熱力學系統

第1章 Simulink基礎

1.1 Simulink簡介

1.2 運行Simulink演示程序

1.2.1 運行房屋熱力學系統演示模型

1.2.2 房屋熱力學系統模型說明

1.2.3 其他Simulink演示程序

1.3 建立一個簡單的Simulink模型

1.4 保存Simulink模型

1.5 打印及HTML報告

1.5.1 打印模型

1.5.2 生成模型報告

1.6 打印邊框編輯器

1.6.1 用戶接口

1.6.2 設計打印邊框

1.6.3 打印邊框示例

1.7 Simulink參數設置

1.7.1 常用Simulink參數

1.7.2 Simulink字體參數

1.7.3 Simulink仿真參數

第2章 Simulink模塊操作

2.1 模塊操作

2.1.1 Simulink模塊類型

2.1.2 自動連接模塊

2.1.3 手動連接模塊

2.2 改變模塊外觀

2.2.1 改變模塊方向

2.2.2 改變模塊名稱

2.2.3 指定方塊圖顏色

2.3 設置模塊參數

2.3.1 設置模塊特定參數

2.3.2 來自工作區(qū)的模塊參數

2.4 標注方塊圖

2.4.1 編輯標注

2.4.2 在標注中使用TeX格式命令

2.5 模塊屬性對話框

2.6 顯示模塊輸出

2.6.1 設置輸出提示

2.6.2 模塊輸出提示選項

2.7 控制和顯示模塊的執(zhí)行順序

2.7.1 指定模塊優(yōu)先級

2.7.2 顯示模塊執(zhí)行順序

2.8 查表編輯器

2.8.1 編輯查詢表數值

2.8.2 顯示N-維表

2.8.3 繪制LUT表曲線

2.8.4 編輯自定義LUT模塊

2.9 鼠標和鍵盤操作概述

第3章 Simulink信號操作

3.1 信號基礎

3.1.1 信號屬性及分類

3.1.2 信號的線型

3.1.3 確定輸出信號的維數

3.1.4 確定信號及參數維數的準則

3.1.5 輸入和參數的標量擴展

3.1.6 設置信號屬性

3.2 信號及示波器管理器

3.2.1 信號及示波器管理器對話框

3.2.2 信號選擇對話框

3.3 顯示信號

3.3.1 顯示信號屬性

3.3.2 信號標簽

3.3.3 信號標簽的傳遞

3.3.4 操作信號標簽

3.4 多維數組信號的連接

3.5 信號組操作

3.5.1 創(chuàng)建信號組

3.5.2 編輯信號組

3.5.3 編輯信號

3.5.4 編輯波形

3.5.5 設置輸入信號的時間范圍

3.5.6 輸出信號組數據及波形

3.5.7 用信號組仿真

3.5.8 仿真選項對話框

3.6 復合信號

3.6.1 混合信號

3.6.2 總線信號

3.6.3 總線對象

第4章 Simulink動態(tài)系統建模

4.1 創(chuàng)建動態(tài)系統模型的要素

4.1.1 方塊圖

4.1.2 系統函數

4.1.3 狀態(tài)

4.1.4 模塊參數

4.1.5 模塊采樣時間

4.1.6 用戶模塊

4.1.7 系統和子系統

4.1.8 信號

4.1.9 模塊方法和模型方法

4.1.10 仿真算法

4.2 Simulink開放式動態(tài)系統建模

4.3 動態(tài)系統數學模型分類

4.3.1 常微分方程

4.3.2 差分方程

4.3.3 代數方程

4.3.4 組合系統

4.4 建立方程模型

4.4.1 建立代數方程模型

4.4.2 建立簡單的連續(xù)系統模型

4.4.3 選擇最佳的數學模型

4.4.4 避免無效循環(huán)

