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| 內容簡介： |
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MWORKS是同元软控基于国际知识统一表达和互联标准打造的系统智能设计与验证平台，在控制系统设计和系统建模仿真等方面，为控制系统设计人员提供高效、便捷的辅助设计工具和仿真验证环境。本书以培育国产工业软件用户生态为宗旨，以满足控制系统相关专业教学需求为目标，紧密围绕控制系统的典型设计流程，编著者在多年的控制系统设计经验和MWORKS使用心得的基础上，较为系统、全面地介绍了科学计算平台MWORKS.Syslab和建模仿真环境MWORKS.Sysplorer的相关知识。在介绍了这两个软件的安装方法和软件配置的基础上，结合相关应用案例，详细介绍了编程语言基础、基本操作方法、主要任务函数、专业工具模块、混合编程调用等内容。本书可作为控制学科相关专业本科生和研究生专业课程的教材与教学参考书，也可作为一般读者学习和掌握MWORKS的参考书，还可作为相关科研人员学习和利用MWORKS开展控制系统设计的参考资料。
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| 關於作者： |
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常晓飞，男，工学博士，西北工业大学副教授，硕士生导师，主要研究方向为飞行器控制系统设计、虚实结合仿真、装备能力评估。作为课题负责人，承担国家自然基金、国家级重点项目、航天支撑、航空基金、陕西省自然基金重点项目等国家级和省部级项目等二十余项，发表学术论文二十余篇，出版学术专著三部、教材一部。作为主要负责人，负责国内航空、航天、兵器、军校等多个科研院所虚实仿真系统的设计与研制，有力支撑了相关装备型号的研制工作。
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| 目錄：
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目录
1 控制系统设计与系统建模仿真1
1.1 控制系统设计与系统建模仿真概述1
1.1.1 控制系统设计与系统建模仿真的相关概念2
1.1.2 控制理论的发展历程3
1.1.3 控制系统的任务功能5
1.1.4 控制系统的设计流程5
1.1.5 控制系统的设计难点8
1.2 控制系统计算机辅助设计的相关概念9
1.2.1 控制系统计算机辅助设计的任务功能9
1.2.2 控制系统计算机辅助设计的发展历程9
1.3 国产工业软件12
1.3.1 工业软件的定义与类型12
1.3.2 国产工业软件的发展历程13
1.3.3 国产工业软件的用户培养15
1.4 本书内容安排15
1.4.1 基础概念和软件概述15
1.4.2 基于MWORKS.Syslab的线性控制系统控制系统设计分析16
1.4.3 基于MWORKS.Sysplorer的非线性控制系统建模分析试验16
1.5 习题17
2 MWORKS的总体情况与安装配置18
2.1 MWORKS的总体情况18
2.1.1 MWORKS产品定位18
2.1.2 MWORKS产品体系19
2.1.3 MWORKS系统优势21
2.2 基于MWORKS的控制系统设计与系统建模仿真的设计流程22
2.2.1 MWORKS对于被控对象数学建模阶段的工作支撑23
2.2.2 MWORKS对于数学模型转换阶段的工作支撑23
2.2.3 MWORKS对于系统性能特征分析阶段的工作支撑23
2.2.4 MWORKS对于控制系统算法设计阶段的工作支撑24
2.2.5 MWORKS对于控制性能仿真验证阶段的工作支撑24
2.3 MWORKS.Syslab的安装与配置25
2.3.1 MWORKS.Syslab的安装25
2.3.2 MWORKS.Syslab界面简介27
2.3.3 MWORKS.Syslab的环境首选项设置29
2.3.4 MWORKS.Syslab的环境完整设置30
2.3.5 MWORKS.Syslab的功能介绍31
2.4 MWORKS.Sysplorer的安装与配置33
2.4.1 MWORKS.Sysplorer的安装33
2.4.2 MWORKS.Sysplorer界面简介37
2.4.3 MWORKS.Sysplorer的环境配置44
2.4.4 MWORKS.Sysplorer的功能介绍47
2.5 本章小结48
2.6 习题49
3 MWORKS.Syslab中的Julia编程语言基础50
3.1 Julia语言概述50
3.2 Julia语言的变量基础知识51
