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第1章 MATLAB 介绍1

1.1 MATLAB 概述1

1.2 MATLAB的应用与功能2

1.2.1 MATLAB 的应用2

1.2.2 MATLAB的功能2

1.3 MATLAB 的安装与激活4

1.4 MATLAB 的工作界面8

1.4.1命令窗口8

1.4.2命令历史窗口9

1.4.3工作空间9

1.4.4帮助窗口10

1.5 MATLAB的计算功能14

1.5.1基本数据类型14

1.5.2矩阵的创建17

1.6特殊矩阵与矩阵元素的操作22

1.6.1特殊矩阵22

1.6.2矩阵元素的操作23

1.7矩阵的基本运算25

1.7.1矩阵的代数运算25

1.7.2矩阵的其他运算27

1.8 MATLAB 的程序设计29

1.8.1 M文件29

1.8.2函数变量及变量作用城31

1.8.3子函数与局部函数32

1.8.4程序的控制结构32

1.9图形的绘制37

1.9.1二维图形绘制38

1.9.2三维图形绘制45

1.10多项式50

1.10.1定义多项式50

1.10.2多项式运算51

第2章 MATLAB的数值分析52

2.1函数极限与导数52 2.1.1函数极限52

2.1.2函数导数53

2.2微积分55

2.2.1微分55

2.2.2积分57

2.3插值与拟合62

2.3.1插值63

2.3.2拟合69

2.4求解线性方程73

2.4.1直接解法73

2.4.2迭代求解法76

2.4.3稀疏矩阵技术解法81

2.5求解非线性方程84

2.5.1二分法84

2.5.2迭代法86

2.5.3牛顿迭代法88

2.5.4割线法89

第3章 GUI界面设计91

3.1 GUI设计工具GUIDE简述91

3.1.1 GUI概述91

3.1.2 GUIDE的启动91

3.1.3 GUI的M文件93

3.1.4 GUI界面创建94

3.2对话框98

3.2.1图形窗口99

3.2.2文件打开对话框99

3.2.3文件保存对话框100

3.2.4目录选择对话框101

3.2.5输入对话框102

3.2.6颜色设置对话框103

3.2.7字体设置对话框103

3.2.8打印对话框104

3.2.9进度条105

3.2.10帮助对话框107

3.2.11错误对话框108

3.2.12消息对话框108

3.2.13问题对话框109

3.2.14警告对话框110

3.3界面菜单设计110

3.3.1创建菜单111

3.3.2回调函数114

3.4相关控制设计115

3.4.1 uicontrol函数115

3.4.2回调函数设计118

3.5 GUI应用示例125

第4章 Simulink仿真基础129

4.1 Simulink简介129

4.1.1 Simulink概述129

4.1.2 Simulink的启动与界面130

4.2 Simulink常用模块介绍131

4.2.1常用模块库132

4.2.2连续模块库133

4.2.3非连续系统模块库133

4.2.4离散系统模块库134

4.2.5数学运算模块库135

4.2.6接收模块库136

4.2.7信号源模块库137

4.2.8逻辑与位操作模块库138

4.2.9表格查询模块库138

4.2.10信号路由模块库139

4.3 Simulink建模139

4.3.1 Simulink简单模块的建立139

4.3.2模块操作141

4.3.3模块连线操作142

4.3.4模型注释143

4.3.5仿真配置144

4.4仿真示例150

4.5使用命令对系统进行仿真154

4.6 Simulink调试器160

4.6.1窗口调试161

4.6.2命令行调试162

4.6.3模型仿真与调试164

4.6.4设置/清除断点167

4.6.5显示模型信息169

4.6.6显示仿真信息173

第5章 Simulink的高级应用175

5.1 Simulink子系统175

5.1.1子系统的创建175

5.1.2子系统的封装176

5.1.3子系统创建与封装应用示例180

5.2受控子系统183

5.2.1 if/else子系统184

5.2.2 switch/case子系统184

5.2.3 while子系统185

5.2.4 for子系统187

5.3模型运行与分析187

5.3.1模型运行188

5.3.2模型线性化190

5.3.3求取系统平衡点192

5.4 S函数193

5.4.1 S函数基础193

5.4.2 S函数使用194

5.4.3 S函数设计模板195

5.4.4 S函数工作原理195

5.4.5 S函数应用示例199

第6章 Simulink其他相关工具介绍215

6.1 Stateflow基础215

6.1.1 Stateflow原理215

6.1.2状态与转移图215

6.1.3事件217

6.2 Stateflow应用219

6.3常用Stateflow命令221

6.4 SimMechanics机构系统介绍221

6.4.1 SimMechanics概述221

6.4.2 SimMechanics模块介绍222

6.5 Real-Time Workshop225

6.5.1 Real-Time Workshop简介225

6.5.2 Real-Time Workshop实时程序228

第7章 Simulink神经网络工具箱235

7.1神经网络模块库235

7.1.1神经网络模块介绍235

7.1.2神经网络模型设计239

7.2神经网络实例分析242

7.2.1神经网络在预测中的应用242

7.2.2反馈线性化控制247

7.2.3神经网络模型的参考控制250

第8章 模糊控制系统的MATLAB仿真255

8.1模糊逻辑概述255

8.2应用图形界面构建模糊推理系统256

8.2.1模糊控制工具箱256

8.2.2使用自定义函数260

8.3用命令行实现模糊逻辑系统263

8.3.1命令行函数使用示例入门263

8.3.2使用命令创建、计算模糊系统266

8.3.3 MATLAB内置隶属度函数271

8.3.4模糊推理系统1/O变量及隶属度函数转换281

8.3.5模糊规则的建立与修改286

8.3.6模糊推理计算与解模糊化288

8.4仿真对系统的分析291

第9章 MATLAB/Simulink在电路中的仿真299

9.1电力学系统仿真工具箱介绍299

9.1.1电源模块库300

9.1.2电力元件模块库300

9.1.3电力电子元件模块库301

9.1.4电机模块库302

9.1.5测量模块库302

9.1.6应用模块库303

9.2电路分析的设计304

9.2.1电阻电路设计305

9.2.2电力电子器件设计309

9.2.3 PWM技术322

9.3交直流电动机模型仿真325

9.3.1直流电动机仿真325

9.3.2交流电动机仿真328

9.4分析电力系统电路图模型结构331

9.5数字电路图的设计334

第10章 MATLAB/Simulink在控制系统中的仿真340

10.1系统的数学模型描述340

10.1.1连续系统341

10.1.2离散系统342

10.2 LTI对象模型的创建与转换343

10.2.1模型建立343

10.2.2模型转换348

10.3经典控制系统的分析与仿真351

10.3.1控制系统的时域分析351

10.3.2控制系统的根轨迹分析355

10.3.3控制系统的频域分析359

10.4利用Simulink实现控制系统分析364

10.4.1利用Simulink实现稳态误差分析365

10.4.2利用Simulink实现PID控制参数整定366

第11章 MATLAB仿真技术综合实例373

11.1数值分析在生活中的应用373

11.2电路设计374

11.3对随机噪声辨识379

11.4基于LQR直升机设计384

11.5基于MATLAB/Simulink倒立摆设计392

参考文献397