前 言
计算机仿真目前已经成为解决工程实际问题的重要手段,MATLAB/Simulink软件已经成为其中功能最强大的仿真软件之一。而仿真领域的重点是建立模型,即在模型建立以后再设计合理的算法对模型进行计算。Simulink建模与一般程序建模相比更为直观,操作也更为简单,不必记忆各种参数——命令的用法,只要用鼠标就能够完成非常复杂的工作。Simulink不但支持线性系统仿真,还支持非线性系统仿真;不但支持连续系统仿真,还支持离散系统甚至混合系统仿真;不但本身功能非常强大,而且还是一个开放性体系,可以自己开发模块来增强Simulink自身的功能。对于同一个系统模型,利用Simulink可以采用多个不同的采样速率,不但能够实时地显示计算结果,还能够显示模型所表示实物的实际运动形式。
较为完整且系统地介绍MATLAB/Simulink强大仿真功能的教材还非常少,多数只是偏重介绍某一方面的应用,或者并没有涉及其中的工具箱。为此,本书详细地介绍了MATLAB\Simulink的使用,不但介绍了Simulink的基本使用方法、高级应用和开发,而且还介绍了Simulink中高级工具箱的使用。
本书的最大特色就是系统地介绍Simulink,实例丰富,讲解深入浅出。某些比较难以理解的章节,都是伴随工程实例的仿真过程讲解的,使读者能够轻松入门,学以致用。
在欧美的高等院校中,掌握MATLAB的应用已经成为大学生、研究生和教师的必备技能,其中Simulink更是其中较为深层次的应用。国内的高等院校也开设了MATLAB课程,而且网络社区也非常繁荣。在这种情况下,结合本人开设论坛的经验和实际中遇到的问题,以及在学习MATLAB的过程中的经验和体会编写了本书,主要介绍Simulink的强大仿真功能和使用方法。
本书内容
第1章~第6章主要介绍Simulink的使用方法,如模块的功能、调用、修改和仿真的实现。这是教材的基本内容,主要针对没有Simulink基础的读者,使其能够快速入门。
第7章~第10章介绍Simulink的高级使用方法,如Simulink的数值计算、子系统封装技术等,并配以工程实例。掌握这一部分就基本上可以进行一般的计算和仿真工程。
第11章~第13章主要讲解Simulink的开发和工程计算问题,如S-function的开发、函数的回调、动画输出。
第14章~第20章系统地讲解了Stateflow原理与使用技巧、Simulink Control Design、控制系统仿真、神经网络控制、Real-Time Workshop、SimMechanics机构系统应用。
本书内容比较专业,能够帮助读者更好地解决使用Simulink过程中遇到的问题,可以作为在校大学生、研究生、教师和科研人员以及广大工程技术人员的参考用书。
本书主要由黄永安、马路和刘慧敏负责完成,其中黄永安负责第7、8、9、12、14、17、18、19章,马路负责第1~6章,刘慧敏负责第10、11章,其余各章由教师们共同完成。最后由黄永安和徐斌对整体进行协调,保证各章的连续性和相对的独立性。
如果有任何技术问题,欢迎大家到动力学与控制技术论坛http://www.dytrol.com进行交流,相信您能够得到满意的答复。也欢迎MATLAB爱好者来这里展现您的能力。
由于编者能力有限且时间仓促,虽然在多个PC机上经过反复验算,但书中仍难免有疏漏之处,希望广大读者批评指正。
黄永安
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MATLAB 7.0/Simulink 6.0建模仿真开发与高级工程应用
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前言