機電系統(tǒng)動態(tài)仿真 基于MATLAB/Simulink（第3版）

前 言
第 １ 章 ＭＡＴＬＡＢ 基礎 …………… １
１１ 概述 ………………………………… １
１１１ ＭＡＴＬＡＢ 的發(fā)展歷程 …………１
１１２ ＭＡＴＬＡＢ 的基本組成和特點 …２
１２ ＭＡＴＬＡＢ 操作界面………………３
１３ 指令窗口運行 ……………………… ５
１３１ 數(shù)值、 變量和表達式 …………… ５
１３２ 指令窗口操作 ………………… ７
１４ 歷史指令窗口 ……………………… ９
１５ 當前目錄窗口、 路徑設置器和
文件管理 …………………………… ９
１５１ ＭＡＴＬＡＢ 的搜索路徑 ………９
１５２ 當前目錄瀏覽器………………… ９
１６ 工作空間窗口和數(shù)組編輯器 ………１１
１６１ 工作空間窗口 ………………… １１
１６２ 數(shù)組編輯器 …………………… １１
１７ Ｍ 文件編輯器和 Ｍ 腳本文件編寫 １２
１７１ Ｍ 文件編輯器簡介 …………… １２
１７２ Ｍ 腳本文件的編寫 …………… １２
１８ 使用 ＭＡＴＬＡＢ 幫助 ……………１４
習題 １ …………………………………… １５
第 ２ 章 數(shù)組及其運算 ………………… １７
２１ 簡介 ……………………………… １７
２２ 數(shù)值數(shù)組的生成和尋訪 ……………１７
２２１ 數(shù)值數(shù)組的生成 ……………… １７
２２２ 數(shù)值數(shù)組的尋訪 ……………… ２１
２３ 數(shù)組運算和矩陣運算 …………… ２３
２３１ 執(zhí)行數(shù)組運算的常用函數(shù) …… ２３
２３２ 數(shù)組和矩陣運算 ……………… ２４
２４ “ 非數(shù)” 和 “ 空” 數(shù)組……… ２５
２４１ 非數(shù)…………………………… ２５
２４２ “ 空” 數(shù)組 …………………… ２６
２５ 數(shù)組的關系運算和邏輯運算 ………… ２７
２５１ 關系運算 ……………………… ２７
２５２ 邏輯運算 ……………………… ２８
２６ 字符串數(shù)組 ………………………… ２９
２６１ 字符串數(shù)組的創(chuàng)建與操作 ……… ２９
２６２ 串操作函數(shù) …………………… ３０
２６３ 串轉換函數(shù) …………………… ３１
２７ 元胞數(shù)組…………………………… ３３
２７１ 元胞數(shù)組的創(chuàng)建和顯示………… ３３
２７２ 元胞數(shù)組內(nèi)容的調(diào)取 ………… ３４
２８ 構架數(shù)組…………………………… ３５
習題 ２ …………………………………… ３５
第 ３ 章 數(shù)據(jù)和函數(shù)的可視化 ………… ３７
３１ 二維曲線繪圖 ……………………… ３７
３１１ ｐｌｏｔ 的基本調(diào)用格式 …………… ３７
３１２ 曲線的色彩、 線型和數(shù)據(jù)點型 … ３９
３１３ 圖形控制 ……………………… ４０
３２ 三維繪圖…………………………… ５０
３２１ ｐｌｏｔ３ 的基本調(diào)用格式 ………… ５０
３２２ 三維網(wǎng)線圖和曲面圖 ………… ５０
３３ 圖形窗口功能簡介 ………………… ５８
３３１ 圖形窗口工具條 ……………… ５８
３３２ 圖形編輯 ……………………… ５９
３４ 試驗數(shù)據(jù)的圖形表達 ……………… ６２
３４１ ＥＸＣＥＬ 數(shù)據(jù)文件繪圖 ………… ６２
３４２ 文本數(shù)據(jù)文件繪圖 …………… ６３
習題 ３ …………………………………… ６５
第 ４ 章 ＭＡＴＬＡＢ 編程………………… ６６
４１ ＭＡＴＬＡＢ 程序控制 ………………… ６６
４１１ ｆｏｒ 循環(huán)結構 …………………… ６６
