Matlab 7.0/Simulink 6.0應(yīng)用實(shí)例仿真與高效算法開(kāi)發(fā)

內(nèi)容概要

本書(shū)以科學(xué)計(jì)算和工程仿真為背景，利用Matlab\Simulink工具結(jié)合實(shí)際工程問(wèn)題進(jìn)行講解，全書(shū)圖文并茂，突出應(yīng)用，并配有豐富的計(jì)算程序和仿真框圖。　　全書(shū)共18章，分為兩部分：第一部分為Matlab計(jì)算篇（含第1～9章），這部分主要利用Matlab實(shí)現(xiàn)各種高效的計(jì)算方法，如微積分求解、線性方程組求解、非線性方程組求解、數(shù)據(jù)建模、微分方程求解、邊值問(wèn)題求解和優(yōu)化問(wèn)題求解等計(jì)算領(lǐng)域經(jīng)常遇到的問(wèn)題。第二部分為Simulink仿真篇（含第10～18章），利用Simulink進(jìn)行系統(tǒng)建模和工程仿真，如Simulink的數(shù)值計(jì)算、離散和連續(xù)混合系統(tǒng)建模、Stateflow、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)構(gòu)仿真和實(shí)時(shí)工具箱等。本書(shū)配有豐富的工程實(shí)例，掌握本書(shū)之后可以非常容易地利用Matlab/Simulink進(jìn)行常規(guī)的科學(xué)計(jì)算和仿真?！　”緯?shū)內(nèi)容豐富，涉及多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，是一本難得的系統(tǒng)的工程書(shū)籍，能夠幫助讀者更好地解決問(wèn)題，可以作為在校大學(xué)生、研究生、教師、工程師和科研人員的參考手冊(cè)，亦可作為廣大工程技術(shù)人員的參考用書(shū)。

書(shū)籍目錄

第一篇  Matlab計(jì)算篇　第1章  Matlab語(yǔ)言程序基礎(chǔ)	　　1.1  Matlab 的數(shù)據(jù)類型	　　　1.1.1  常量與變量	　　　1.1.2  運(yùn)算符	　　　1.1.3  結(jié)構(gòu)數(shù)組	　  　1.1.4  數(shù)組與矩陣的生成	　　1.2  基本數(shù)學(xué)運(yùn)算	　　　1.2.1  向量及其運(yùn)算	　　　1.2.2  矩陣及其運(yùn)算	　　　1.2.3  多項(xiàng)式的化簡(jiǎn)與變換	　　1.3  基本符號(hào)運(yùn)算	　　　1.3.1  符號(hào)對(duì)象和表達(dá)式	　　　1.3.2  符號(hào)函數(shù)的操作	　　　1.3.3  符號(hào)對(duì)象和其他數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換	　　　1.3.4  符號(hào)矩陣的生成	　　　1.3.5  符號(hào)表達(dá)式的操作	　　1.4  基本的流程結(jié)構(gòu)	　　　1.4.1  循環(huán)結(jié)構(gòu)	　　　1.4.2  轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)	　　　1.4.3  開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)	　　　1.4.4  試探結(jié)構(gòu)	　　1.5  函數(shù)編寫(xiě)與調(diào)試	　　　1.5.1  函數(shù)的基本結(jié)構(gòu)	　　　1.5.2  變量的檢測(cè)傳遞	　　　1.5.3  串演算函數(shù)	　　1.6  圖形的繪制	　　　1.6.1  二維圖形繪制基本語(yǔ)句	　　　1.6.2  特殊二維圖形繪制語(yǔ)句	　　　1.6.3  二維圖形的精細(xì)控制	　　　1.6.4  三維圖形繪制	　　　1.6.5  三維圖形的可視化	　　　1.6.6  三維圖形的精細(xì)控制	　第2章  Matlab與Microsoft Office的連接	　　2.1  Matlab與Microsoft Word的連接	　　　2.1.1  安裝Matlab Notebook	　　　2.1.2  使用Matlab Notebook	　　　2.1.3  Notebook使用時(shí)需要注意的問(wèn)題	　　2.2  Matlab與Microsoft PowerPoint的連接	　第3章  微積分問(wèn)題的數(shù)值實(shí)驗(yàn)	　　3.1  微積分問(wèn)題的解析解	　　　3.1.1  極限問(wèn)題的解析解	　　　3.1.2  