4.4.5 建模提示

第5章 Simulink仿真設置

5.1 仿真基礎

5.1.1 設定仿真參數

5.1.2 控制仿真執(zhí)行

5.1.3 交互運行仿真

5.2 設置仿真算法

5.2.1 設置仿真時間

5.2.2 設置仿真算法

5.2.3 設置仿真步長

5.2.4 計算仿真步長

5.2.5 設置誤差容限

5.3 工作區(qū)輸入/輸出設置

5.3.1 從基本工作區(qū)中裝載輸入

5.3.2 把輸出結果保存到工作區(qū)

5.3.3 裝載和保存狀態(tài)

5.3.4 設置輸出選項

5.4 輸出信號的顯示

5.4.1 Scope模塊和XYGraph模塊的使用

5.4.2 懸浮Scope模塊和Display模塊的使用

5.4.3 返回變量的使用

5.4.4 ToWorkspace模塊的使用

第6章 Simulink動態(tài)系統仿真

6.1 Simulink動態(tài)系統仿真過程

6.1.1 模型編譯階段

6.1.2 模型鏈接階段

6.1.3 仿真循環(huán)階段

6.1.4 求解器的分類

6.2 離散系統仿真

6.2.1 差分方程的實現

6.2.2 指定采樣時間

6.2.3 采樣時間的傳遞

6.2.4 確定離散系統的步長

6.2.5 多速率系統

6.2.6 線性離散系統

6.3 連續(xù)系統仿真

6.3.1 微分方程的實現

6.3.2 線性連續(xù)系統

6.4 混合系統仿真

6.5 模型離散化

6.5.1 模型離散化GUI

6.5.2 查看離散化模型

6.5.3 從Simulink模型中離散化模塊

6.6 診斷仿真錯誤

6.6.1 仿真診斷查看器

6.6.2 創(chuàng)建用戶仿真錯誤消息

6.7 改善仿真性能和精度

6.7.1 提高仿真速度

6.7.2 改善仿真精度

6.8 綜合實例

6.8.1 坐標系及其轉換

6.8.2 轉換矩陣算法的Simulink實現

6.8.3 慣性測量輸出的Simulink實現

6.8.4 剛體角速度在慣性空間中矢量的Simulink實現

6.8.5 空間姿態(tài)角計算

第7章 高級仿真概念

7.1 過零檢測

7.1.1 過零檢測的工作方式

7.1.2 過零檢測的實現方式

7.1.3 使用過零檢測

7.1.4 關閉過零檢測

7.2 處理代數循環(huán)

7.2.1 代數約束

7.2.2 非代數的直接饋通環(huán)

7.2.3 切斷代數環(huán)

7.2.4 消除代數環(huán)

7.2.5 高亮顯示代數環(huán)

7.3 高級積分器

7.3.1 積分器模塊參數對話框

7.3.2 創(chuàng)建自重置積分器

7.3.3 在使能子系統間傳遞狀態(tài)

7.4 仿真診斷選項設置

7.4.1 仿真算法診斷設置

7.4.2 采樣時間診斷設置

7.4.3 數據驗證診斷設置

7.4.4 類型轉換診斷設置

7.4.5 連接診斷設置

7.4.6 兼容性診斷設置

7.4.7 模型引用診斷設置

7.5 仿真性能優(yōu)化設置

第8章 使用命令行仿真

8.1 通過命令行仿真

8.1.1 基本命令行語法--sim命令

8.1.2 設置仿真參數--simset命令

8.1.3 獲取仿真參數--simget命令

8.1.4 獲取模型屬性--get_param命令

8.1.5 設置模型參數--set_param命令

8.1.6 繪制仿真曲線--simplot命令

8.1.7 確定模型狀態(tài)

