MATLAB/Simulink入門經(jīng)典教程圖書目錄

MATLAB/Simulink基礎(chǔ)篇

第1章MATLAB語言概述

1.1MATLAB語言的發(fā)展

1.2MATLAB語言的特點

1.3MATLAB語言的環(huán)境

1.3.1MATLAB語言的安裝

1.3.2MATLAB語言的界面簡介

1.4MATLAB幫助系統(tǒng)

1.4.1help查詢幫助函數(shù)

1.4.2lookfor查詢幫助函數(shù)

1.4.3聯(lián)機幫助系統(tǒng)

1.5MATLAB數(shù)據(jù)類型

1.5.1常量和變量

1.5.2整數(shù)和浮點數(shù)

1.5.3復(fù)數(shù)

1.6MATLAB運算符

1.6.1算術(shù)運算符

1.6.2關(guān)系運算符

1.6.3邏輯運算符

1.6.4優(yōu)先級

習(xí)題

第2章MATLAB矩陣及其運算

2.1矩陣的創(chuàng)建

2.1.1直接輸入矩陣

2.1.2冒號生成矩陣

2.1.3利用函數(shù)生成矩陣

2.1.4利用文本文件生成矩陣

2.1.5利用M文件生成矩陣

2.1.6特殊矩陣的生成

2.2矩陣的修改

2.2.1矩陣部分替換

2.2.2矩陣部分刪除

2.2.3矩陣部分?jǐn)U展

2.2.4矩陣結(jié)構(gòu)變換

2.3矩陣的基本運算

2.3.1矩陣的加減運算

2.3.2矩陣的乘法運算

2.3.3矩陣的除法運算

2.3.4矩陣的乘方運算

2.3.5矩陣的點運算

2.4矩陣的分析

2.4.1方陣的行列式

2.4.2矩陣的秩和跡

2.4.3矩陣的逆...

本書全面簡潔地介紹MATLAB/Simulink的基礎(chǔ)知識。全書以當(dāng)今流行的MATLAB R2018a和Simulink 9.1為平臺，結(jié)合高等學(xué)校教師的豐富教學(xué)經(jīng)驗和科學(xué)研究，詳細(xì)介紹MATLAB/Simulink的開發(fā)環(huán)境、程序設(shè)計和系統(tǒng)仿真。本書的特色是注重MATLAB/Simulink的基礎(chǔ)，兼顧數(shù)學(xué)應(yīng)用；內(nèi)容編排合理科學(xué)，由淺入深，循序漸進(jìn)；內(nèi)容翔實，例題新穎，例題豐富，便于高校不同專業(yè)的本科生學(xué)習(xí)和掌握MATLAB/Simulink。

徐國保，博士，副教授，副系主任，畢業(yè)于北京科技大學(xué)，獲得博士學(xué)位，就職于廣東海洋大學(xué)，在University of Western Ontario 公派訪問學(xué)者一年。主持和參與了國家自然基金和廣東省自然基金等13項科研項目；發(fā)表論文20余篇，其中SCI 收錄3 篇，EI 收錄9篇；主編教材1部；獲得學(xué)校講課比賽一等獎，教學(xué)成果獎二等獎等16項獎勵。長期從事MATLAB語言及應(yīng)用課程的教學(xué)和研究。 2100433B

全書分三篇，共29章。第一篇基礎(chǔ)篇，介紹Matlab仿真基礎(chǔ)知識及部分工具箱，包括1～7章：第1章概述Matlab應(yīng)用領(lǐng)域及編程基礎(chǔ)；第2章介紹Matlab界面編程基礎(chǔ)及Matlab二維圖形和三維圖形功能；第3章講解Matlab圖形句柄的相關(guān)函數(shù)，并給出相關(guān)實例；第4章介紹GUI工具箱及其應(yīng)用實例；第5章系統(tǒng)介紹Simulink仿真的通用模塊、建模方法及擴展模塊；第6章介紹Stateflow工具箱及其應(yīng)用實例；第7章介紹其他相關(guān)工具箱與軟件，涉及Simulink 3D模塊及其報告生成器工具箱，并給出實例。第二篇應(yīng)用篇，是本書的重點，包括8～25章共18章，以典型的實際應(yīng)用為背景，把經(jīng)典建模方法及現(xiàn)代建模仿真方法與實際應(yīng)用相結(jié)合，從分析建模到結(jié)果分析給出了詳細(xì)步驟，并給出上機實習(xí)，包括電力系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、石化系統(tǒng)、冶金系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、汽車系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、機械系統(tǒng)、環(huán)保系統(tǒng)、風(fēng)電系統(tǒng)、化工系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、金融系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)等領(lǐng)域的典型案例。第三篇提高篇，包括26～29章：第26章介紹一般函數(shù)編寫和工具箱編寫，并給出應(yīng)用實例；第27章介紹常用函數(shù)及其相關(guān)實例；第28章介紹實時仿真環(huán)境及實例；第29章詳細(xì)介紹了一般函數(shù)錯誤信息、調(diào)試錯誤信息及Simulink仿真錯誤信息。本書可作為在校高年級本科生和研究生的學(xué)習(xí)用書，也可以作為廣大科研人員、教授學(xué)者、工程技術(shù)人員的參考用書。

