了得網研究生_計算機仿真技術 MATLAB在電氣、自動化專業中的應用

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配套資源：電子教案
本書特色：
★ 緊密結合本科教學，將計算機仿真技術的基本知識和Matlab在專業課程中應用等結合在一起，是該書的讀者能夠在基本了解計算機仿真技術知識的基礎上，更加深入理解Matlab在電氣、自動化等專業中計算機仿真中的必要性，掌握基本技能。
★ 考慮到計算機仿真技術教學時，學生還沒有深入接觸專業課的實際，重點強調計算機仿真的基本概念，並著重介紹操作，而不對理論過多的論述。

本書配套授課電子課件，需要的教師可登錄www.cmpedu.com免費注冊、審核通過後下載，或聯繫編輯索取（微信：15910938545 ，QQ：2681679180，email：2681679180@qq.com，電話：010-88379739）另外，為方便任課教師進行交流，提供電氣信息類教師QQ交流群： 33811098，歡迎加入！

內容簡介

本書主要介紹MATLAB與Simulink及其在電氣、自動化專業的仿真應用。全書分為三大部分：*部分概述了計算機仿真的基本原理和概念，簡單介紹了計算機仿真技術的算法和軟件；第二部分介紹了MATLAB與Simulink的基本用法；第三部分內容包括自動控制原理、過程控制、電力電子技術、交直流調速、電力繫統等課程中MATLAB的基本應用。

本書涉及面較廣，可以作為電氣工程及其自動化、自動化、工業自動化、過程自動化等相關專業高校師生及技術研究人員、工程師的教材和實際應用參考書。

出版說明
前言
第1章計算機仿真技術
1.1繫統與繫統模型
1.1.1繫統的概念
1.1.2繫統研究的方法
1.1.3模型的建立
1.2仿真及計算機仿真三要素
1.2.1仿真的定義
1.2.2計算機仿真的目的和作用
1.2.3計算機仿真繫統的三要素
1.2.4仿真的分類
1.3連續繫統仿真概論
1.3.1連續繫統仿真模型

