MATLAB應用與實驗教程——系統(tǒng)建模與仿真（第5版）
定 價：66 元
- 作者：賀超英
- 出版時間：2025/8/1
- ISBN：9787121508394
- 出 版 社：電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP317
- 頁碼：336
- 紙張：
- 版次：01
- 開本：16開
本書以MATLAB R2023b版為藍本，重點講述了MATLAB的功能及其在電氣與電子信息類相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域中的應用。全書共分9章，主要內(nèi)容包括：MATLAB系統(tǒng)環(huán)境，MATLAB應用基礎(chǔ)，MATLAB繪圖，MATLAB數(shù)值計算與符號計算，Simulink仿真工具箱，控制系統(tǒng)工具箱，信號處理工具箱，通信工具箱，以及SimPowerSystems工具箱。每章后面都配有實驗指導，緊扣教學內(nèi)容，使讀者能夠通過上機操作及時有效地掌握該章的主要內(nèi)容。本書配有電子教案、例題源程序等豐富的教學資源，以幫助讀者快速掌握并應用MATLAB。
賀超英，女，1975年4月出生。2004年畢業(yè)于湖南大學控制理論與控制工程專業(yè)，碩士。自2004年7月至今，任中南林業(yè)科技大學自動化系專任教師，講師。
目 錄
第1章 MATLAB系統(tǒng)環(huán)境 1
1.1 什么是MATLAB 1
1.2 MATLAB 7.11操作界面 3
1.3 MATLAB R2015a和MATLAB R2023b操作界面 6
1.4 MATLAB幫助系統(tǒng) 9
1.4.1 MATLAB的幫助命令 9
1.4.2 幫助窗口 10
第2章 MATLAB應用基礎(chǔ) 12
2.1 變量及其操作 12
2.2 MATLAB數(shù)組與矩陣運算 17
2.2.1 冒號表達式 17
2.2.2 矩陣的建立 18
2.2.3 矩陣的拆分 18
2.2.4 MATLAB數(shù)據(jù)的運算 20
2.2.5 特殊矩陣 24
2.3 數(shù)學函數(shù) 24
2.4 數(shù)據(jù)的獲取 25
2.4.1 readtable基于文件創(chuàng)建表 25
2.4.2 writetable將表寫入文件 26
2.4.3 imread從圖形文件讀取圖像 27
2.5 M文件 28
2.5.1 腳本文件 28
2.5.2 函數(shù)文件 30
2.6 實時腳本 32
2.7 程序控制結(jié)構(gòu) 33
2.7.1 順序結(jié)構(gòu) 33
2.7.2 選擇結(jié)構(gòu) 34
2.7.3 循環(huán)結(jié)構(gòu) 36
2.8 實驗一 MATLAB運算基礎(chǔ) 37
2.8.1 實驗目的 37
2.8.2 實驗內(nèi)容 37
2.8.3 實驗參考程序 38
2.9 實驗二 M函數(shù)與M文件的編寫與應用 39
2.9.1 實驗目的 39
2.9.2 實驗內(nèi)容 39
2.9.3 實驗參考程序 40
2.10 實驗三 選擇與循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計 41
2.10.1 實驗目的 41
2.10.2 實驗內(nèi)容 41
2.10.3 實驗參考程序 42
第3章 MATLAB繪圖 45
3.1 二維圖形 45
3.1.1 基本的繪圖命令 45
3.1.2 軸的形式與刻度設(shè)置 46
3.1.3 圖形的標注、網(wǎng)格及圖例說明 47
3.1.4 繪制二維圖形的其他函數(shù) 52
3.2 三維圖形 56
3.2.1 繪制三維曲線的基本函數(shù) 56
3.2.2 三維曲面 56
3.3 使用繪圖工具繪制圖形 59
3.4 使用向?qū)?chuàng)建圖形用戶界面 59
3.5 實驗四 繪圖函數(shù)的應用 67
3.5.1 實驗目的 67
3.5.2 實驗內(nèi)容 67
3.5.3 實驗參考程序 68
第4章 MATLAB數(shù)值計算與符號計算 70
4.1 曲線擬合與插值運算 70
4.2 數(shù)值微積分 74
4.2.1 數(shù)值微分 74
4.2.2 數(shù)值積分 75
4.3 線性方程組求解 77
4.3.1 直接解法 77
4.3.2 迭代解法 79
4.4 常微分方程的數(shù)值求解 81
4.5 MATLAB符號計算 83
4.5.1 符號計算基礎(chǔ) 83
4.5.2 符號導數(shù)及其應用 90
4.5.3 符號積分 92
4.5.4 符號方程求解 93
4.6 級數(shù) 97
4.7 實驗五 數(shù)值工具箱與符號工具箱的應用 98
4.7.1 實驗目的 98
4.7.2 實驗內(nèi)容 98
4.7.3 實驗參考程序 99
第5章 Simulink仿真工具箱 102
5.1 Simulink建模的基本知識 102
5.1.1 Simulink簡介 102
5.1.2 Simulink下常用模塊庫簡介 103
5.1.3 Simulink下其他工具箱模塊庫 107
5.2 Simulink建模與仿真 108
5.2.1 建立Simulink模型 108
5.2.2 建模實例 112
5.3 使用命令操作對系統(tǒng)進行仿真 115
5.4 Simulink仿真的應用實例演示 117
5.5 子系統(tǒng)及其封裝技術(shù) 122
5.5.1 子系統(tǒng)的建立 122