3.2.1 Julia语言中的变量命名51
3.2.2 Julia语言中的数据赋值52
3.2.3 Julia语言中的数据类型52
3.2.4 Julia语言中的注释方法53
3.3 Julia语言的数据运算处理53
3.3.1 Julia语言中的数值类型53
3.3.2 Julia语言中的数值运算56
3.3.3 Julia语言中的数组处理60
3.3.4 Julia语言中的字符处理68
3.3.5 Julia语言中的集合容器71
3.4 Julia语言的函数设计基础73
3.4.1 Julia语言中的函数创建73
3.4.2 Julia语言中的函数调用74
3.4.3 Julia语言中的控制流设计75
3.5 Julia语言与其他语言的差异和调用方法77
3.5.1 Julia语言与其他语言的主要差异78
3.5.2 Julia语言调用其他语言的方法81
3.6 本章小结83
3.7 习题83
4 MWORKS.Syslab的基础操作方法85
4.1 MWORKS.Syslab中的命令行操作指令85
4.1.1 MWORKS.Syslab中命令行窗口的操作方法85
4.1.2 MWORKS.Syslab中命令行窗口的常用指令87
4.1.3 MWORKS.Syslab中命令行窗口的数据显示88
4.2 MWORKS.Syslab中代码的编写与调试88
4.2.1 MWORKS.Syslab代码文件的创建与保存89
4.2.2 MWORKS.Syslab的代码编辑环境89
4.2.3 MWORKS.Syslab的代码调试方法92
4.3 MWORKS.Syslab中的数据文件处理94
4.3.1 MWORKS.Syslab中数据文件的界面操作方法94
4.3.2 MWORKS.Syslab中数据文件的文本编程方法95
4.4 MWORKS.Syslab中的曲线绘制97
4.4.1 MWORKS.Syslab中曲线绘制的界面操作方法97
4.4.2 MWORKS.Syslab中曲线绘制的文本编程方法100
4.5 本章小结111
4.6 习题111
5 基于MWORKS.Syslab的科学计算与应用113
5.1 MWORKS.Syslab的符号数学工具箱的基础操作方法113
5.1.1 MWORKS.Syslab的符号数学工具箱的基本概念113
5.1.2 MWORKS.Syslab的符号运算的基础操作114
5.2 利用MWORKS.Syslab求解线性代数问题116
5.2.1 利用MWORKS.Syslab进行矩阵运算处理116
5.2.2 利用MWORKS.Syslab进行线性代数方程的求解121
5.3 利用MWORKS.Syslab求解微积分问题124
5.3.1 利用MWORKS.Syslab求解微积分问题的解析解124
5.3.2 利用MWORKS.Syslab求解微积分问题的数值解127
5.3.3 利用MWORKS.Syslab求解微分方程130
5.4 利用MWORKS.Syslab求解优化问题141
5.4.1 利用MWORKS.Syslab求解非线性方程组142
5.4.2 利用MWORKS.Syslab求解非线性优化问题142
5.4.3 利用MWORKS.Syslab求解线性规划问题和最小二乘问题147
5.4.4 利用MWORKS.Syslab求解全局优化问题151
5.5 利用MWORKS.Syslab求解数据插值/变换问题155
5.5.1 利用MWORKS.Syslab进行随机数据的生成155
5.5.2 利用MWORKS.Syslab进行数据的插值处理157
5.5.3 利用MWORKS.Syslab进行数据的变换处理161
5.6 本章小结166
5.7 习题166
6 基于MWORKS.Syslab的线性控制系统模型描述与处理170
6.1 线性控制系统模型在MWORKS.Syslab中的描述方法170
6.1.1 线性连续系统模型在MWORKS.Syslab中的描述方法171
6.1.2 线性离散系统模型在MWORKS.Syslab中的描述方法176
6.1.3 频率响应数据模型在MWORKS.Syslab中的描述方法178
6.2 线性控制系统模型在MWORKS.Syslab中的类型转换180
6.2.1 线性连续系统的不同描述形式在MWORKS.Syslab中的转换方法180
6.2.2 线性连续系统与线性离散系统在MWORKS.Syslab中的转换方法181
6.3 线性控制系统模型在MWORKS.Syslab中的连接处理184
6.3.1 线性控制系统简单连接方式在MWORKS.Syslab中的实现方法184
6.3.2 线性控制系统复杂连接在MWORKS.Syslab中的实现方法186
6.4 线性控制系统模型在MWORKS.Syslab中的降阶处理187