函數(shù)導(dǎo)數(shù)的解析解	　　　3.1.3  積分問(wèn)題的解析解	　　3.2  函數(shù)的級(jí)數(shù)展開(kāi)與求和	　　　3.2.1  Taylor 冪級(jí)數(shù)展開(kāi)	　　　3.2.2  Fourier 級(jí)數(shù)展開(kāi)	　　　3.2.3  級(jí)數(shù)求和的計(jì)算	　　3.3  數(shù)值微分問(wèn)題	　　　3.3.1  數(shù)值微分算法	　　　3.3.2  中心差分方法	　　　3.3.3  二元函數(shù)的梯度計(jì)算	　　3.4  數(shù)值積分問(wèn)題	　　　3.4.1  由給定數(shù)據(jù)進(jìn)行梯形求積	　　　3.4.2  單變量數(shù)值積分求解	　　　3.4.3  雙重積分問(wèn)題的數(shù)值解	　　　3.4.4  三重定積分的數(shù)值求解	　　3.5  曲線積分與曲面積分的計(jì)算	　　　3.5.1  曲線積分及Matlab語(yǔ)言求解	　　　3.5.2  曲面積分與Matlab語(yǔ)言求解	　第4章  線性代數(shù)方程組的數(shù)值實(shí)驗(yàn)	　　4.1  特殊矩陣的輸入	　　　4.1.1  數(shù)值矩陣的輸入	　　　4.1.2  符號(hào)矩陣的輸入	　　4.2  矩陣基本分析	　　　4.2.1  矩陣的特征值與特征向量	　　　4.2.2  矩陣的LU分解	　　　4.2.3  矩陣的QR分解	　　　4.2.4  矩陣的奇異值分解	　　4.3  線性代數(shù)方程的求解	　　　4.3.1  線性代數(shù)方程組	　　　4.3.2  Lyapunov 方程	　　　4.3.3  Sylvester 方程	　　　4.3.4  Riccati 方程	　　4.4  稀疏矩陣的線性方程	　　　4.4.1  稀疏矩陣	　　　4.4.2  稀疏矩陣的運(yùn)算	　　　4.4.3  稀疏矩陣的分解	　　　4.4.4  稀疏矩陣的特征值分解	　　　4.4.5  稀疏矩陣方程的求解	　第5章  非線性方程解法	　　5.1  非線性方程的數(shù)值解法	　　　5.1.1  二分法	　　　5.1.2  迭代法	　　　5.1.3  牛頓迭代法	　　5.2  非線性方程（組）的符號(hào)解法	　　　5.2.1  solve()函數(shù)	　　　5.2.2  fzero()函數(shù)	　　　5.2.3  fsolve()函數(shù)	　　5.3  非線性方程組的數(shù)值解法	　　　5.3.1  迭代法	　　　5.3.2  塞德?tīng)柕?　　　5.3.3  牛頓迭代法	　第6章  數(shù)據(jù)建模問(wèn)題的數(shù)值實(shí)驗(yàn)	　　6.1  插值與數(shù)據(jù)擬合	　　　6.1.1  一維數(shù)據(jù)的插值問(wèn)題	　　　6.1.2  二維網(wǎng)格數(shù)據(jù)的插值問(wèn)題	　　6.2  樣條插值與數(shù)值微積分	　　　6.2.1  樣條插值的Matlab 表示	　　　6.2.2  基于樣條插值的數(shù)值微積分運(yùn)算	　　6.3  由已知數(shù)據(jù)擬合數(shù)學(xué)模型	　　　6.3.1  多項(xiàng)式擬合	　　　6.3.2  函數(shù)線性組合的曲線擬合方法	　　　6.3.3  最小二乘曲線擬合	　第7章  微分方程問(wèn)題的數(shù)值實(shí)驗(yàn)	　　7.1  常系數(shù)線性微分方程的符號(hào)解	　　　7.1.1  線性常系數(shù)微分方程	　　　7.1.2  特殊非線性微分方程	　　7.2  微分方程問(wèn)題的數(shù)值解法	　　　7.2.1  微分方程問(wèn)題算法概述	　　　7.2.2  Runge-Kutta 算法及Matlab 實(shí)現(xiàn)	　　　7.2.3  一階微分方程組的數(shù)值解	　　　7.2.4  單個(gè)高階微分方程的轉(zhuǎn)換	　　7.3  特殊微分方程的數(shù)值解	　　　7.3.1  剛性微分方程組的求解	　　　7.3.2  隱式微分方程求解	　　　7.3.3  微分代數(shù)方程的求解	　　　7.3.4  時(shí)滯微分方程求解	　　7.4  微分方程初值問(wèn)題的精細(xì)積分方法	　　　7.4.1  齊次方程和指數(shù)矩陣的精細(xì)積分算法	　　　7.4.2  非齊次方程的精細(xì)積分算法	　　　7.4.3  一般結(jié)構(gòu)動(dòng)力方程的精細(xì)積分方法	　　　7.4.4  增維精細(xì)積分方法	　　附錄  常微分方程數(shù)值求解器	　第8章  微分方程的邊值問(wèn)題和偏微分方程工具箱	　　8.1  常微分方程邊值問(wèn)題的計(jì)算機(jī)求解	　　　