MATLAB工程仿真與應用30例 ( 簡體 字) |
| 作者：施梨 | 類別：1. -> 工程繪圖與工程計算 -> Matlab |
| 譯者： |
| 出版社：電子工業出版社 |  3dWoo書號： 41683
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NT售價： 270 元 |
| 出版日：5/1/2015 |
| 頁數：328 |
| 光碟數：0 |
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| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787121251054 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
| (簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證) |
| 作者序： |
| 譯者序： |
前言：MATLAB是由美國Mathworks公司發布的主要面對科學計算、可視化及交互式程序設計的仿真計算環境，它將數值分析、矩陣計算、科學數據可視化及非線性動態系統的建模和仿真等諸多強大功能集成在一個易于使用的視窗環境中，為科學研究尤其是工程設計提供了一種全面的解決方案。本書精心挑選了30個工程仿真實例，用于展示MATLAB在工程仿真中的廣泛應用和解決能力。
在編寫本書時，我們努力遵循如下5點準則：
（1）精心選擇、安排實例內容。在工程實例選取時，主要選取船舶、飛機、汽車和衛星4個具有典型代表的工程對象。這4個工程對象系統復雜，代表了現代工程中多學科、多領域融合的方向。
（2）難度由淺入深，易于理解。本書從MATLAB基礎知識開始到各種工具箱介紹，使讀者逐漸掌握MATLAB在工程實踐中的多項應用。
（3）涉及范圍廣、實例集中。書中介紹了MATLAB在控制、通信、電力電子、結構、熱、圖像和邏輯等多個工程領域的應用，但是實例主要集中在船舶、飛機、汽車和衛星4個工程對象，從多個方面展示工程對象的特征，更易于讀者理解和掌握。
（4）理論和實踐相結合。書中的每一部分都是由理論基礎到工程實際應用，讀者既可以全面地了解理論知識，又可以掌握在工程中的使用方法。
（5）目標和任務明確。每一個實例都介紹本例學習目標及本例小結，使讀者在閱讀時帶著明確的任務，效率更高。
本書內容安排大致如下：
第一部分（第1例至第4例）為控制工程仿真，在介紹MATLAB編程基礎和Simulink建模基礎后，介紹基于MATLAB設計控制器的方法，并通過船舶、飛機、汽車和衛星4個實例予以介紹。
第二部分（第5例至第8例）為通信工程仿真，基礎知識部分介紹了MATLAB通信工具箱、MATLAB文件操作、串口操作和S函數第一部分。在實例部分以車載數字電視調制解調、艦載雷達通信系統、機載GPS信號接收及處理建模和GPS的C/A碼及導航電文建模為例，介紹通信工程部分的仿真。
第三部分（第9例至第12例）為電力電子工程仿真，基礎知識部分介紹了SimPowerSystems工具箱、Simdriveline工具箱、RF工具箱、Simscape工具箱和SimElectronics工具箱基礎知識。在實例部分介紹了燃料電池汽車仿真、雷達射頻前端電路仿真、飛機供電系統仿真和重力場衛星加速度計讀取電路仿真。
第四部分（第13例至第16例）為結構工程仿真，基礎知識部分介紹了SimMechanics工具箱和基于M語言的GUI設計。實例部分介紹了汽車stewart平臺仿真、艦載四桿機構仿真、基于SolidWorks的stewart平臺三維模型轉換和衛星三維建模與有限元仿真。
第五部分（第17例至第20例）為熱工程仿真，基礎知識部分介紹了Simscape語言、Level-2S函數和基于C語言S函數的使用方法。工程實例部分介紹了汽車溫度調節系統仿真、船舶溫度調節系統和衛星溫度調節系統等仿真。