6.4.1 线性控制系统最小实现在MWORKS.Syslab中的实现方法188
6.4.2 线性控制系统均衡实现在MWORKS.Syslab中的实现方法190
6.5 本章小结191
6.6 习题192
7 基于MWORKS.Syslab的线性控制系统分析与设计194
7.1 基于MWORKS.Syslab的线性控制系统性能特征分析194
7.1.1 基于MWORKS.Syslab的线性控制系统特征判断方法194
7.1.2 基于MWORKS.Syslab的线性控制系统稳定性分析方法195
7.1.3 基于MWORKS.Syslab的线性控制系统的可控性和可观性分析方法200
7.2 基于MWORKS.Syslab的线性控制系统的时域/频域分析204
7.2.1 线性控制系统的时域分析方法205
7.2.2 基于MWORKS.Syslab的线性控制系统的时域分析方法207
7.2.3 线性控制系统的根轨迹分析方法214
7.2.4 基于MWORKS.Syslab的线性控制系统的根轨迹分析方法215
7.2.5 线性控制系统的频域分析方法217
7.2.6 基于MWORKS.Syslab的线性控制系统的频域分析方法221
7.2.7 MWORKS.Syslab中的线性控制系统分析工具227
7.3 基于MWORKS.Syslab的控制系统设计方法230
7.3.1 MWORKS.Syslab中PID控制设计的实现方法230
7.3.2 MWORKS.Syslab中状态空间极点配置设计的实现方法239
7.3.3 MWORKS.Syslab中线性二次型最优控制设计的实现方法242
7.3.4 MWORKS.Syslab中的PID控制调参工具247
7.3.5 MWORKS.Syslab中的控制系统工具251
7.4 MWORKS.Syslab的其他控制相关的工具箱256
7.4.1 MWORKS.Syslab中的系统辨识工具箱256
7.4.2 MWORKS.Syslab中的鲁棒控制工具箱263
7.5 本章小结269
7.6 习题270
8 MWORKS. Sysplorer的基础操作方法274
8.1 基于MWORKS.Sysplorer进行仿真建模274
8.1.1 基于MWORKS.Sysplorer进行仿真建模的适用场景275
8.1.2 基于MWORKS.Sysplorer进行仿真建模的内容277
8.1.3 基于MWORKS.Sysplorer进行仿真建模的操作流程278
8.2 基于MWORKS.Sysplorer的建模准备阶段的基本操作方法279
8.2.1 MWORKS.Sysplorer中模型库设置的操作方法279
8.2.2 MWORKS.Sysplorer中模型创建的操作方法280
8.3 基于MWORKS.Sysplorer的模型构建阶段的基本操作方法281
8.3.1 MWORKS.Sysplorer图形化建模的操作方法281
8.3.2 MWORKS.Sysplorer文本建模的操作方法289
8.3.3 MWORKS.Sysplorer模型图标的绘制方法291
8.3.4 MWORKS.Sysplorer帮助文档的编写方法296
8.3.5 MWORKS.Sysplorer模型检查的操作方法和检查内容298
8.4 基于MWORKS.Sysplorer的仿真运行阶段的基本操作方法300
8.4.1 MWORKS.Sysplorer模型翻译的操作方法300
8.4.2 MWORKS.Sysplorer仿真设置的操作方法301
8.4.3 MWORKS.Sysplorer仿真运行的操作方法305
8.5 基于MWORKS.Sysplorer的结果分析阶段的基本操作方法306
8.5.1 MWORKS.Sysplorer数据处理的操作方法307
8.5.2 MWORKS.Sysplorer曲线绘制的操作方法308
8.5.3 MWORKS.Sysplorer动画显示的操作方法315
8.6 基于MWORKS.Sysplorer的快捷键操作方式318
8.7 本章小结322
8.8 习题322
9 MWORKS. Sysplorer相关模型库简介323
9.1 Modelica模型库简介323
9.1.1 Modelica标准库的发展历程323
9.1.2 Modelica开源库生态简介324
9.1.3 Modelica商业库生态简介324
9.2 MWORKS.Sysplorer标准库简介328
9.2.1 控制基础模块库Blocks简介329
9.2.2 复数控制基础库ComplexBlocks简介339
9.2.3 时钟模块
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