４１２ ｗｈｉｌｅ 循環(huán)結構 ………………… ６７
４１３ ｉｆｅｌｓｅｅｎｄ 分支結構 …………… ６７
４１４ ｓｗｉｔｃｈｃａｓｅ 結構 ……………… ６８
目 錄
４１５ ｔｒｙｃａｔｃｈ 結構 ………………… ６９
４１６ 控制程序流的其他常用指令 …… ７０
４２ Ｍ 腳本文件和 Ｍ 函數(shù)文件 ………… ７０
４２１ Ｍ 腳本文件 …………………… ７０
４２２ Ｍ 函數(shù)文件 …………………… ７０
４２３ Ｍ 函數(shù)文件的一般結構………… ７１
４２４ 局部變量和全局變量 ………… ７２
４３ 變量的檢測傳遞和限權使用函數(shù) …… ７２
４３１ 輸入、 輸出參量檢測指令 ……… ７２
４３２ 子函數(shù) ………………………… ７３
４３３ 私有函數(shù) ……………………… ７５
４４ 串演算函數(shù) ………………………… ７５
４４１ ｅｖａｌ …………………………… ７５
４４２ ｆｅｖａｌ ………………………… ７６
４４３ 內(nèi)聯(lián)函數(shù) ……………………… ７６
４５ 函數(shù)句柄…………………………… ７７
４５１ 函數(shù)句柄的創(chuàng)建和觀察………… ７７
４５２ 函數(shù)句柄的基本用法 ………… ７７
４６ 符號計算…………………………… ７８
４６１ 符號對象和使用 ……………… ７８
４６２ 符號表達式的操作 …………… ８０
４６３ 符號微積分 …………………… ８１
習題 ４ …………………………………… ８３
第 ５ 章 系統(tǒng)模型 ……………………… ８５
５１ 系統(tǒng)仿真概述 ……………………… ８５
５１１ 系統(tǒng)仿真及其分類 …………… ８５
５１２ 仿真模型與仿真研究 ………… ８６
５２ 系統(tǒng)數(shù)學模型 ……………………… ８６
５２１ 系統(tǒng)時域模型 ………………… ８６
５２２ 系統(tǒng)傳遞函數(shù)模型 …………… ８７
５２３ 系統(tǒng)零極點增益模型 ………… ８８
５２４ 狀態(tài)空間模型 ………………… ８８
５２５ 系統(tǒng)模型的轉換 ……………… ９０
５２６ 系統(tǒng)模型參數(shù)的獲取 ………… ９１
５２７ 時間延遲系統(tǒng)建模 …………… ９２
５２８ 模型屬性設置和獲取 ………… ９３
５３ 系統(tǒng)模型的連接 …………………… ９４
５３１ 模型串聯(lián) ……………………… ９４
５３２ 模型并聯(lián) ……………………… ９５
５３３ 反饋連接 ……………………… ９５
５４ 機電系統(tǒng)建模舉例 ………………… ９６
５４１ 半定系統(tǒng)建模 ………………… ９６
５４２ 機械加速度計建模 …………… ９８
５４３ 磁懸浮系統(tǒng)建模 ……………… ９９
５４４ 液壓動力元件建模 …………… １００
習題 ５ ………………………………… １０１
第 ６ 章 系統(tǒng)時間響應及其仿真 ……… １０３
６１ 仿真算法 ………………………… １０３
６１１ 數(shù)值積分的基本原理 ………… １０３
６１２ 數(shù)值積分方法的選擇 ………… １０８
６１３ 基于離散相似法的系統(tǒng)
仿真方法 …………………… １０８
６２ 系統(tǒng)仿真的 ＭＡＴＬＡＢ 函數(shù) ………… １０９
６２１ 數(shù)值積分方法的 ＭＡＴＬＡＢ
函數(shù) ………………………… １０９
６２２ 時間響應仿真的 ＭＡＴＬＡＢ
函數(shù) ………………………… １１３
６３ 采樣控制系統(tǒng)仿真 ………………… １１７
６３１ 采樣控制系統(tǒng)的基本組成 …… １１７
６３２ 采樣控制系統(tǒng)仿真特點 ……… １１８