8.1.1  線性方程邊值問(wèn)題的打靶算法	　　　8.1.2  線性微分方程邊值問(wèn)題的有限差分算法	　　　8.1.3  常微分方程邊值問(wèn)題的求解器	　　8.2  偏微分方程求解	　　　8.2.1  偏微分方程的有限元法	　　　8.2.2  偏微分工具箱(PDE ToolBox)簡(jiǎn)介	　　　8.2.3  求解偏微分方程典型函數(shù)介紹及其應(yīng)用舉例	　　　8.2.4  PDE圖形界面簡(jiǎn)介	　第9章  Matlab的最優(yōu)化問(wèn)題的 計(jì)算機(jī)求解	　　9.1  無(wú)約束最優(yōu)化問(wèn)題方程求解	　　　9.1.1  基本理論	　　　9.1.2  解析解法和圖解法	　　　9.1.3  基于Matlab 的數(shù)值解法	　　9.2  有約束最優(yōu)化問(wèn)題計(jì)算機(jī)求解	　　　9.2.1  基本理論	　　　9.2.2  基于Matlab 的數(shù)值解法簡(jiǎn)介	　　9.3  整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題計(jì)算機(jī)求解	　　　9.3.1  基本理論	　　　9.3.2  基于Matlab的數(shù)值解法簡(jiǎn)介	　　第二篇  Simulink仿真篇　第10章  Simulink分析工具與模型調(diào)試	　　10.1  打開(kāi)Simulink調(diào)試器	　　　10.1.1  窗口調(diào)試方式	　　　10.1.2  命令行調(diào)試	　　10.2  進(jìn)行模型仿真與調(diào)試	　　10.3  斷點(diǎn)設(shè)置	　　　10.3.1  無(wú)條件中斷	　　　10.3.2  條件中斷	　　10.4  顯示仿真信息	　　　10.4.1  顯示模塊輸入輸出信息	　　　10.4.2  顯示代數(shù)環(huán)信息	　　　10.4.3  顯示系統(tǒng)狀態(tài)	　　　10.4.4  顯示積分信息	　　10.5  顯示模型信息	　　　10.5.1  顯示模型中模塊的執(zhí)行順序	　　　10.5.2  顯示模型中的非虛擬系統(tǒng)	　　　10.5.3  顯示具有過(guò)零點(diǎn)的潛在模塊	　　　10.5.4  顯示代數(shù)環(huán)	　　　10.5.5  顯示調(diào)試器狀態(tài)	　第11章  Simulink進(jìn)行數(shù)值計(jì)算	　　11.1  微分方程求解器Solver	　　11.2  剛性方程求解實(shí)例	　　11.3  Simulink仿真中的代數(shù)環(huán)問(wèn)題	　第12章  Simulink連續(xù)系統(tǒng)、離散系統(tǒng)和混合系統(tǒng)，以及狀態(tài)系統(tǒng)建模	　　12.1  連續(xù)系統(tǒng)建模	　　　12.1.1  線性系統(tǒng)	　　　12.1.2  非線性系統(tǒng)	　　12.2  離散系統(tǒng)建模	　　　12.2.1  模塊介紹	　　　12.2.2  離散系統(tǒng)實(shí)例	　　12.3  混合系統(tǒng)建模	　　12.4  狀態(tài)模塊仿真	　　　12.4.1  狀態(tài)空間	　　　12.4.2  連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)空間表示	　　　12.4.3  離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間表示	　　12.5  實(shí)例分析	　　　12.5.1  狀態(tài)系統(tǒng)實(shí)例	　　　12.5.2  振動(dòng)系統(tǒng)實(shí)例	　第13章  S-函數(shù)的建立與應(yīng)用	　　13.1  何為S-Function	　　13.2  在模型中使用S-函數(shù)	　　　13.2.1  初識(shí)S-函數(shù)	　　　13.2.2  S-Function所起的作用	　　13.3  S-函數(shù)工作原理	　　　13.3.1  模型的數(shù)學(xué)描述	　　　13.3.2  仿真過(guò)程	　　　13.3.3  S-函數(shù)回調(diào)方法	　　13.4  M文件S-函數(shù)的編寫(xiě)	　　13.5  M文件S-函數(shù)模板	　　13.6  M文件S-函數(shù)簡(jiǎn)單實(shí)例	　　13.7  連續(xù)、離散和混合系統(tǒng)M文件S-函數(shù)	　　　13.7.1  連續(xù)系統(tǒng)	　　　13.7.2  離散系統(tǒng)	　