出版說明

前言

第1章計算機仿真技術

1.1繫統與繫統模型

1.1.1繫統的概念

1.1.2繫統研究的方法

1.1.3模型的建立

1.2仿真及計算機仿真三要素

1.2.1仿真的定義

1.2.2計算機仿真的目的和作用

1.2.3計算機仿真繫統的三要素

1.2.4仿真的分類

1.3連續繫統仿真概論

1.3.1連續繫統仿真模型

1.3.2連續繫統的仿真數字算法初步

1.3.3幾種常用的積分法

1.3.4算法誤差和穩定性問題

1.3.5算法的比較和選擇

1.4計算機仿真軟件

1.4.1計算機仿真軟件發展

1.4.2以數學模型為基礎的仿真軟件

1.4.3以硬件模型為基礎的仿真軟件

第2章MATLAB基礎知識

2.1MATLAB.簡介

2.1.1MATLAB概述

2.1.2MATLAB的構成

2.1.3MATLAB的特點及優勢

2.1.4部分MATLAB常見窗口界面

2.2MATLAB的基本操作

2.2.1MATLAB語言結構

2.2.2MATLAB常用命令

2.3MATLAB變量及運算

2.3.1矩陣素

2.3.2矩陣的基本運算

2.4常用函數和初等矩陣計算

2.4.1常用函數

2.4.2初等矩陣計算

2.5基本繪圖方法

2.5.1二維平面圖形

2.5.2三維立體圖形

2.5.3其他圖形函數繪圖

2.5.4符號表達式繪圖

2.5.5動畫

2.6常見人機交流和輸入輸出函數

2.6.1注釋語句的輸入和顯示

2.6.2輸入函數

2.6.3數字與字符串的輸出

第3章M文件和MATLAB開發環境

3.1MATLAB的M文件

3.1.1文本文件

3.1.2函數文件

3.1.3變量作用域

3.2流程控制語句

3.2.1順序結構

3.2.2分支結構

3.2.3循環結構

3.2.4try語句

3.3MATLAB與其他軟件的關繫

3.3.1操作繫統的日期與時間

3.3.2文件的操作

3.3.3圖形文件的轉儲

3.3.4與文字或數據處理繫統之間的關繫

3.4MATLAB的文件管理繫統

3.4.1安裝後的MATLAB文件管理繫統

3.4.2MATLAB自身的用戶文件格式

3.4.3文件管理和搜索路徑

3.4.4搜索順序

第4章其他常規函數庫

4.1數據分析函數庫

4.1.1數據統計處理

4.1.2用於場論的數據分析

4.2多項式函數庫

4.2.1特征多項式

4.2.2多項式運算

4.2.3多項式擬合

4.2.4多項式插值

4.2.5線性微分方程的解

4.3函數功能和數值積分函數庫（funfun）

4.3.1任意函數的數值積分

4.3.2任意函數的數值微分

4.4字符串函數庫(strfun)

