MATLAB/Simulink建模与仿真
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前言

MATLAB语言由于其语法的简洁性,代码接近于自然数学描述方式,以及具有丰富的专业函数库等诸多优点,吸引了众多科学研究工作者,越来越成为科学研究、数值计算、建模仿真,以及学术交流的事实标准。Simulink 作为 MATLAB 语言上的一个可视化建模仿真平台,起源于对自动控制系统的仿真需求,它采用方框图建模的形式,更加贴近于工程习惯。Simulink 是基于 MATLAB 的框图设计环境,可以用来对各种动态系统进行建模、分析和仿真,它的建模范围广泛,可以针对任何能够用数学来描述的系统进行建模,如航空航天动力学系统、卫星控制制导系统、通信系统、船舶及汽车等,其中包括了连续、离散、条件执行、事件驱动、单速率、多速率和混杂系统等。Simulink 提供了利用鼠标拖动的方法建立系统框图模型的图形界面,而且 Simulink 还提供了丰富的功能块以及不同的专业模块集合,利用Simulink 几乎可以做到不用写一行代码完成整个动态系统的建模工作。

随着MATLAB/Simulink通信、信号处理专业函数库和专业工具箱的成熟,它们逐渐为广大通信技术领域的专家学者和工程师所熟悉,在通信理论研究、算法设计、系统设计、建模仿真和性能分析验证等方面的应用也更加广泛。Simulink可视化仿真工具能够以非常直观的方框图方式形象地对通信系统进行建模,并以“实时”和动画的方式来将模型仿真结果(如波形、频谱、数据曲线等)显示出来,更便于对通信系统的物理概念和运行过程的直观理解,所以近年来在通信工程专业中得到了广大师生的重视和广泛应用,在理论教学、课程实践环节以及理论和技术前沿的研究中发挥了重要作用。

目前,MATLAB/Simulink 的应用已经远远超越了数值计算和控制系统仿真等传统领域,在几乎所有理工学科中形成了为数众多的专业工具库和函数库,已成为科学研究和工程设计中日常计算和仿真试验的工具。

全书共分为8章。第1章介绍了MATLAB软件的特点、绘图及程序设计等内容;第2章介绍了 MATLAB 图形用户界面设计,创建图形用户界面,GUI 示例等内容;第 3 章介绍了Simulink的应用,Simulink模块库,子系统与模块封装技术,Simulink模型的实时代码生成等内容;第4章介绍了MATLAB编程仿真的方法,Simulink仿真的数据结构和编程调用技术,声卡在MATLAB/Simulink仿真模型中的应用等内容;第5章介绍了时域响应分析,时域稳定性分析,频域的频率特性等内容;第6章介绍了通信系统的模型,模拟信号的数字化,数字通信系统的建模仿真应用等内容;第7章介绍了经典控制系统设计与仿真,现代控制系统设计与仿真,智能控制系统设计与仿真等内容;第8章介绍了飞机偏航阻尼器设计,飞行器控制系统应用解析等内容。

各章通过精心设计的应用实例来帮助读者理解和掌握MATLAB/Simulink建模与仿真在通信系统和控制系统中的应用。全书内容深入浅出、图文并茂,各章节之间既相互联系又相对独立,读者可根据自己的需要选择阅读。本书既可作为计算机仿真、计算机应用、信息处理、机械电子等大专院校学生和研究生教材,也可供计算机仿真及其相关领域工程技术和研究人员参考。

由于时间仓促、作者水平和经验有限,书中错漏之处在所难免,敬请读者指正。

作者

2009年3月