第14章  Stateflow使用技巧與實(shí)例應(yīng)用	　　14.1  Stateflow基礎(chǔ)	　　　14.1.1  初識(shí)Stateflow	　　　14.1.2  狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖	　　　14.1.3  狀態(tài)與轉(zhuǎn)移	　　　14.1.4  事件	　　14.2  運(yùn)行Stateflow	　　　14.2.1  將Stateflow嵌入Simulink中的一個(gè)簡(jiǎn)單范例	　　　14.2.2  利用Stateflow來(lái)表示模型的控制部分	　　　14.2.3  通過(guò)遷移來(lái)改變Stateflow狀態(tài)	　　　14.2.4  通過(guò)事件來(lái)激發(fā)Stateflow	　　　14.2.5  Stateflow使用數(shù)據(jù)變量	　　14.3  為目標(biāo)生成C代碼	　　14.4  利用狀態(tài)和遷移進(jìn)行控制	　　　14.4.1  創(chuàng)建一個(gè)on-off模型	　　　14.4.2  在Stateflow圖表中繪制遷移	　　　14.4.3  為Stateflow圖表添加一個(gè)觸發(fā)事件	　　　14.4.4  向Stateflow圖表傳遞一個(gè)觸發(fā)事件	　　14.5  進(jìn)行Stateflow圖表仿真	　　　14.5.1  定義模型仿真參數(shù)	　　　14.5.2  Stateflow圖表仿真的基本步驟	　　14.6  仿真過(guò)程中的調(diào)試	　　14.7  Stateflow常用命令	　　14.8  Stateflow仿真實(shí)例	　第15章  控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真	　　15.1  何為Simulink控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)	　　15.2  線性化模型	　　15.3  磁力球模型線性化實(shí)例	　　　15.3.1  磁力球模型示意圖	　　　15.3.2  磁力球模型方程	　　　15.3.3  創(chuàng)建或打開(kāi)一個(gè)Simulink模型	　　　15.3.4  開(kāi)始線性化工程	　　　15.3.5  配置一個(gè)線性化模型	　　　15.3.6  確定工作點(diǎn)	　　　15.3.7  線性化模型	　　　15.3.8  線性化模塊	　　　15.3.9  分析結(jié)果	　　　15.3.10  導(dǎo)出并保存工程	　　15.4  離散系統(tǒng)建模	　　　15.4.1  離散系統(tǒng)建模的基本概念	　　　15.4.2  不同采樣速率的彩色顯示	　　　15.4.3  混合系統(tǒng)建模	　　15.5  經(jīng)典控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真	　　　15.5.1  時(shí)域分析	　　　15.5.2  頻域分析	　　　15.5.3  根軌跡分析	　　　15.5.4  常用控制器的設(shè)計(jì)與仿真	　　15.6  現(xiàn)代控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真	　　　15.6.1  現(xiàn)代控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和研究?jī)?nèi)容	　　　15.6.2  模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng)	　　　15.6.3  實(shí)例分析	　　15.7  滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析	　　　15.7.1  滑模變結(jié)構(gòu)控制理論	　　　15.7.2  連續(xù)時(shí)間滑模控制	　　　15.7.3  離散時(shí)間滑?？