4.4.1字符串賦值和格式轉換

4.4.2字符串語句的執行

4.4.3字符串的輸出

4.5符號數學工具箱

4.5.1符號變量和表達式的建立

4.5.2符號表達式的運算和操作

4.5.3符號極限、微積分和級數求和

4.5.4符號積分變換

4.5.5圖形化的符號函數計算器

第5章Simulink基礎

5.1Simulink入門

5.1.1Simulink模塊構造和工作原理

5.1.2Simulink啟動及窗口

5.1.3Simulink的基本模塊簡介

5.1.4Simulink的基本建模過程

5.1.5示波器的設置

5.2Simulink基本操作

5.2.1模塊文件的操作

5.2.2模塊的操作

5.2.3子繫統的生成與操作

5.2.4仿真運行操作

5.3仿真參數設置

5.3.1仿真算法

5.3.2仿真參數設置

5.3.3Data.Import/Export選項卡參數設置

5.3.4Diagnostics選項卡參數設置

5.3.5其他選項卡

5.4S函數

5.4.1S函數概述

5.4.2S函數工作原理

5.4.3S函數的模板程序

第6章MATLAB在自動控制原理中的應用

6.1繫統的數學模型

6.1.1連續繫統的模型

6.1.2模型轉換

6.2控制繫統工具箱和LTI對像

6.2.1LTI對像

6.2.2LTI模型對像生成及轉換

6.2.3LTI典型對像的生成

6.2.4LTI典型對像模型檢測

6.2.5LTI連續繫統模型和離散繫統模型之間的轉換

6.3控制繫統模型的組合連接

6.4控制繫統分析函數

6.4.1控制繫統時域分析函數

6.4.2控制繫統頻域分析函數

6.5控制繫統分析及校正

6.5.1控制繫統時域穩定性分析

6.5.2控制繫統校正

6.6現代控制論的應用

6.6.1線性繫統的標準型及能觀能控的分解

6.6.2控制繫統李雅普諾夫穩定性分析

6.6.3現代控制繫統的校正

第7章MATLAB在過程控制中的應用

7.1過程控制中常用的仿真模塊

7.1.1延遲特性的處理及模塊介紹

7.1.2PID控制器及模塊介紹

7.2MATLAB在過程控制中的具體應用

7.2.1串級控制繫統的MATLAB計算及仿真

7.2.2大林算法MATLAB計算及仿真

7.2.3前饋控制MATLAB計算及仿真

第8章MATLAB在電力電子技術中的應用

8.1電力電子器件

8.1.1電力二極管

8.1.2晶閘管

8.1.3門極關斷晶閘管

8.1.4絕緣柵雙極性晶體管

8.2其他常用電力電子仿真模塊

8.2.1整流橋模型

8.2.2同步脈衝觸發器

8.2.3PWM發生器

8.2.4Powergui

8.2.5Multimeter

8.3MATLAB在電力電子技術中的具體應用

8.3.1交流電壓信號疊加模型

8.3.2晶閘管斬波電路模型

8.3.3直流升壓變換器模型

8.3.4晶閘管三相橋式整流器模型

第9章MATLAB在交直流調速中的應用

9.1交直流調速基本模塊

9.1.1直流電動機模塊

9.1.2交流電動機模塊

9.1.3交流電動機測量模塊

9.2MATLAB在交直流調速繫統的具體應用

9.2.1開環直流電動機直接起動

9.2.2開環直流調速繫統

9.2.3雙閉環直流調速繫統

9.2.4交流電動機直接全壓起動繫統

9.2.5交流電動機PWM開環調速繫統

第10章MATLAB在電力繫統中的應用

10.1電力繫統基本模塊

10.1.1交流電壓源

10.1.2交流電流源

10.1.3三件

10.1.4串、並聯RL件

10.1.5串、並聯RL件

10.1.6集中參數輸件

10.1.7分布參數輸件

10.1.8件

10.1.9件

10.1.10Park變換模塊

10.2MATLAB在電力繫統中的具體應用

10.2.1單相供電線路π型網絡繫統

10.2.2線性變壓器供電繫統

10.2.3三相供電負載變化及線路短路分析繫統

參考文獻

前言

前言隨著科學技術的飛速發展，繫統的研究已經向著規模化、復雜化和智能化的方向發展，而作為繫統研究重要手段的計算機仿真技術也已經深入到科學研究的各個領域。在電氣、自動化專業學習和研究中，各種軟硬件的仿真手段層出不窮，本書結合目前的教學和工程實際，對計算機仿真技術進行基本的介紹，著重介紹常用的計算機仿真計算軟件——MATLAB及其Simulink，並對其在電氣、自動化專業課程的相關應用分別進行介紹。考慮到計算機仿真技術通常是在專業課程開始以前進行授課，故在本書中對於專業課程的仿真計算僅僅介紹其基本模塊和一些實例及其操作，而對於專業知識的介紹未有涉及。
本書主要包含以下三個部分的內容：
1）計算機仿真技術的基本知識。介紹繫統及模型的概念、計算機仿真算法的基礎知識及常見的計算機仿真的軟件。
2） MATLAB及其Simulink的組成及操作。介紹MATLAB及其Simulink的基本知識、常見的操作，以及一些特殊功能，如符號運算、S函數等。
3） MATLAB在各個專業課程中的基本操作及應用。主要介紹自動控制理論、過程控制、電力電子技術、交直流調速、電力繫統分析等專業課程的基於MATLAB的計算機仿真技術的基本應用。前言隨著科學技術的飛速發展，繫統的研究已經向著規模化、復雜化和智能化的方向發展，而作為繫統研究重要手段的計算機仿真技術也已經深入到科學研究的各個領域。在電氣、自動化專業學習和研究中，各種軟硬件的仿真手段層出不窮，本書結合目前的教學和工程實際，對計算機仿真技術進行基本的介紹，著重介紹常用的計算機仿真計算軟件——MATLAB及其Simulink，並對其在電氣、自動化專業課程的相關應用分別進行介紹。考慮到計算機仿真技術通常是在專業課程開始以前進行授課，故在本書中對於專業課程的仿真計算僅僅介紹其基本模塊和一些實例及其操作，而對於專業知識的介紹未有涉及。

本書主要包含以下三個部分的內容：

1）計算機仿真技術的基本知識。介紹繫統及模型的概念、計算機仿真算法的基礎知識及常見的計算機仿真的軟件。

2） MATLAB及其Simulink的組成及操作。介紹MATLAB及其Simulink的基本知識、常見的操作，以及一些特殊功能，如符號運算、S函數等。

3） MATLAB在各個專業課程中的基本操作及應用。主要介紹自動控制理論、過程控制、電力電子技術、交直流調速、電力繫統分析等專業課程的基於MATLAB的計算機仿真技術的基本應用。

本書結合作者多年計算機仿真及其他專業課程教學的講義，適合進行課堂的教學。全書由隋濤和劉秀芝編寫完成，其中隋濤編寫第1~5、9、10章的內容，劉秀芝編寫第6~8章的內容。本書的出版得到了山東科技大學名校工程建設的大力支持，孔維維、宮濤、盧武、劉燦、袁娜、郭紅靜、孔苓青、王竟灃等同學在本書的編輯工作中也提供了很大幫助，在此表示感謝。本書寫作過程中，參考了許多文獻，除參考文獻中所列的文獻以外，還有許多來自於網絡，無法一一注明出處，在此向原作者表示感謝！

由於作者水平有限，書中不妥之處在所難免，敬請各位讀者給予指正。

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