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薛定宇教授大讲堂(卷VI)

作者：薛定宇

出版社：清华大学出版社出版时间：2021-07-01

开本： 16开 页数： 402

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版权信息
本书特色
内容简介
目录
作者简介

薛定宇教授大讲堂(卷VI) 版权信息

ISBN：9787302576358
条形码：9787302576358 ; 978-7-302-57635-8
装帧：一般胶版纸
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
教材
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薛定宇教授大讲堂(卷VI) 本书特色

本书是MathWorks图书计划作品。本书凝聚了薛定宇教授30年的MATLAB科研与教学积淀、30年的MATLAB推广与普及经历！其授课视频在爱课程与中国慕课数拥有十万读者学习的视频课程！英文版全球同步发行！视频公开课：爱课程或中国大学MOOC（慕课） “现代科学运算——MATLAB语言与应用”“控制系统仿真与CAD”（非严格配套本书视频，仅供读者参考）。配书源代码：配书源代码可以到清华大学出版社网站本书页面下载。薛定宇大讲堂系列图书已经出版：薛定宇教授大讲堂（卷Ⅰ）：MATLAB程序设计薛定宇教授大讲堂（卷Ⅱ）：MATLAB微积分运算薛定宇教授大讲堂（卷Ⅲ）：MATLAB线性代数运算薛定宇教授大讲堂（卷Ⅳ）：MATLABz优化计算薛定宇教授大讲堂（卷Ⅴ）：MATLAB微分方程求解薛定宇教授大讲堂（卷Ⅵ）：MATLAB/Simulink仿真

薛定宇教授大讲堂(卷VI) 内容简介

　　《薛定宇教授大讲堂（卷5）：Simulink建模与仿真》系统地介绍了基于Simulink的系统建模与仿真方法，包括Simulink仿真环境与操作方法、微分方程的Sim ulink建模、控制系统的建模方法、S-函数编写、子系统与模块封装、多媒体信息处理与仿真、工程与非工程系统的仿真方法。该书还将Sim ulink仿真与数值优化技术有机结合，解决微分方程边值问题与*优控制问题的求解方法。　　《薛定宇教授大讲堂（卷5）：Simulink建模与仿真》可作为一般读者系统学习Simulink建模与仿真技术的教材，也可作为高等学校理工科各类专业的本科生和研究生学习系统建模与仿真技术的教材或参考书，还可作为查询仿真问题求解方法的工具书。