5.5.2 模塊封裝方法 123
5.6 S函數(shù)的設(shè)計與應用 125
5.6.1 用MATLAB語言編寫S函數(shù) 125
5.6.2 S函數(shù)的應用 128
5.7 Stateflow 132
5.7.1 基本的Stateflow圖創(chuàng)建并運行 132
5.7.2 使用狀態(tài)動作、轉(zhuǎn)移動作和轉(zhuǎn)移標簽定義圖行為 136
5.7.3 組合使用轉(zhuǎn)移和連接節(jié)點以創(chuàng)建分支路徑 139
5.7.4 通過定義圖形函數(shù)重用邏輯模式 140
5.7.5 使用真值表對組合邏輯建模 141
5.7.6 狀態(tài)機(Stateflow)實例 143
5.8 實驗六 Simulink仿真應用 148
5.8.1 實驗目的 148
5.8.2 實驗內(nèi)容 148
5.8.3 實驗參考程序 149
第6章 控制系統(tǒng)工具箱 152
6.1 線性系統(tǒng)模型 152
6.1.1 連續(xù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型(tf對象) 152
6.1.2 連續(xù)系統(tǒng)的零極點增益模型(zpk對象) 153
6.1.3 連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型(ss對象) 154
6.1.4 線性離散時間系統(tǒng)的數(shù)學模型 155
6.1.5 模型的轉(zhuǎn)換 155
6.1.6 部分分式展開 159
6.1.7 模型的連接 160
6.1.8 模型的屬性 163
6.2 控制系統(tǒng)的時域分析 169
6.2.1 階躍響應和沖激響應 169
6.2.2 控制系統(tǒng)的根軌跡分析方法 173
6.3 控制系統(tǒng)的頻域分析 179
6.3.1 bode函數(shù) 179
6.3.2 nyquist函數(shù) 180
6.3.3 其他常用頻域分析函數(shù) 181
6.4 控制系統(tǒng)仿真實例分析 184
6.5 實驗七 線性系統(tǒng)分析與設(shè)計 202
6.5.1 實驗目的 202
6.5.2 實驗內(nèi)容 202
6.5.3 實驗參考程序 202
第7章 信號處理工具箱 206
7.1 信號及其表示 207
7.1.1 工具箱中的信號產(chǎn)生函數(shù) 207
7.1.2 離散時間信號的表示 212
7.1.3 幾種常用離散時間信號的表示 213
7.2 信號的基本運算 213
7.2.1 信號的相加與相乘 213
7.2.2 序列移位與周期延拓運算 214
7.2.3 序列翻轉(zhuǎn)與序列累加運算 215
7.2.4 兩序列的卷積運算 215
7.2.5 兩序列的相關(guān)運算 216
7.2.6 信號的能量和功率 216
7.3 線性時不變系統(tǒng) 216
7.3.1 二次分式模型的系統(tǒng)描述及轉(zhuǎn)換函數(shù) 217
7.3.2 線性時不變系統(tǒng)的響應 217
7.4 傅里葉變換 220
7.4.1 傅里葉變換形式 220
7.4.2 MATLAB中的傅里葉變換函數(shù) 221
7.5 IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計方法 223
7.5.1 沖激響應不變法 223
7.5.2 雙線性變換法 223
7.5.3 IIR濾波器的頻率變換設(shè)計法 224
7.6 FIR數(shù)字濾波器設(shè)計 227
7.6.1 窗函數(shù)設(shè)計法 228
7.6.2 頻率采樣法 230
7.6.3 MATLAB的其他相關(guān)函數(shù) 232
7.7 信號處理的圖形用戶界面工具 235
7.7.1 主窗口 235
7.7.2 SPTool菜單功能介紹 236
7.7.3 信號瀏覽器 240
7.7.4 濾波器瀏覽器 241
7.7.5 頻譜瀏覽器 242
7.7.6 濾波器設(shè)計器 242
7.8 實驗八 數(shù)字信號處理實驗 243
7.8.1 實驗目的 243
7.8.2 實驗內(nèi)容 243
7.8.3 實驗參考程序 244
第8章 通信工具箱 249
8.1 MATLAB信源編/解碼方法 252
8.1.1 標量量化 252
8.1.2 預測量化 254
8.2 差錯控制編/解碼方法 256
8.3 調(diào)制與解調(diào) 260
8.4 誤碼率分析界面 265
8.5 通信模塊集 268
8.5.1 隨機數(shù)據(jù)源 272
8.5.2 序列發(fā)生器 275
8.5.3 壓縮和擴展 277
8.5.4 編碼和解碼 279
8.5.5 差錯參數(shù)設(shè)置編/解碼 281
8.5.6 具體實例 283
8.6 實驗九 通信系統(tǒng)仿真實驗 287
8.6.1 實驗目的 287
8.6.2 實驗內(nèi)容 287
8.6.3 實驗參考程序 288
第9章 SimPowerSystems工具箱 294
9.1 SimPowerSystems工具箱模塊庫簡介 294
9.2 仿真應用實例 298
9.3 實驗十 SimPowerSystems工具箱應用 310
9.3.1 實驗目的 310
9.3.2 實驗內(nèi)容 311
9.3.3 實驗參考仿真框圖與程序 312
參考文獻 324
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