刂?　　　15.7.4  滑模變結(jié)構(gòu)控制的應(yīng)用	　第16章  Simulink神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱	　　16.1　Neural Network Blockset模塊庫(kù)	　　　16.1.1  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊介紹	　　　16.1.2  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊的生成及模型設(shè)計(jì)	　　16.2　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)控制實(shí)例分析	　　　16.2.1  模型預(yù)測(cè)理論	　　　16.2.2  問(wèn)題的描述	　　　16.2.3  建立模型	　　　16.2.4  系統(tǒng)辨識(shí)	　　　16.2.5  系統(tǒng)仿真	　　16.3　NARMA_L2(反饋線性化)控制實(shí)例分析	　　　16.3.1  反饋線性化控制理論	　　　16.3.2  問(wèn)題的描述	　　　16.3.3  建立模型	　　　16.3.4  系統(tǒng)辨識(shí)	　　　16.3.5  系統(tǒng)仿真	　　16.4　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型參考控制實(shí)例分析	　　　16.4.1  模型參考控制理論	　　　16.4.2  問(wèn)題描述	　　　16.4.3  建立模型	　　　16.4.4  系統(tǒng)辨識(shí)	　　　16.4.5  系統(tǒng)仿真	　第17章  SimMechanics機(jī)構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)用	　　17.1  SimMechanics介紹	　　　17.1.1  初識(shí)SimMechanics	　　　17.1.2  SimMechanics能夠做什么	　　17.2  SimMechanics模塊介紹	　　17.3  建立一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)實(shí)例	　　　17.3.1  創(chuàng)建SimMechanics模型	　　　17.3.2  建立一個(gè)單擺模型	　　17.4  單擺運(yùn)動(dòng)可視化	　　17.5  四連桿結(jié)構(gòu)仿真實(shí)例	　第18章  Real-Time Workshop	　　18.1  Real-Time Workshop簡(jiǎn)介	　　18.2  生成普通的實(shí)時(shí)程序	　　　18.2.1  打開(kāi)演示程序	　　　18.2.2  實(shí)例演示	參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　Matlab語(yǔ)言程序基礎(chǔ)　　本章旨在介紹關(guān)于Matlab的基本知識(shí)，使讀者可以更好地理解后續(xù)章節(jié)中的內(nèi)容。其實(shí)，對(duì)于Matlab的基本知識(shí)的介紹可以在市面上流行的各類Matlab書(shū)籍中看到，那么本書(shū)中對(duì)于此部分的介紹又有哪些自己的特點(diǎn)呢？首先，省去了Matlab中一些與高效率計(jì)算編程無(wú)關(guān)的贅述，使讀者在能力理解和運(yùn)用本書(shū)中心部分對(duì)于高效算法的介紹前提下，用最少的時(shí)間獲得必需的預(yù)備知識(shí)；其次是對(duì)于一些后續(xù)章節(jié)中經(jīng)常用到的基本概念和方法作了更為詳細(xì)的介紹，這樣讀者在閱讀完本章節(jié)以后可以更輕松地理解本章中對(duì)于算法介紹的內(nèi)容?！　”菊轮饕獌?nèi)容包括：　　Matlab的數(shù)據(jù)類型　　基本數(shù)學(xué)運(yùn)算　　基本符號(hào)運(yùn)算　　基本的流程結(jié)構(gòu)　　函數(shù)編寫(xiě)與調(diào)試　　圖形的繪制

編輯推薦

　　《Matlab7.0/Simulink6.0應(yīng)用實(shí)例仿真與高效算法開(kāi)發(fā)》配有豐富的工程實(shí)例，掌握《Matlab7.0/Simulink6.0應(yīng)用實(shí)例仿真與高效算法開(kāi)發(fā)》之后可以非常容易地利用Matlab/Simulink進(jìn)行常規(guī)的科學(xué)計(jì)算和仿真?！　　禡atlab7.0/Simulink6.0應(yīng)用實(shí)例仿真與高效算法開(kāi)發(fā)》內(nèi)容豐富，涉及多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，是一本難得的系統(tǒng)的工程書(shū)籍，能夠幫助讀者更好地解決問(wèn)題，可以作為在校大學(xué)生、研究生、教師、工程師和科研人員的參考手冊(cè)，亦可作為廣大工程技術(shù)人員的參考用書(shū)。

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