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| 編輯推薦: |
MATLAB+Simulink双修,数学建模到系统仿真全打通 独创三步法:分析→编码→结果,逻辑清晰不出错 30天极速进阶:零基础到项目高手,路径清晰 智能控制/电机控制实战,学完就能投入项目 大量案例详解+细分领域,节省90%自学时间 掌握系统仿真核心技能,提升工程研发竞争力
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| 內容簡介: |
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本书从MATLAB语言的基础语法讲起,重点介绍了如何使用MATLAB/Simulink进行系统仿真开发,以及通过控制学科和通信学科进行MATLAB/Simulink应用。 本书分为12章,涵盖的内容主要有MATLAB编程基础、Simulink仿真入门、Simulink模型的建立与仿真、Simulink子系统、命令行Simulink仿真、S-function编写、信号与系统仿真、控制系统Simulink仿真、基于PID的Simulink控制系统仿真、模糊自适应PID双闭环直流调速系统、单神经元PID双闭环直流调速系统、遗传算法PID参数整定。通过实际工程应用案例讲解,帮助诸快速掌握使用MATLAB/Simulink进行工程分析。 本书内容通俗易懂,案例丰富,实用性强,特别适合MATLAB语言的入门读者和进阶读者阅读。
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| 關於作者: |
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郜东贤 ---------------------------- 郜东贤,毕业于中国计量大学电子信息专业,电子信息硕士学位。现任职于浙江达峰科技有限公司,担任电机控制软件开发工程师。此前任职浙江三花汽车零部件有限公司电机控制研发部,主导完成多个核心项目开发。兼具扎实的理论功底与工业级产品开发经验。技术成果丰硕,发表多篇论文,申请过多个发明专利。
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| 目錄:
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第1章 MATLAB编程基础 1.1 MATLAB简介1.2 MATLAB应用示例1.3 MATLAB的工作环境1.3.1 MATLAB主界面1.3.2 MATLAB文本编辑界面1.3.3 MATLAB的help命令1.4 MATLAB变量赋值1.4.1 常用变量1.4.2 赋值语句1.4.3 矩阵及其元素表示 1.5 MATLAB中的矩阵运算 1.5.1 矩阵的代数运算1.5.2 矩阵的关系运算1.5.3 矩阵的逻辑运算1.6 MATLAB的程序流程控制 1.6.1 条件选择结构1.6.2 循环控制结构1.7 M文件的编写1.7.1 脚本文件1.7.2 函数文件1.8 MATLAB的图像绘制 1.8.1 二维图像绘制1.8.2 三维图像绘制1.9 本章小结第2章 Simulink仿真入门 2.1 Simulink的基本操作 2.1.1 运行Simulink2.1.2 Simulink模块库2.1.3 Simulink模块的操作 2.2 运行仿真和参数设置简介2.2.1 空白仿真界面2.2.2 仿真参数设置简介 2.3 子系统及其封装2.3.1 创建子系统2.3.2 封装子系统2.4 用MATLAB命令创建和运行Simulink2.4.1 创建Simulink模型2.4.2 使用MATLAB命令添加模块和信号线 2.5 本章小结第3章 Simulink模型的建立与仿真 3.1 简单系统仿真 3.1.1 简单系统的基本概念 3.1.2 简单系统的仿真分析 3.2 离散系统仿真74MATLAB/Simulink 3.2.1 离散系统的基本概念3.2.2 离散系统的仿真分析3.2.3 线性离散系统的基本概念3.2.4 线性离散系统的仿真分析3.3 连续系统仿真3.3.1 连续系统的基本概念3.3.2 连续系统的仿真分析3.3.3 线性连续系统的基本概念3.3.4 线性连续系统的仿真分析3.4 本章小结第4章 Simulink子系统 4.1 Simulink简单子系统 4.2 Simulink高级子系统 4.2.1 条件执行子系统4.2.2 使能子系统4.2.3 触发子系统4.2.4 使能触发子系统4.3 Simulink子系统的封装 4.3.1 子系统封装的概念 4.3.2 创建子系统封装模块 4.3.3 子系统封装实例4.4 本章小结第5章 命令行Simulink仿真 5.1 使用命令行方式建立Simulink系统模型5.1.1 以命令行方式建立Simulink系统模型的基本概念5.1.2 以命令行方式建立Simulink系统模型的常用代码表5.1.3 以命令行方式建立Simulink系统模型的举例5.2 使用M文件分析动态系统 5.3 以命令行方式建立Simulink系统仿真模型的常见问题5.4 本章小结第6章 S-function编写 6.1 S-function概述6.1.1 S-function基本概念6.1.2 S-function应用举例6.2 M-file S-function的应用6.2.1 M-file S-function的调用6.2.2 M-file S-function模板6.3 编写M文件形式的S-function 6.3.1 M文件形式的S-function 概述 6.3.2 M文件形式的S-function实例 6.4 S-function编写实例6.5 本章小结第7章 信号与系统仿真 7.1 信号的分类和产生7.1.1 信号典型实例7.1.2 线性时不变系统7.2 傅里叶变换7.2.1 连续时间周期信号的傅里叶变换 7.2.2 连续时间非周期信号的傅里叶变换 7.2.3 连续时间系统响应下的傅里叶变换 7.3 拉普拉斯变换7.3.1 傅里叶变换与拉普拉斯变换的关系 7.3.2 