內容簡介

本書內容包括MATLAB軟件使用與計算機仿真兩大部分，結合MATLAB、Simulink的學習體繫，引導讀者學習如何利用MATLAB進行計算機仿真。為滿**通、物流、機械等專業對優化、預測、機器學習等領域的需求，本書單設兩章介紹MATLAB優化工具箱和智能算法工具箱，並設應用案例一章，講解典型應用。為適應現代仿真技術的發展，本書從連續繫統、離散繫統、混合繫統的角度介紹了計算機仿真、建模的相關知識，以及基於Simulink的計算機仿真。本書可作為高等學校交通、物流、機械等專業的本科生或研究生教材，亦可供相關科技工作者參考。

  目錄

前言

*1章仿真技術概述

1.1繫統、模型與仿真的含義

1.1.1繫統

1.1.2模型

1.1.3仿真

1.2繫統仿真的分類

1.2.1按照模型的種類劃分

1.2.2按照仿真時鐘與實際時鐘的

相對快慢劃分

1.2.3按照繫統模型的特性劃分

1.3計算機仿真

1.3.1計算機仿真定義的分析

1.3.2計算機仿真方法的特點

1.3.3計算機仿真方法的作用

1.3.4計算機仿真的步驟

1.4仿真技術的應用

1.5仿真技術的發展與展望

1.5.1仿真技術的發展歷程

1.5.2仿真技術的發展趨勢與應用

需求

習題

*2章MATLAB基礎

2.1MATLAB產品體繫

2.2MATLAB的操作界面

2.2.1命令窗的操作要點

2.2.2命令歷史記錄窗的功能與操作

2.2.3當前文件夾瀏覽器和文件管理

2.2.4工作區瀏覽器和變量編輯器

2.2.5M文件編輯/調試器與M腳本

文件編寫

2.2.6MATLAB的路徑搜索機制

2.3MATLAB幫助繫統用法簡介

2.3.1幫助繫統的體繫結構

2.3.2常用幫助命令

2.3.3幫助瀏覽器

習題

第3章MATLAB基本操作

3.1常用語法及指令

3.1.1常用數學函數

3.1.2表達式的基本運算符

3.2MATLAB的數據類型

3.2.1整數

3.2.2浮點數

3.2.3復數

3.2.4邏輯變量

3.2.5變量

3.2.6數據類型之間的轉換

3.3MATLAB的基本語法

3.3.1矩陣的賦值

3.3.2幾種基本矩陣

3.3.3矩陣的變換

3.3.4矩陣的初等運算

3.3.5矩陣的基本運算

3.3.素的關繫運算與邏輯

運算

習題

第4章向量、字符數組與

結構體

4.1向量

4.2字符串與字符串操作

4.2.1字符串的生成

4.2.2字符串操作

4數組與結構數組

4.3數組

4.3.2字符串的比較、查找和替換

4.3.3結構數組

習題

第5章基本繪圖

5.1二維圖形繪制

5.1.1繪圖步驟

5.1.2二維繪圖函數

5.1.3繪圖窗口控制

5.2三維圖形繪制

5.3圖形控制

5.3.1二維圖形控制

5.3.2三維圖形控制

5.4特殊圖形的繪制

5.4.1二維特殊繪圖函數

5.4.2三維特殊繪圖函數

習題

目錄第6章MATLAB數值運算

6.1數據分析與稀疏矩陣

6.1.1基本數據分析函數

6.1.2線性方程組的求解

6.1.3相關與卷積

6.1.4傅裡葉變換

6.1.5稀疏矩陣

6.2多項式的操作

6.2.1多項式的表示

6.2.2多項式的運算

6.2.3多項式的求解

6.2.4多項式的擬合

6.2.5多項式的插值

6.3函數運算

6.3.1函數的繪圖及分析

6.3.2函數的數值積分

6.4微分方程

習題

第7章MATLAB編程

7.1腳本文件與編輯器

7.1.1創建和使用腳本文件

7.1.2有效使用腳本文件

7.1.3有效使用命令窗口和編輯器/

調試器窗口

7.1.4腳本文件可讀性

7.1.5腳本文件示例

7.2輸入/輸出語句與程序設計

開發

7.2.1輸入輸出語句

7.2.2M函數文件的定義與調用

7.2.3偽代碼

7.2.4程序設計和開發

7.3程序流程控制語句

7.3.1if*elseif/else*end條件分支

控制

7.3.2switch*case 切換多分支控制

7.3.3循環控制

7.3.4使用數組作為循環索引

7.4關繫操作和邏輯操作

7.4.1logical類和logical函數

7.4.2邏輯運算符

7.4.3邏輯函數

7.4.4使用邏輯數組訪問數組

7.5MATLAB程序調試

7.5.1斷點功能區

7.5.2運行功能區

7.5.3查找故障

7.5.4循環調試示例

習題

第8章MATLAB符號處理

8.1符號運算簡介

8.1.1符號對像

8.1.2符號變量和符號表達式的生成

8.1.3findsym函數和subs函數

8.1.4符號和數值之間的轉換

