商品描述
本書以MATLAB R2023b為仿真平臺,以清新、簡潔的風格介紹了MATLAB語言基礎及基於MATLAB的控制系統仿真。本書在結構上包括上下兩篇共17章。上篇介紹MATLAB/Simulink基礎,共8章;下篇介紹控制系統的MATLAB仿真,並提供了兩個課程設計案例供學習參考,共9章。 為促進讀者創新能力的提升和滿足新的教學需求,本書專門介紹了MATLAB/Simulink與開源電子設計平臺Arduino的交互應用,部分例程還提供了除MATLAB語言之外的Python、MWORKS語言的源代碼。 全書結構清晰,內容翔實,圖文並茂,以豐富的實例突出實踐性,通過緊密聯系實際突出應用性。 本書可作為自動控制等相關專業的教學用書,也可作為相關領域工程技術人員和研究人員的參考資料。書中對MATLAB語言的介紹較為全面,可供MATLAB語言入門者學習參考。書中所給綜合實例則對相關課程設計、畢業設計等有重要參考價值。
目錄大綱
上篇 MATLAB/Simulink基礎
第1章 MATLAB環境認識與操作
1.1 MATLAB環境認識
1.1.1 命令窗口
1.1.2 命令歷史記錄(Command History)窗口
1.1.3 工作空間(Workspace)窗口
1.1.4 MATLAB的幫助使用
1.1.5 圖形窗口
1.2 MATLAB程序的編輯與調試
1.2.1 編輯器
1.2.2 實時編輯器
第2章 MATLAB語言基礎
2.1 MATLAB語言的常量與變量
2.1.1 MATLAB語言的常量
2.1.2 MATLAB語言的變量
2.2 MATLAB語言的運算符
2.2.1 算術運算符
2.2.2 關系運算符
2.2.3 邏輯運算符
2.3 MATLAB語言的數據類型
2.3.1 MATLAB語言的數據類型概述
2.3.2 稀疏矩陣
2.3.3 單元數組
2.3.4 結構數組
2.4 MATLAB語言的基本語句結構
2.4.1 直接賦值語句
2.4.2 調用函數語句
第3章 MATLAB的數值運算與符號運算基礎
3.1 數組與矩陣的基本操作
3.1.1 數組與矩陣的輸入
3.1.2 數組與矩陣元素的操作
3.1.3 數組與矩陣的輸出
3.2 MATLAB的基本數值運算
3.2.1 算術運算
3.2.2 關系運算
3.2.3 邏輯運算
3.2.4 運算優先級
3.3 MATLAB的基本符號運算
3.3.1 符號運算基本函數
3.3.2 符號代數方程和微分方程的求解
3.3.3 符號微積分運算
3.3.4 Laplace變換及其反變換、Z變換及其反變換
3.3.5 MuPADNotebook簡介
第4章 MATLAB語言的程序設計
4.1 MATLAB語言的流程結構
4.1.1 if,else和elseif組成的條件轉移結構
4.1.2 switch,case和otherwise組成的開關結構
4.1.3 while/for循環結構
4.1.4 try和catch組成的試探結構
4.1.5 MATLAB程序設計舉例
4.2 MATLAB函數的編寫
4.2.1 MATLAB函數的基本結構
4.2.2 MATLAB函數編寫舉例
4.3 MATLAB程序設計中應註意的問題
第5章 MATLAB語言的繪圖基礎
5.1 二維圖形的繪制
5.1.1 繪制二維圖形的基本函數及示例
5.1.2 圖形的修飾及示例
5.1.3 多圖繪制函數及示例
5.1.4 特殊應用二維圖形的繪制
5.2 三維圖形的繪制
5.2.1 三維圖形繪制函數
5.2.2 三維圖形繪制舉例
5.3 圖形的圖形化編輯
5.4 符號函數繪制圖形
5.4.1 符號函數繪制圖形的函數及示例
5.4.2 符號函數的圖形化繪制方式
第6章 MATLAB應用程序設計初步
6.1 AppDesigner簡介
6.1.1 AppDesigner的啟動
6.1.2 功能介紹
6.2 AppDesigner應用程序開發示例
6.2.1 “HelloWorld”程序的設計
6.2.2 控制系統典型環節的演示程序
第7章 MATLAB的仿真集成環境——Simulink
7.1 Simulink概述
7.2 Simulink的基本界面操作
7.3 Simulink的功能模塊及其操作
7.3.1 Simulink的功能模塊
7.3.2 功能模塊的基本操作
7.3.3 功能模塊的連接操作
7.4 Simulink仿真環境的設置
7.5 子系統及封裝技術
7.5.1 子系統的建立
7.5.2 子系統的封裝
7.6 用Simulink建立系統模型示例
7.7 Simulink的高級應用——S函數的編寫
7.7.1 S函數的工作原理
7.7.2 S函數的設計實例
第8章 MATLAB/Simulink與Arduino交互控制
8.1 Arduino簡介
8.1.1 Arduino及其特點
8.1.2 Arduino硬件資源
8.1.3 Arduino開發環境
8.1.4 Arduino開發舉例
8.2 MATLAB/Simulink對Arduino的開發支持
8.2.1 MATLAB/Simulink支持包的安裝
8.2.2 MATLAB對Arduino的支持(Arduino Supportfrom MATLAB)
8.2.3 Simulink對Arduino的支持(Arduino Supportfrom Simulink)
8.3 MATLAB/Simulink與Arduino交互控制舉例
8.3.1 MATLAB與Arduino交互控制舉例
8.3.2 Simulink與Arduino交互控制舉例
下篇 控制系統的MATLAB仿真
第9章 自動控制及其仿真概述
9.1 自動控制系統概述
9.1.1 自動控制系統的基本形式及特點
9.1.2 自動控制系統的分類
9.1.3 對自動控制系統的要求及性能評價
9.2 控制系統仿真概述
9.2.1 仿真的基本概念
9.2.2 仿真的不同分類
9.2.3 仿真技術的應用及發展
9.2.4 計算機仿真的要素及基本步驟
9.2.5 控制系統仿真軟件
第10章 基於MATLAB的控制系統數學建模
10.1 控制系統的傳遞函數模型
10.1.1 系統傳遞函數模型簡述
10.1.2 傳遞函數的MATLAB相關函數
10.1.3 建立傳遞函數模型實例
10.2 控制系統的零極點函數模