•實例豐富且經典，實用性強。

•系統講解Matlab中與控制和仿真相關的工具箱函數及其典型案例。

•全面介紹Simulink在多個領域中的應用。

Matlab作為當前國際控制界最流行的面向工程與科學計算的高級語言，近年來得到了業界的一致認可，在控制系統的分析、仿真和設計方面有非常廣泛的應用，其自身也得到迅速發展，功能不斷完善。本書以Matlab/Simulink為對象，系統介紹了仿真基礎及其應用案例。

另外，隨著在通信、信號等領域的廣泛應用，Matlab/Simulink已逐漸被能源動力、經濟社會等領域的學者所熟悉。本書在控制系統的基礎上，系統介紹了典型領域的工業應用，并給出了詳細分析步驟，供高年級本科生、研究生、教授學者和科研與工程技術人員參考。

本書通過大量的工程實例，對Matlab/Simulink進行由淺入深的闡述與講解。書中的每個案例都經過實際操作和驗證，是我們多年科研與教學工作的結晶。本書具有以下特點：

（1）內容豐富實例典型、實用性強。

（2）全面介紹Simulink在多個領域的應用。

（3）系統講解Matlab中與控制仿真相關的工具箱函數及其典型案例。

本書分三篇，共29章：基礎篇結合實例對Matlab編程基礎、界面編程、Simulink仿真基礎及其工具箱進行介紹；應用篇選取節能、環保、經濟、安全等領域的典型應用為研究對象，進行詳細分析，并在每章結束時給出上機實習，加深對章節知識的推廣，達到舉一反三的效果；提高篇介紹函數編寫、模塊封裝和實時仿真等內容，使在應用篇的基礎上進一步提高。

本書主要由周俊杰編寫，參加部分編寫工作的還有吳學紅、張玉芳、房全國、汪輝、嚴伊莉、王梅玲、張學梅、張子良和李文鵬等。在本書編輯過程中，參與具體工作的有：李偉、景小艷、王呼佳、許志清、劉軍華、張賽橋、姚新軍、張代全、萬雷、王斌、江廣順、李強、吳志俊、余松、郭敏、董茜、陳鯤、王曉。感謝中國水利水電出版社的編輯，正是你們辛苦的付出才使本書能在第一時間和讀者見面。

