3.2隐式微分方程求解
7.3.3微分代数方程的求解
7.3.4时滞微分方程求解
7.4微分方程初值问题的精细积分方法
7.4.1齐次方程和指数矩阵的精细积分算法
7.4.2非齐次方程的精细积分算法
7.4.3一般结构动力方程的精细积分方法
7.4.4增维精细积分方法
附录常微分方程数值求解器

第8章微分方程的边值问题和偏微分方程工具箱
8.1常微分方程边值问题的计算机求解
8.1.1线性方程边值问题的打靶算法
8.1.2线性微分方程边值问题的有限差分算法
8.1.3常微分方程边值问题的求解器
8.2偏微分方程求解
8.2.1偏微分方程的有限元法
8.2.2偏微分工具箱(PDEToolBox)简介
8.2.3求解偏微分方程典型函数介绍及其应用举例
8.2.4PDE图形界面简介

第9章Matlab的最优化问题的计算机求解
9.1无约束最优化问题方程求解
9.1.1基本理论
9.1.2解析解法和图解法
9.1.3基于Matlab的数值解法
9.2有约束最优化问题计算机求解
9.2.1基本理论
9.2.2基于Matlab的数值解法简介
9.3整数规划问题计算机求解
9.3.1基本理论
9.3.2基于Matlab的数值解法简介

第二篇Simulink仿真篇
第10章Simulink分析工具与模型调试
10.1打开Simulink调试器
10.1.1窗口调试方式
10.1.2命令行调试
10.2进行模型仿真与调试
10.3断点设置
10.3.1无条件中断
10.3.2条件中断
10.4显示仿真信息
10.4.1显示模块输入输出信息
10.4.2显示代数环信息
10.4.3显示系统状态
10.4.4显示积分信息
10.5显示模型信息
10.5.1显示模型中模块的执行顺序
10.5.2显示模型中的非虚拟系统
10.5.3显示具有过零点的潜在模块
10.5.4显示代数环
10.5.5显示调试器状态

第11章Simulink进行数值计算
11.1微分方程求解器Solver
11.2刚性方程求解实例
11.3Simulink仿真中的代数环问题

第12章Simulink连续系统、离散系统和混合系统，以及状态系统建模
12.1连续系统建模
12.1.1线性系统
12.1.2非线性系统
12.2离散系统建模
12.2.1模块介绍
12.2.2离散系统实例
12.3混合系统建模
12.4状态模块仿真
12.4.1状态空间
12.4.2连续系统的状态空间表示
12.4.3离散系统的状态空间表示
12.5实例分析
12.5.1状态系统实例
12.5.2振动系统实例

第13章S-函数的建立与应用
13.1何为S-Function
13.2在模型中使用S-函数
13.2.1初识S-函数
13.2.2S-Function所起的作用
13.3S-函数工作原理
13.3.1模型的数学描述
13.3.2仿真过程
13.3.3S-函数回调方法
13.4M文件S-函数的编写
13.5M文件S-函数模板
13.6M文件S-函数简单实例
13.7连续、离散和混合系统M文件S-函数
13.7.1连续系统
13.7.2离散系统

第14章Stateflow使用技巧与实例应用
14.1Stateflow基础
14.1.1初识Stateflow
14.1.2状态转移图
14.1.3状态与转移
14.1.4事件
14.2运行Stateflow
14.2.1将Stateflow嵌入Simulink中的一个简单范例
14.2.2利用Stateflow来表示模型的控制部分
14.2.3通过迁移来改变Stateflow状态
14.2.4通过事件来激发Stateflow
14.2.5Stateflow使用数据变量
14.3为目标生成C代码
14.4利用状态和迁移进行控制
14.4.1创建一个on-off模型
14.4.2在Stateflow图表中绘制迁移
14.4.3为Stateflow图表添加一个触发事件
14.4.4向Stateflow图表传递一个触发事件
14.5进行Stateflow图表仿真
14.5.1定义模型仿真参数
14.5.2Stateflow图表仿真的基本步骤
14.6仿真过程中的调试
14.7Stateflow常用命令
14.8Stateflow仿真实例

第15章控制系统设计与仿真
15.1何为Simulink控制系统设计
15.2线性化模型
15.3磁力球模型线性化实例
15.3.1磁力球模型示意图
15.3.2磁力球模型方程
15.3.3创建或打开一个Simulink模型
15.3.4开始线性化工程
15.3.5配置一个线性化模型
15.3.6确定工作点
15.3.7线性化模型
15.3.8线性化模块
15.3.9分析结果
15.3.10导出并保存工程
15.4离散系统建模
15.4.1离散系统建模的基本概念
15.4.2不同采样速率的彩色显示
15.4.3混合系统建模
15.5经典控制系统的设计与仿真
15.5.1时域分析
15.5.2频域分析
15.5.3根轨迹分析
15.5.4常用控制器的设计与仿真
15.6现代控制系统的设计与仿真
15.6.1现代控制系统的特点和研究内容
15.6.2模型参考自适应控制系统
15.6.3实例分析
15.7滑模变结构控制系统设计与分析
15.7.1滑模变结构控制理论
15.7.2连续时间滑模控制
15.7.3离散时间滑模控制
15.7.4滑模变结构控制的应用

第16章Simulink神经网络工具箱
16.1　NeuralNetworkBlockset模块库
16.1.1神经网络模块介绍
16.1.2神经网络模块的生成及模型设计
16.2　神经网络模型预测控制实例分析
16.2.1模型预测理论
16.2.2问题的描述
16.2.3建立模型
16.2.4系统辨识
16.2.5系统仿真
16.3　NARMA_L2(反馈线性化)控制实例分析
16.3.1反馈线性化控制理论
16.3.2问题的描述
16.3.3建立模型
16.3.4系统辨识
16.3.5系统仿真
16.4　神经网络模型参考控制实例分析
16.4.1模型参考控制理论
16.4.2问题描述
16.4.3建立模型
16.4.4系统辨识
16.4.5系统仿真

第17章SimMechanics机构系统应用
17.1SimMechanics介绍
17.1.1初识SimMechanics
17.1.2SimMechanics能够做什么
17.2SimMechanics模块介绍
17.3建立一个简单的机构实例
17.3.1创建SimMechanics模型
17.3.2建立一个单摆模型
17.4单摆运动可视化
17.5四连杆结构仿真实例

第18章Real-TimeWorkshop
18.1Real-TimeWorkshop简介
18.2生成普通的实时程序
18.2.1打开演示程序
18.2.2实例演示
参考文献