由系统零极点判断稳定性7.3.3 连续时间系统响应下的拉普拉斯 变换 7.4 带通信号的低通等效7.4.1 解析信号与希尔伯特变换7.4.2 带通信号的低通表示 7.5 离散信号和系统7.5.1 离散信号7.5.2 z变换7.5.3 离散系统的系统函数 7.5.4 离散时间信号的傅里叶变换7.5.5 离散傅里叶变换7.5.6 快速傅里叶变换7.6 本章小结第8章 控制系统Simulink仿真 8.1 控制系统的基本概念8.1.1 控制系统的结构 8.1.2 控制系统的数学模型 8.1.3 控制系统的性能指标 8.2 控制系统分析法8.2.1 时域分析法8.2.2 根轨迹分析法8.2.3 频域分析法8.2.4 状态空间分析法 8.3 控制系统仿真模块8.3.1 Simulink标准模块 8.3.2 控制系统工具箱8.4 控制系统仿真命令8.4.1 模型命令8.4.2 分析命令8.5 控制系统仿真实例8.6 本章小结第9章 基于PID的Simulink控制系统仿真 9.1 PID控制原理9.2 基于PID的控制仿真 9.3 基于S-Function的PID控制系统 9.4 基于PID的Simulink控制仿真实例 9.5 本章小结第10章 模糊自适应PID双闭环直流调速系统 10.1 模糊理论的基本概念10.2 模糊PID自适应整定PID参数 10.3 模糊PID控制器仿真设计10.3.1 模糊PID控制器理论设计10.3.2 基于Simulink的模糊PID控制器设计10.3.3 基于MATLAB的模糊PID控制器设计10.4 模糊自适应PID双闭环直流调速系统仿真实例10.5 本章小结288MATLAB/Simulink 从入门到精通 第11章 单神经元PID双闭环直流调速系统 11.1 单神经元简介11.2 单神经元模型11.2.1 单神经元数学模型11.2.2 激活函数11.2.3 典型神经网络学习规则11.3 单神经元PID控制器设计11.4 单神经元PID算法仿真11.5 单神经元PID双闭环直流调速系统仿真实例11.6 本章小结第12章 遗传算法PID参数整定 12.1 选择算子12.2 交叉算子12.3 变异算子12.4 适应度评估12.5 遗传算法流程12.6 基于遗传算法工具箱的PID参数整定12.7 遗传算法PID参数整定仿真实例12.8 本章小结
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| 內容試閱:
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MATLAB是广泛使用的数学建模与仿真工具之一,Simulink是MATLAB的集成仿真与基于模型的设计环境,主要用于动态系统的建模、仿真和分析。无论在工业界的模型验证,还是在学术界的算法开发中,MATLAB/Simulink都发挥着重要作用。不仅如此,MATLAB/Simulink还被广泛地应用于数学专业、物理专业、人口学专业以及控制领域、通信领域、计算机领域、人工智能领域等学科和领域。 Simulink的出现,使得控制学科中经典控制理论的连续控制系统和离散控制系统得以可视化仿真,其提供的模块库也让非线性控制系统得以快速搭建模型、分析系统性能。它具有模型搭建便捷、应用范围广、落地性强等特点。同时,第三方插件也可应用于MATLAB/Simulink中,例如STM32单片机等。 掌握和精通MATLAB/Simulink,将使你在自动化、机器人、新能源、人工智能等高速发展领域及算法开发、工业研发等高价值岗位中具有强劲的竞争力,从而开启广阔的职业前景。
笔者的使用体会 MATLAB以其语法简单、生态完整的数据分析工具箱,在数据处理和算法开发领域占据优势。 而其集成的Simulink环境,则通过丰富的模块库和图形化建模能力,为控制系统的设计与仿真提供了高效、便捷的解决方案。 在工程实践中,开发者常利用MATLAB进行算法原型验证与数据预处理,随后通过Simulink 搭建完整的系统模型进行仿真测试。这种从算法到系统实现的无缝衔接,极大地加速了控制、信号处理等复杂项目的开发周期。
这本书的特色 (1)由浅入深、循序渐进:本书以MATLAB爱好者为对象,先从MATLAB编程基础讲起,再辅以MATLAB/Simulink在工程中的应用案例,帮助读者尽快掌握使用MATLAB/Simulink进行工程分析的技能。 (2)步骤详尽、内容新颖:本书作者将多年的MATLAB/Simulink使用经验与实际工程应用案例相结合,力求步骤详尽、内容新颖,并辅以相应的图片,使读者在阅读时一目了然,从而快速掌握书中所述方法与技巧。 (3)实例典型、轻松易学:学习实际工程应用案例的具体操作是掌握MATLAB/Simulink最直接有效的方式。本书通过综合应用案例,透彻详尽地讲解了MATLAB/Simulink在各方面的应用。
这本书包括什么内容 本书以控制与通信学科为理论基础,依托MATLAB/Simulink平台,通过大量实用案例帮助读者掌握其核心概念与基本操作。此外,本书还提供了智能控制和系统辨识的案例供读者参考,旨在帮助读者实现从理论到实践的无缝衔接。 第1~5章为MATLAB与Simulink的基础应用,主要内容涵盖MATLAB编程基础、Simulink仿真入门、Simulink模型的建立与仿真、Simulink子系统、命令行Simulink仿真等。 第6~9章为Simulink控制系统仿真,主要内容涵盖S-function编写、信号与系统仿真、控制系统Simulink仿真、基于PID的Simulink控制系统仿真。 第10~12章为Simulink高级系统电机仿真应用,主要内容涵盖模糊自适应PID双闭环直流调速系统、单神经元PID双闭环直流调速系统、遗传算法PID参数整定。 在阅读本书的过程中,读者如果遇到问题,可以通过邮件与作者联系。作者常用的电子邮箱是17802522165@163.com。
本书读者对象 初学MATLAB/Simulink的技术人员; 广大科研工作人员; 相关培训机构的老师和学生; 大中专院校的教师和在校生; 参加工作实习的职场新人; MATLAB/Simulink爱好者。
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