第1章 概述 1

1.1 電力系統(tǒng)常用仿真軟件簡介 1

1.2 MATLAB/SIMULINK概述 2

1.2.1 MATLAB/SIMULINK發(fā)展簡史 2

1.2.2 MATLAB/SIMULINK產(chǎn)品分類 5

1.2.3 MATLAB/SIMULINK的特點 7

1.3 簡單電路演示 9

習(xí)題 15

第2章 MATLAB編程基礎(chǔ) 16

2.1 MATLAB的工作環(huán)境 16

2.1.1 MATLAB程序主界面 16

2.1.2 文本編輯窗口 20

2.2 MATLAB語言的基本元素 21

2.2.1 變量 21

2.2.2 賦值語句 21

2.2.3 矩陣及其元素的表示 23

2.3 矩陣的MATLAB運算 27

2.3.1 矩陣的代數(shù)運算 27

2.3.2 矩陣的關(guān)系運算 30

2.3.3 矩陣的邏輯運算 31

2.4 MATLAB的程序流程控制 32

2.4.1 循環(huán)控制結(jié)構(gòu) 32

2.4.2 條件轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu) 33

2.5 M文件的編寫 34

2.5.1 命令文件 34

2.5.2 函數(shù)文件 37

2.6 MATLAB的圖形繪制 39

2.6.1 二維圖形的繪制 40

2.6.2 三維圖形的繪制 47

2.6.3 圖形對象屬性設(shè)置 50

2.7 MATLAB編程仿真與應(yīng)用 52

2.7.1 簡單電路仿真中的應(yīng)用 52

2.7.2 電力信號分析處理中的應(yīng)用 55

習(xí)題 56

第3章 SIMULINK應(yīng)用基礎(chǔ) 59

3.1 SIMULINK仿真環(huán)境 59

3.1.1 SIMULINK模塊庫瀏覽器 59

3.1.2 SIMULINK仿真平臺 60

3.2 SIMULINK的基本操作 62

3.2.1 模塊及信號線的基本操作 62

3.2.2 系統(tǒng)模型的基本操作 64

3.2.3 子系統(tǒng)的建立與封裝 64

3.3 SIMULINK系統(tǒng)建模 70

3.4 SIMULINK運行仿真 74

3.4.1 運行仿真過程 74

3.4.2 仿真參數(shù)的設(shè)置 75

3.4.3 示波器的使用 77

3.5 SIMULINK模塊庫 80

3.5.1 標(biāo)準(zhǔn)SIMULINK模塊庫 80

3.5.2 電力系統(tǒng)模塊庫 81

3.6 SIMULINK系統(tǒng)仿真應(yīng)用 83

3.6.1 一般控制系統(tǒng)中的仿真應(yīng)用 83

3.6.2 簡單電路系統(tǒng)中的仿真應(yīng)用 86

習(xí)題 90

第4章 電力系統(tǒng)主要元件等效模型 92

4.1 同步發(fā)電機模型 92

4.1.1 同步發(fā)電機等效電路 92

4.1.2 簡化同步電機模塊 93

4.1.3 同步電機模塊 97

4.2 電力變壓器模型 106

4.2.1 三相變壓器等效電路 106

4.2.2 雙繞組三相變壓器模塊 107

4.2.3 互感線圈 115

4.2.4 其它 116

4.3 輸電線路模型 116

4.3.1 輸電線路等效電路 117

4.3.2 RLC串聯(lián)支路模塊 117

4.3.3 PI型等效電路模塊 118

4.3.4 分布參數(shù)線路模塊 119

4.4 負(fù)荷模型 125

4.4.1 靜態(tài)負(fù)荷模塊 125

4.4.2 三相動態(tài)負(fù)荷模塊 126

4.4.3 異步電動機模塊 126

4.4.4 直流電機模塊 133

習(xí)題 136

第5章 電力電子電路仿真分析 138

5.1 電力電子開關(guān)模塊 138

5.1.1 二極管模塊 139

5.1.2 晶閘管模塊 141

5.1.3 可關(guān)斷晶閘管模塊 145

5.1.4 電力場效應(yīng)晶體管模塊 148