由于時間倉促，加之作者水平有限，書中錯誤和疏漏之處在所難免，敬請廣大讀者和專家批評指正。

前言

第1章 概述 1
1.1 Matlab語言應用領域 1
1.2 Matlab基礎 4
1.2.1 Matlab數據類型 4
1.2.2 Matlab矩陣及其運算 7
1.3 Matlab編程風格及其高級應用 13
1.3.1 Matlab編程特點 13
1.3.2 關于Matlab的接口技術 13
1.3.3 關于Matlab與C/C++混合編程 14
第2章 Matlab界面編程 15
2.1 二維圖形 15
2.1.1 基本二維圖形繪制語句 15
2.1.2 特殊圖形繪制函數及其用法舉例 18
2.1.3 二維圖形注釋命令 21
2.2 三維圖形 23
2.2.1 三維曲線繪制方法 23
2.2.2 三維數據的其他命令 26
第3章 圖形句柄及其應用 30
3.1 Matlab句柄圖形 30
3.2 圖形對象的創建 33
3.3 圖形對象的屬性 36
3.4 默認屬性 43
3.5 其他功能介紹 45
第4章 GUI編程 48
4.1 GUI工具箱 48
4.1.1 工具欄 50
4.1.2 交互組件面板 52
4.1.3 常用的控件 53
4.1.4 設計菜單 56
4.1.5 回調函數的使用 57
4.2 GUI工具箱應用實例 58
第5章 Simulink仿真基礎 66
5.1 仿真概述 66
5.1.1 Simulink的運行 67
5.1.2 模塊操作 68
5.1.3 模塊的連接 68
5.1.4 參數的設置 69
5.2 Simulink模塊庫 71
5.2.1 常用模塊（Commonly Used Blocks） 71
5.2.2 連續模塊（Continuous） 72
5.2.3 非連續模塊（Discontinuous） 74
5.2.4 離散模塊（Discrete） 76
5.2.5 邏輯運算和位運算模塊
（Logic and Bit Operations） 79
5.2.6 查表模塊（Lookup Tables） 79
5.2.7 數學運算模塊（Math Operations） 81
5.2.8 模型驗證模塊（Model Verification） 84
5.2.9 模型擴充實用模塊
（Model-Wide Utilities） 86
5.2.10 端口和子系統模塊
（Ports & Subsystems） 86
5.2.11 信號屬性模塊（Signals Attributes） 88
5.2.12 信號通道模塊（Signals Routing） 89
5.2.13 接收器模塊（Sinks） 91
5.2.14 輸入源模塊（Sources） 93
5.2.15 用戶自定義模塊
（User-Defined Function） 93
5.2.16 附加的數學和離散模塊
（Additional Math & Discrete） 94
5.3 基本建模方法 95
5.3.1 機理分析建模方法 95
5.3.2 系統辨識建模方法 95
5.3.3 概率統計建模方法 97
5.3.4 層次分析建模方法 97
5.3.5 模糊數學建模方法 99
5.3.6 灰色系統建模方法 100
5.3.7 神經網絡建模方法 101
5.4 擴展模塊 104
5.4.1 Simscape模塊 104
5.4.2 SimEvents模塊 113
5.4.3 SimPowerSystems模塊 122
第6章 Stateflow 135
6.1 概述 135
6.2 應用基礎 136
6.3 應用實例 142
第7章 其他輔助工具 149
7.1 Simulink 3D Animation模塊 149
7.1.1 應用領域與適用范圍 149
7.1.2 安裝與啟動 151
7.1.3 簡單操作實例 153
7.2 Simulink Report Generator 157
7.2.1 應用領域 157
7.2.2 主要功能 158
7.2.3 安裝與啟動 158
7.2.4 簡單舉例——創建一個
Simulink Report 160
第8章 控制系統的建模與仿真 173
8.1 概述 173
8.2 系統分析 174
8.3 系統建模與仿真 175
8.4 仿真結果分析 180
8.5 小結 182
8.6 上機實習 182
第9章 電力系統的建模與仿真 184
9.1 概述 184
9.2 系統分析 185
9.3 系統建模與仿真 186
9.4 仿真結果分析 191
9.5 小結 191
9.6 上機實習 191
第10章 動力系統的建模與仿真 192
10.1 概述 192
10.2 系統分析 193
10.3 系統建模與仿真 194
10.4 仿真結果分析 199
10.5 小結 199
10.6 上機實習 200
第11章 石化系統的建模與仿真 201
11.1 概述 201
11.2 系統分析 202
11.3 系統建模與仿真 203
11.4 仿真結果分析 208
11.5 小結 208
11.6 上機實習 208
第12章 冶金系統的建模與仿真 209
12.1 概述 209
12.2 系統分析 210
12.3 系統建模與仿真 211
12.4 仿真結果分析 215
12.5 小結 215
12.6 上機實習 216
第13章 制冷系統的建模與仿真 217
13.1 概述 217
13.2 系統分析 217
13.3 系統建模與仿真 219
13.4 仿真結果分析 226
13.5 小結 227
13.6 上機實習 227
第14章 汽車系統的建模與仿真 228
14.1 概述 228
14.2 系統分析 229
14.3 系統建模與仿真 229
14.4 仿真結果分析 233
14.5 小結 234
14.6 上機實習 234
第15章 能源系統的建模與仿真 235
15.1 概述 235
15.2 系統分析與建模 236
15.2.1 指標體系的建立 236
15.2.2 能源安全評價指標等級及分值 237
15.2.3 層次分析法簡介 239
15.2.4 各個指標權重的確定 242
15.3 實現與結果分析 245
15.4 小結 247
15.5 上機實習 247
第16章 交通系統的建模與仿真 249
16.1 概述 249
16.2 系統分析與建模 250
16.3 實現與結果分析 254
16.4 小結 260
16.5 上機實習 261
第17章 機械系統的建模與仿真 262
17.1 概述 262
17.2 系統分析 262
17.3 系統建模與仿真 263
17.4 仿真結果分析 269
17.5 小結 270
17.6 上機實習 271
第18章 環境評價系統的建模與仿真 272
18.1 概述 272
18.2 系統分析 272
18.3 系統建模與仿真 273
18.4 仿真結果分析 278
18.5 小結 278
18.6 上機練習 279
第19章 風力機的性能仿真分析 280
19.1 概述 280
19.2 系統分析 281
19.3 系統建模與仿真 282
19.4 仿真結果分析 289
19.5 小結 290
19.6 上機實習 290
第20章 化工系統的建模與仿真 291
20.1 概述 291
20.2 系統分析 291
20.3 系統建模與分析 292
20.4 仿真結果分析 299
20.5 小結 299
20.6 上機練習 299
第21章 物流系統的建模與仿真 300
21.1 概述 300
21.2 系統分析與建模 302
21.2.1 指標等級的劃分與指標體系的建立 302
21.2.2 各個層次因子的權重 303
21.3 實現與結果分析 303
21.4 小結 305
21.5 上機實習 306
第22章 安全系統的建模與仿真 307
22.1 概述 307
22.2 系統分析 308
22.3 系統建模與仿真 309
22.4 仿真結果分析 319
22.5 小結 319
22.6 上機實習 319
第23章 管理系統的建模與仿真 320
23.1 概述 320
23.2 系統分析與建模 321
23.3 實現與結果分析 323
23.4 小結 328
23.5 上機實習 329
第24章 金融系統的建模與仿真 330
24.1 概述 330
24.2 系統分析 331
24.3 系統建模與仿真 333
24.4 仿真結果分析 340
24.5 小結 340
24.6 上機實習 341
第25章 經濟系統的建模與仿真 342
25.1 概述 342
25.2 系統分析 343
25.3 系統建模與仿真 344
25.4 仿真結果分析 357
25.5 小結 358
25.6 上機實習 358
第26章 函數編寫與應用 359
26.1 概述 359
26.2 一般函數的編寫 368
26.3 應用實例 375
26.4 小結 379
第27章 模塊封裝 380
27.1 概述 380
27.2 子系統的創建 381
27.2.1 在已有的系統模型中建立子系統 381
27.2.2 在系統模型中新建子系統 382
27.2.3 用子系統模塊定義模塊庫 383
27.3 模塊封裝 383
27.3.1 模塊封裝的特點 383
27.3.2 封裝選項設置 383
27.4 小結 387
第28章 Real-Time Workshop 388
28.1 概述 388
28.2 RTW自動程序創建過程簡介 390
28.2.1 程序創建過程 391
28.2.2 程序創建過程中生成文件 393
28.3 實例 393
28.4 小結 402
第29章 Matlab/Simulink常見錯誤 403
29.1 一般函數錯誤信息 403
29.2 Matlab編程的一些注意事項及技巧 406
29.3 Simulink錯誤信息 408
29.4 小結 410

1. MathCAD學步隨筆 [張培忠 編著]