第六部分（第21例至第24例）為圖像工程仿真，基礎知識介紹了圖像處理工具箱和地圖工具箱，工程實例部分介紹了基于圖像處理的交通車輛辨識、大型飛機航拍圖處理、基于地圖工具箱的船舶定位研究和衛星星下點軌跡圖生成等仿真。
第七部分（第25例至第30例）為邏輯系統仿真，基礎知識介紹了Stateflow工具箱基礎知識，工程實例部分介紹了發射終止系統、月球登陸器自動駕駛儀、飛機俯仰軸容錯控制、汽車電動車窗升降控制、汽車傳動系統和導彈制導系統等仿真。
本書主要由施梨編著，此外，參與編寫、修改工作的還有李龍、魏勇、王華、李輝、劉峰、徐浩、李建國、馬建軍、唐愛華、蘇小平、朱麗云、馬淑娟、周毅、張玉蘭等。
本書編著者在編寫過程中一直從讀者的角度出發，力求通俗易懂，并充分考慮了當前工程實踐的需求，其內容和難度符合廣大學生和科研工作者在學習和生產實踐中的使用需求。由于編著者水平有限，書中缺點和疏漏在所難免，懇請讀者批評指正。
編著者
2015年2月于上海松江 |
內容簡介：MATLAB一個突出的特點是能夠為工程實踐提供強大有效的解決方案，目前已在多個工程領域中得到廣泛應用。本書著眼于工程實際，一方面注重內容的實用性，不僅詳細介紹MATLAB工程應用的理論基礎，并且針對每個應用模塊給出了典型的應用實例，使讀者在實際練習的過程中能快速提高應用水平；另一方面結合工程應用的廣泛性和集中性，將全書分為控制、通信、電力電子、結構、熱、圖像和邏輯七大部分，每一部分通過4∼6個實例講述MATLAB在某一個特定領域的工程應用，從而使讀者充分掌握MATLAB在多個工程領域的應用方法和應用過程。
隨書提供案例源程序、教學視頻等配套資源，讀者可登陸華信教育資源網（www.hxedu.com.cn）搜索本書免費下載（須先注冊）。 |
目錄：第一部分 控制工程仿真實例 1
引言—控制工程建模與分析方法 1
第1例 船舶運動控制仿真 7
1.1 MATLAB編程基礎 7
1.1.1 變量 7
1.1.2 運算符 11
1.1.3 常用數學函數 12
1.1.4 文件建立 15
1.2 船舶運動動力學及控制器 15
1.3 船舶運動控制器設計及仿真程序 16
1.4 本例小結 21
第2例 F-14戰斗機俯仰軸控制仿真 22
2.1 Simulink建模及仿真基礎 22
2.2 F-14俯仰軸動力學模型 25
2.3 基于Simulink的 F-14俯仰軸仿真模型 26
2.4 本例小結 29
第3例 汽車主動懸架控制器設計與仿真 30
3.1 汽車被動懸架系統仿真 30
3.1.1 被動懸架系統動力學模型 31
3.1.2 被動懸架系統Simulink模型 32
3.2 汽車主動懸架系統控制器設計 33
3.2.1 主動懸架系統動力學模型 33
3.2.2 主動懸架系統控制器設計及建模仿真 34
3.3 本例小結 37
第4例 衛星對地定向姿態控制設計 38
4.1 LMI工具箱簡介 38
4.1.1 LMI基本概念 38
4.1.2 LMI求解問題類型 39
4.1.3 LMI建模求解函數 40
4.2 衛星對地定向動力學模型 42
4.3 控制器設計及仿真 43
4.4 本例小結 45
第二部分 通信工程仿真實例 46
引言—通信系統分類及MATLAB通信工具箱簡介 46
第5例 車載數字電視調制解調設計 56
5.1 MATLAB通信工具箱簡介（下） 56
5.2 車載數字電視調制解調設計 59
5.3 本例小結 63
第6例 艦載雷達通信系統仿真 64
6.1 S函數簡介（1） 64
6.2 艦載雷達通信系統建模仿真 67
6.3 本例小結 71
第7例 機載GPS信號接收及處理過程建模 72
7.1 基于MATLAB文件操作簡介 72
7.1.1 文件的打開與關閉 72
7.1.2 二進制文件的讀/寫操作 73
7.1.3 文本文件的讀/寫操作 74
7.1.4 MATLAB讀txt文件 74
7.2 機載GPS信號接收及處理建模 75
7.3 本例小結 80