8.1.5任意精度的計算

8.1.6創建符號方程

8.2符號表達式的化簡與替換

8.2.1符號表達式的化簡

8.2.2符號表達式的替換

8.3符號微積分

8.3.1符號表達式求極限

8.3.2符號微分

8.3.3符號積分

8.3.4級數求和

8.3.5泰勒級數

8.4符號方程的求解

8.4.1代數方程求解

8.4.2代數方程組求解

8.4.3微分方程求解

8.4.4微分方程組求解

8.4.5復合函數和反函數

8.5符號積分變換

8.5.1傅裡葉變換

8.5.2拉普拉斯變換

8.5.3z變換

習題

第9章MATLAB句柄圖形與GUI

設計

9.1MATLAB的圖形對像

9.1.1Root對像

9.1.2Figure對像

9.1.3Core對像

9.1.4Plot對像

9.1.5Annotation對像

9.1.6Group對像

9.2圖形對像屬性與操作

9.2.1圖形對像的屬性

9.2.2圖形對像屬性值設置

9.2.3對像的默認屬性值

9.2.4對像屬性值的查詢

9.3GUI簡介

9.3.1GUI概述

9.3.2GUI的可選控件

9.3.3創建簡單GUI示例

9.4向導創建GUI

9.4.1啟動GUIDE

9.4.2控件運作機理及創建

9.4.3向導創建GUI示例

9.5編寫GUI代碼

9.5.1GUI文件

9.5.2響應函數

9.5.3控件編程

9.6程序創建GUI

9.6.1創建GUI的常用函數

9.6.2程序創建GUI示例

習題

*10章優化工具箱

10.1優化理論與優化工具箱簡介

10.1.1優化理論概述

10.1.2MATLAB優化工具箱概述

10.1.3常用優化功能函數

10.1.4優化工具箱使用一般步驟

10.2線性規劃問題

10.2.1線性規劃數學模型

10.2.2線性規劃MATLAB優化函數

10.2.3模型求解示例

10.3二次規劃問題

10.3.1二次規劃模型

10.3.2二次規劃函數

10.3.3二次規劃問題的應用

10.4無約束非線性規劃

10.4.1基本數學原理介紹

10.4.2fminbnd函數

10.4.3fminunc函數

10.4.4fminsearch函數

10.5有約束非線性規劃問題

10.5.1有約束非線性規劃數學模型

10.5.2有約束非線性規劃函數

10.6多目標優化

10.6.1fgoalattain函數

10.6.2fminimax函數

習題

*11章智能優化算法

11.1遺傳算法簡介

11.2遺傳算法工具箱簡介

11.2.1遺傳算法工具箱界面操作與參數

設置

11.2.2遺傳算法工具箱主要函數與

編程

11.3神經網絡簡介

11.4神經網絡工具箱

習題

*12章Simulink入門與實例演示

12.1Simulink功能與特點簡介

12.2實例演示——房屋熱力學繫統

模型

12.2.1運行房屋熱力學繫統演示

模型

12.2.2房屋熱力學繫統模型說明

12.3雙質量彈簧繫統模型演示及其他

模型實例

12.3.1雙質量彈簧繫統模型

12.3.2其他實例演示程序

12.4Simulink偏好屬性設置

習題

*13章創建Simulink模型

13.1新建或打開模型

13.2模塊基本操作

13.3模塊連線操作

13.4模型說明

13.5模型打印

習題

*14章Simulink模塊庫

14.1模塊庫簡介

14.2常用模塊組

14.3連續模塊組

14.4離散模塊組

14.5非連續模塊組

14.6邏輯運算與位操作模塊組

14.7查表模塊組

14.8數學運算模塊組

14.9端口與子繫統模塊組

14.10信號通道模塊組

14.11信號接收模塊組

14.12信號源模塊組

14.13用戶自定義模塊組

14.14專業模塊庫簡介

習題

*15章Simulink模型的仿真運行

15.1用Simulink模型仿真的基本

步驟

15.2模型窗口的基本操作和參數

設置

15.2.1模型窗口仿真的基本操作

15.2.2仿真參數設置

15.3影響仿真速度與精度的因素

15.3.1求解器Solver及其正確設置

15.3.2影響Simulink仿真速度的若干

因素

15.3.3提高Simulink仿真精度的若干

措施

15.4S函數技術簡介

15.4.1S函數的基本用法

15.4.2M文件S函數簡介

15.4.3M文件S函數模板

15.4.4Simulink仿真應用舉例

習題

*16章應用案例

16.1車貨匹配問題

16.2選址問題

16.3旅行商問題

16.4供應鏈牛鞭效應仿真

參考文獻