薛定宇教授大讲堂(卷VI) 目录

第1 章Simulink 与系统仿真 1

1.1 系统仿真技术概述 1

1.2 数学建模与物理建模 2

1.3 计算机仿真工具发展概述 4

1.3.1 模拟与混合计算机仿真 4

1.3.2 数字计算机仿真语言 5

1.3.3 面向对象的仿真语言 7

1.3.4 MATLAB 与Simulink 发展历程 7

1.4 本书的主要结构与说明 8

1.4.1 本书的结构 8

1.4.2 排版的特殊说明 10

本章习题 10

第2 章Simulink 的常用模块 12

2.1 Simulink 环境的启动 12

2.1.1 基于界面的启动方法 13

2.1.2 MATLAB 命令式启动方法 15

2.1.3 信号线与模块端子 16

2.2 输入输出类模块组 17

2.2.1 输入信号源模块组 17

2.2.2 信号构造器界面 21

2.2.3 输出池模块组 21

2.2.4 仪表板模块组 24

2.3 系统类模块组 26

2.3.1 线性连续模块组 26

2.3.2 线性离散模块组 28

2.3.3 不连续模块组 29

2.4 数学运算与处理类模块组 31

2.4.1 数学运算模块组 31

2.4.2 自定义函数模块组 33

2.4.3 查表模块组 34

2.4.4 逻辑与位操作模块组 35

2.5 信号操作类模块组 36

2.5.1 信号路由模块组 36

2.5.2 信号属性模块组 38

2.5.3 端子与子系统模块组 38

2.6 Simulink 工具箱与模块集 39

本章习题 40

第3 章模块处理与模型菜单系统 43

3.1 模块的简单处理与修饰 43

3.1.1 模块的快捷菜单 44

3.1.2 模块的复制与移动 44

3.1.3 模块的字体设置 45

3.1.4 模块的连接 46

3.1.5 模块的旋转与翻转 47

3.1.6 模块的颜色设置和阴影设置 48

3.2 模块的参数修改 49

…

3.3 早期版本Simulink 的菜单系统 53

…

3.4 新版本的工具栏与菜单系统 64

…

3.4.4 格式设置 68

3.4.5 APP 调用 69

3.5 模型浏览器的操作界面 69

本章习题 71

第4 章常微分方程建模与仿真 72

4.1 Simulink 的模板设计 72

…

4.1.5 过零点检测 78

4.2 一阶显式微分方程组的建模 80

…

4.3 一般高阶微分方程的建模 89

…

4.4 高阶微分方程组的建模 101

…

4.5 分数阶微分方程的建模与求解 111

…

4.6 差分方程的建模 117

本章习题 120

第5 章控制系统的Simulink 建模 126

5.1 连续线性模型的Simulink 建模 126

…

5.2 离散线性模型的建模与仿真 139

…

5.3 非线性环节的Simulink 构造 145

…

5.4 模块运行的自动排序 151

5.5 非线性控制系统的近似方法 154

…

本章习题 164

第6 章子系统与模块封装 169

6.1 子系统建模 169

…

6.2 复杂的流程子系统 175

…

6.3 模块封装 180

…

6.4 Simulink 模型的语句绘制 195

6.4.1 建立空白的Simulink 模型 195

6.4.2 模块的复制 198

6.4.3 模块的连线 199

6.4.4 模块参数的填写 201

6.4.5 利用语句的建模举例 202

6.4.6 基于MATLAB 命令的模块封装 205

6.5 用MATLAB 命令控制仿真进程 207

6.5.1 用MATLAB 启动仿真过程 207

6.5.2 仿真参数的设定 208

6.5.3 Simulink 仿真的输入与输出数据结构 209

6.5.4 并行仿真 211

本章习题 213

第7 章Simulink 模块的编程实现 214

7.1 M-函数与实现 214

…

7.2 S-函数的程序设计 217

…

7.3 用C 语言编写S-函数 231

7.3.1 C 编译器的设置 231

7.3.2 S-函数编写举例 231

7.4 S-函数编程实践：自抗扰控制系统 233

7.4.1 扩张状态观测器的建模 234

7.4.2 自抗扰控制器的建模 235

7.4.3 自抗扰控制系统的仿真 236

本章习题 239

第8 章Simulink 与数值*优化技术的有机结合 241

8.1 微分方程的边值问题 242

…

8.2 应用程序界面设计 255

8.3 *优控制器设计 260

8.3.1 传统*优控制潜在的问题 260

8.3.2 伺服控制的性能指标与*优设计 264

8.3.3 *优控制器设计界面 268

8.3.4 *优控制程序的其他应用 272

8.3.5 开放的程序框架 273

8.3.6 PID 型控制器*好的二阶控制器结构 274

8.4 *优PID 控制器设计界面 275

8.4.1 控制系统的底层仿真模型 276

8.4.2 OptimPID 程序举例 277

8.4.3 开放框架与程序扩展 279

本章习题 280

第9 章多媒体信息处理与仿真 284

9.1 音频信息的输入与输出 284

9.1.1 音频处理工具箱简介 285

9.1.2 音频信息的读入与播放 285

9.1.3 音频信号的数据结构 289

9.1.4 MATLAB 命令式音频读入与输出 289

9.2 音频信号的处理 292

9.2.1 音频信号的滤波处理 292

9.2.2 动态范围控制 293

9.2.3 音效处理 295

9.2.4 音频信息的检测 297

9.3 视频信息处理与计算机视觉工具箱 299

9.4 图像与影像的输入与输出 300

9.4.1 图像与影像的读取 300

9.4.2 图像与影像的显示与输出 301

9.4.3 命令式影像播放语句 302

9.5 图像的简单变换 304

9.5.1 图像的颜色空间表示 304

9.5.2 颜色空间转换 305

9.5.3 图像的几何尺度变换 307

9.5.4 图像的Gamma 校正 307

9.5.5 图像的频域变换与滤波 309

9.6 图像分析与增强 310

9.6.1 直方图均衡化 310

9.6.2 边缘检测 313

9.6.3 形态学处理 315

9.6.4 实时影像处理 318

本章习题 318

第10 章工程系统的建模与仿真 320

10.1 物理建模仿真模块集Simscape 321

10.1.1 数学建模方法的局限性 321

10.1.2 Simscape 简介 323

10.1.3 Simscape 基础模块库简介 323

10.1.4 两类信号及其相互转换 327

10.1.5 创立简单的Simscape 模型 328

10.1.6 复杂电路网络建模与仿真 331

10.2 电气系统模块集简介 332

10.2.1 电源模块 333

10.2.2 传感器模块 333

10.2.3 电路与电子元件模块 333

10.2.4 机电装置模块 335

10.3 电气系统的建模与仿真 336

10.3.1 电子线路及其仿真 336

10.3.2 运算放大器电路仿真 338

10.3.3 数字电子线路仿真举例 340

10.4 机械系统建模与仿真 345

10.4.1 简单力学系统的仿真 345

10.4.2 Multibody 模块集简介 347

10.4.3 四连杆机构的建模与仿真 349

本章习题 352

第11 章非工程系统的仿真 356

11.1 药物动力学系统建模与仿真 356

11.1.1 药物动力学系统简介 356

11.1.2 药物动力学系统的舱室模型 357

11.1.3 带有传输延迟的Wada 模型 360

11.1.4 药物动力学工具箱和Simulink 模型 362

11.1.5 Mapleson 模型、代码与框图 362

11.1.6 药效学建模 366

11.2 有限状态机仿真及Stateflow 应用 367

…

11.3 基于SimEvents 的离散事件系统仿真方法 378

11.3.1 离散事件动态系统基本概念 378

11.3.2 SimEvents 模块集简介 379

11.3.3 离散事件系统仿真演示 379

本章习题 383

参考文献 385

MATLAB 函数名索引 390

术语索引 394

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薛定宇教授大讲堂(卷VI) 作者简介

　　薛定宇，分别在沈阳工业大学、东北大学和英国Sussex大学获得学士（1985年）、硕士（1988年）和博士学位（1992年），1997年起任东北大学信息学院教授。深耕于计算机在数学与自动控制学科的应用，主持了国家精品课程建设，并于1996年在清华大学出版社出版《控制系统计算机辅助设计——MATLAB与应用》（该教材被评为国家精品教材，被认为是国内MATLAB应用领域具有深远影响的一部图书，为MATLAB在国内高校教学与科研中的普及起到了巨大的作用）。先后被评为辽宁省教学名师、辽宁省优秀教师，获得国家教学成果二等奖、中国自动化学会教育教学成果一等奖、辽宁省教学成果一等奖等奖励。主讲的“控制系统仿真与CAD”课程被评为国家精品课程、国家精品资源共享课程；主讲的“现代科学运算-MATLAB语言与应用”课程被评为首批国家本科课程，配套录制的全新慕课课程均上线于爱课程与中国大学MOOC（慕课）网站。

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