第8例 GPS衛星發射信號模擬 81
8.1 MATLAB串口操作簡介 81
8.2 GPS的C/A碼及導航電文建模 83
8.3 本例小結 89
第三部分 電力電子仿真實例 90
引言—SimPowerSystems簡介 90
第9例 燃料電池汽車動力系統仿真 96
9.1 Simdriveline簡介 96
9.1.1 SimDriveline功能概述 96
9.1.2 SimDriveline工具箱分類 98
9.1.3 基于SimDriveline建模特點 99
9.2 燃料電池汽車仿真 99
9.2.1 燃料電池汽車簡介 99
9.2.2 燃料電池汽車仿真電路設計 99
9.2.3 仿真結果及分析 102
9.3 本例小結 103
第10例 船舶雷達系統射頻前端電路分析 104
10.1 RF工具箱簡介 104
10.1.1 基于M語言的RF工具箱特點及仿真過程 104
10.1.2 基于Simulink的RF工具箱分類 108
10.2 雷達射頻前端電路設計與仿真 111
10.3 本例小結 112
第11例 飛機供配電系統設計與仿真 113
11.1 Simscape工具箱簡介 113
11.1.1 Simscape功能及特點 113
11.1.2 Simscape分類 114
11.1.3 Simscape數學方程及仿真流程 115
11.2 飛機供配電系統建模與仿真 117
11.2.1 飛機供配電系統電路設計 118
11.2.2 仿真結果 121
11.3 本例小結 122
第12例 重力場衛星加速度計讀取電路設計 123
12.1 SimElectronics工具箱簡介 123
12.1.1 SimElectronics工具箱特點 123
12.1.2 SimElectronics工具箱分類介紹 124
12.2 重力場衛星加速度計敏感電路設計與仿真 127
12.2.1 重力場衛星讀取電路設計 127
12.2.2 仿真結果及分析 128
12.3 本例小結 131
第四部分 結構工程仿真實例 132
引言—SimMechanics工具箱簡介（上） 132
第13例 車載stewart平臺建模與仿真 141
13.1 SimMechanics工具箱簡介（中） 141
13.2 車載stewart平臺建模與仿真 145
13.3 本例小結 148
第14例 艦載雷達四桿機構建模與仿真—SimMechanics工具箱簡介（下） 149
14.1 基于SimMechanics工具箱的三維顯示系統 149
14.1.1 SimMechanics工具箱可視化準備工作 149
14.1.2 可視化仿真窗口介紹 150
14.2 艦載雷達四桿機構仿真 152
14.3 本例小結 154
第15例 基于Solidworks的機載stewart平臺建模與仿真 155
15.1 從CAD建模工具中輸入模型 155
15.1.1 轉換步驟 155
15.1.2 生成模型特性 158
15.1.3 轉換后模型修改 159
15.2 基于SolidWorks的stewart平臺三維模型轉換 160
15.3 本例小結 162
第16例 衛星三維建模與有限元分析 163
16.1 基于M語言的GUI界面設計 163
16.2 衛星三維建模與有限元分析 167
16.3 本例小結 173
第五部分 熱工程仿真實例 174
引言—Simscape語言簡介（上） 174
第17例 車載stewart平臺建模與仿真 181
17.1 Simscape語言簡介（中） 181
17.2 汽車溫度調節系統仿真 186
17.3 本例小結 189
第18例 機載簡易溫度檢測系統 190
18.1 Simscape語言簡介（下） 190
18.2 機載簡易溫度檢測仿真 194
18.3 本例小結 197
第19例 船舶溫度調節系統 198
19.1 Level-2 S函數簡介 198
19.1.1 Level-2 S函數基本特性 198