６３３ 采樣控制系統(tǒng)仿真方法 ……… １１８
習題 ６ ………………………………… １２０
第 ７ 章 系統(tǒng)頻率響應及其仿真 ……… １２３
７１ 頻率特性的一般概念 ……………… １２３
７１１ 頻率響應與頻率特性 ………… １２３
７１２ Ｎｙｑｕｉｓｔ 圖與 Ｂｏｄｅ 圖 ………… １２４
７１３ 穩(wěn)定裕度 …………………… １２４
７２ 連續(xù)系統(tǒng)頻率特性的 ＭＡＴＬＡＢ
函數(shù) ……………………………… １２５
７２１ 頻率響應的計算 ……………… １２５
７２２ 頻率特性圖示法 ……………… １２７
７３ 離散系統(tǒng)頻域仿真 ………………… １３１
７４ 系統(tǒng)分析圖形用戶界面 …………… １３３
習題 ７ ………………………………… １３７
第 ８ 章 控制系統(tǒng)的綜合與校正 ……… １３９
８１ 系統(tǒng)性能指標的計算 ……………… １３９
Ⅴ
機電系統(tǒng)動態(tài)仿真———基于 ＭＡＴＬＡＢ ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 第 ３ 版
８１１ 時域指標 …………………… １３９
８１２ 頻域指標 …………………… １４２
８２ 系統(tǒng)校正的 ＭＡＴＬＡＢ 編程 ………… １４３
８２１ 相位滯后校正 ………………… １４３
８２２ ＰＩＤ 校正……………………… １４６
８３ 控制系統(tǒng)設計舉例 ………………… １５０
８３１ 汽車懸架系統(tǒng)控制 …………… １５０
８３２ 閥控液壓馬達速度控制系統(tǒng) …… １５２
習題 ８ ………………………………… １５５
第 ９ 章 Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 動態(tài)仿真 …………… １５８
９１ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 基本操作 ………………… １５８
９１１ 啟動 Ｓｉｍｕｌｉｎｋ ………………… １５８
９１２ 打開空白模型窗口 …………… １６０
９１３ 建立 Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 仿真模型 ……… １６１
９１４ 系統(tǒng)仿真運行 ………………… １６３
９１５ 仿真結果的輸出和保存 ……… １６４
９２ 模塊庫和系統(tǒng)仿真 ………………… １６４
９２１ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 模塊庫 ……………… １６４
９２２ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 環(huán)境下的仿真運行 …… １７４
９３ 子系統(tǒng)的創(chuàng)建與封裝 ……………… １７９
９３１ 子系統(tǒng)的創(chuàng)建 ………………… １７９
９３２ 子系統(tǒng)的封裝 ………………… １８１
９３３ 條件子系統(tǒng)…………………… １８５
９４ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 仿真舉例 ………………… １９０
９４１ 曲柄滑塊機構的運動學仿真 … １９０
９４２ 懸吊式起重機動力學仿真 …… １９４
９４３ 閥控液壓缸的動剛度分析 …… １９６
９５ Ｓ函數(shù)簡介 ……………………… １９９
９５１ Ｓ函數(shù)的概念 ………………… １９９
９５２ 編寫 Ｍ 文件 Ｓ函數(shù)…………… ２０２
習題 ９ ………………………………… ２０８
參考文獻 ………………………………… ２１１