5.1.5 絕緣柵極雙極性晶體管模塊 152

5.1.6 理想開關(guān)模塊 156

5.2 橋式電路模塊 160

5.2.1 三電平橋式電路模塊 160

5.2.2 通用橋式電路模塊 163

5.3 驅(qū)動電路模塊 168

5.3.1 同步6脈沖發(fā)生器 168

5.3.2 同步12脈沖發(fā)生器 172

5.3.3 PWM脈沖發(fā)生器 178

習(xí)題 184

第6章 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)仿真 187

6.1 Powergui模塊 187

6.1.1 主窗口功能簡介 187

6.1.2 穩(wěn)態(tài)電壓電流分析窗口 189

6.1.3 初始狀態(tài)設(shè)置窗口 190

6.1.4 潮流計算和電機初始化窗口 191

6.1.5 LTI視窗 192

6.1.6 阻抗依頻特性測量窗口 193

6.1.7 FFT分析窗口 194

6.1.8 報表生成窗口 196

6.1.9 磁滯特性設(shè)計工具窗口 196

6.1.10 計算RLC線路參數(shù)窗口 198

6.2 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)仿真 199

6.2.1 連續(xù)系統(tǒng)仿真 199

6.2.2 離散系統(tǒng)仿真 204

6.2.3 相量法仿真 208

6.3 電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真 209

6.3.1 斷路器模塊 209

6.3.2 暫態(tài)仿真分析 214

6.4 電力系統(tǒng)機電暫態(tài)仿真 219

6.4.1 輸電系統(tǒng)的描述 220

6.4.2 單相故障 222

6.4.3 三相故障 223

習(xí)題 223

第7章 高壓電力系統(tǒng)的電力裝置仿真 227

7.1 輸電線路串聯(lián)電容補償裝置仿真 227

7.1.1 系統(tǒng)描述 227

7.1.2 初始狀態(tài)設(shè)置和穩(wěn)態(tài)分析 230

7.1.3 暫態(tài)分析 231

7.1.4 頻率分析 234

7.1.5 母線B2故障時的暫態(tài)分析 236

7.2 基于晶閘管的靜止無功補償裝置仿真 238

7.2.1 系統(tǒng)描述 239

7.2.2 SVC的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性 241

7.2.3 TSC1換相失敗的仿真 243

7.3 基于GTO的靜止同步補償裝置仿真 244

7.3.1 系統(tǒng)描述 244

7.3.2 STATCOM的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性 247

7.4 基于晶閘管的HVDC系統(tǒng)仿真 249

7.4.1 系統(tǒng)描述 249

7.4.2 直流和交流系統(tǒng)的頻率響應(yīng) 252

7.4.3 系統(tǒng)啟/停的穩(wěn)態(tài)和階躍響應(yīng) 253

7.4.4 直流線路故障 254

7.4.5 逆變器交流側(cè)a相接地故障 255

7.5 基于VSC的HVDC系統(tǒng)仿真 256

7.5.1 系統(tǒng)描述 256

7.5.2 動態(tài)特性仿真 260

第8章 定制模塊 263

8.1 定制非線性模塊 263

8.1.1 非線性電感模塊 263

8.1.2 定制非線性電阻元件 271

8.1.3 定制模塊庫 274

8.2 S函數(shù)的編寫及應(yīng)用 275

8.2.1 S函數(shù)模塊 275

8.2.2 S函數(shù)的編寫 276

附錄A SIMULINK仿真平臺菜單欄 285

附錄B SIMULINK仿真平臺工具欄 288

附錄C SIMULINK模塊庫 290

附錄D SimPowerSystems模塊庫 300

參考文獻(xiàn) 311 2100433B