19.1.2 Level-2 S函數模板 199
19.2 船舶溫度調節系統 202
19.3 本例小結 204
第20例 衛星溫度調節系統 205
20.1 基于C語言的S函數簡介 205
20.2 衛星溫度調節系統建模與仿真 211
20.3 本例小結 213
第六部分 圖像工程仿真實例 214
引言—圖像處理工具箱介紹（上） 214
第21例 汽車圖像識別 221
21.1 圖像處理工具箱介紹（中） 221
21.1.1 圖像合成 221
21.1.2 圖像的空間變換 222
21.1.3 鄰域和塊處理 224
21.2 基于圖像處理的交通車輛辨識 225
21.3 本例小結 229
第22例 飛機航拍圖處理 230
22.1 圖像處理工具箱介紹（下） 230
22.1.1 圖像分析 230
22.1.2 圖像配準 232
22.2 大型飛機航拍圖處理 234
22.3 本例小結 241
第23例 船舶定位研究 242
23.1 地圖工具箱介紹（上） 242
23.1.1 創建地圖 242
23.1.2 地理計算 244
23.2 基于地圖工具箱的船舶定位研究 247
23.2.1 地圖工具箱用于導航基本方法 247
23.2.2 船舶最短路程規劃實例 250
23.3 本例小結 253
第24例 衛星星下點軌跡仿真 254
24.1 地圖工具箱介紹（下） 254
24.1.1 地圖投影 254
24.1.2 創建和查看地圖 257
24.2 衛星星下點軌跡圖生成 261
24.3 本例小結 262
第七部分 邏輯系統仿真實例 263
引言—邏輯系統簡介 263
第25例 發射終止系統仿真 264
25.1 Stateflow狀態模塊與連接模塊簡介 264
25.1.1 狀態模塊 264
25.1.2 轉移 267
25.2 發射終止系統 269
25.3 本例小結 272
第26例 月球登陸器自動駕駛儀仿真 273
26.1 Stateflow其他模塊的概念和基本用法 273
26.1.1 默認轉移 274
26.1.2 歷史節點 275
26.1.3 連接節點 276
26.1.4 盒子模塊 278
26.1.5 連接分類 278
26.2 月球登陸器自動駕駛儀仿真 280
26.2.1 數據存儲共享系統 281
26.2.2 動力學系統 281
26.2.3 開關邏輯生成系統 282
26.3 本例小結 283
第27例 飛機俯仰軸容錯控制仿真 284
27.1 基于Stateflow建立有限狀態機過程 284
27.1.1 建立Stateflow Chart內部結構 284
27.1.2 定義輸入/輸出變量 286
27.2 飛機俯仰軸容錯控制仿真 288
27.3 本例小結 290
第28例 汽車電動車窗升降控制仿真 291
28.1 Stateflow運行機理 291
28.1.1 有限狀態自動機與UML狀態圖理論概述 291
28.1.2 Stateflow機制分析與實現思路 293
28.2 汽車電動車窗升降控制仿真 295
28.2.1 指令輸入部分 296
28.2.2 車窗動力學與控制部分 297
28.2.3 車窗控制邏輯部分 299
28.2.4 仿真結果 299
28.3 本例小結 300
第29例 汽車傳動系統仿真 301
29.1 變速箱 302
29.1.1 行星齒輪組 302
29.1.2 離合器和制動帶 303
29.2 引擎 304
29.3 液力變矩器 304
29.4 驅動系統及設備 306
29.5 發動機表格 307
29.6 變速邏輯 308
29.7 本例小結 309
第30例 導彈制導系統仿真 310
30.1 導彈三自由度動力學 310
30.1.1 三自由度導彈動力學 311
30.1.2 大氣模型 313
30.1.3 自動駕駛儀模型 314
30.2 導彈制導系統 314
30.3 目標動力學 316
30.4 仿真結果 316
30.5 本例小結 317 |
| 序： |