8.2 模型線性化

8.2.1 模型線性化命令

8.2.2 連續(xù)系統模型線性化

8.2.3 離散系統模型線性化

8.2.4 線性化模型分析

8.3 尋找平衡點

8.4 編寫模型和模塊的回調函數

8.4.1 跟蹤回調函數

8.4.2 創(chuàng)建模型回調函數

8.4.3 創(chuàng)建模塊回調函數

第9章 使用子系統

9.1 創(chuàng)建子系統

9.1.1 Simulink子系統定義

9.1.2 創(chuàng)建子系統

9.1.3 瀏覽層級子系統

9.2 創(chuàng)建條件執(zhí)行子系統

9.2.1 使能子系統

9.2.2 觸發(fā)子系統

9.2.3 觸發(fā)使能子系統

9.2.4 創(chuàng)建交替執(zhí)行子系統

9.2.5 函數調用子系統

9.3 控制流語句

9.3.1 If-Else控制流語句

9.3.2 Switch控制流語句

9.3.3 While控制流語句

9.3.4 For控制流語句

9.3.5 Stateflow圖和控制流語句的比較

第10章 封裝子系統

10.1 封裝子系統概述

10.1.1 封裝特征

10.1.2 封裝舉例

10.2 封裝編輯器

10.2.1 Icon選項頁的設置

10.2.2 Parameters選項頁的設置

10.2.3 Initialization選項頁的設置

10.2.4 Documentation選項頁的設置

10.3 創(chuàng)建封裝模塊的動態(tài)對話框

10.3.1 設置封裝模塊對話框參數

10.3.2 預定義封裝對話框參數

10.4 自定義庫操作

10.4.1 建立和使用庫

10.4.2 庫連接狀態(tài)

10.4.3 顯示庫關聯及信息

10.4.4 把用戶庫添加到Simulink庫瀏覽器中

10.5 可配置子系統

10.5.1 創(chuàng)建可配置子系統

10.5.2 映射I/O端口

第11章 Simulink調試器

11.1 調試器概述

11.1.1 啟動調試器

11.1.2 調試器的圖形用戶接口

11.1.3 調試器的命令行接口

11.1.4 調試器命令

11.2 調試器控制

11.2.1 連續(xù)運行仿真

11.2.2 繼續(xù)仿真

11.2.3 單步運行仿真

11.3 設置斷點

11.3.1 設置無條件斷點

11.3.2 設置有條件斷點

11.4 顯示仿真信息

11.4.1 顯示模塊I/O

11.4.2 顯示代數環(huán)信息

11.4.3 顯示系統狀態(tài)

11.4.4 顯示求解器信息

11.5 顯示模型信息

11.5.1 顯示模型中模塊的執(zhí)行順序

11.5.2 顯示模塊

第12章 編寫M語言S-函數

12.1 S-函數

12.1.1 S-函數的定義

12.1.2 S-函數的工作方式

12.2 在模型中創(chuàng)建S-函數

12.2.1 在模型中使用S-函數

12.2.2 向S-函數中傳遞參數

12.2.3 何時使用S-函數

12.3 S-函數的概念

12.3.1 直接饋通

12.3.2 動態(tài)設置數組維數

12.3.3 設置采樣時間和偏移量

12.4 編寫M語言S-函數

12.4.1 M文件S-函數模板

12.4.2 定義S-Function模塊特征

12.5 M文件S-函數范例

12.5.1 無狀態(tài)M文件S-函數

12.5.2 連續(xù)狀態(tài)S-函數

12.5.3 離散狀態(tài)S-函數

12.5.4 混合系統S-函數

附錄

附錄A 模型和模塊參數

A.1 模型參數

A.2 共用模塊參數

A.3 專用模塊參數

A.4 封裝參數

附錄B 模型和模塊回調函數

B.1 模型回調函數

B.2 模塊回調函數

附錄C Simulink模塊簡介

C.1 輸入源模塊庫(Sources)

C.2 接收模塊庫(Sinks)

C.3 連續(xù)系統模塊庫(Continuous)

C.4 離散系統模塊庫(Discretes)

C.5 數學運算模塊庫(Math Operations)

C.6 信號路由模塊庫(Signal Routing)

C.7 信號屬性模塊庫(Signal Attributes)

C.8 非線性模塊庫(Discontinuous)

C.9 查詢表模塊庫(Look-Up Tables)

C.10 用戶定義函數模塊庫(User-Defined Functions)

C.11 模型驗證模塊庫(Model Verification)

C.12 端口和子系統模塊庫(Ports & Subsystems)

C.13 模型實用模塊庫(Model-Wide Utilities)

附錄D MATLAB可用的TeX字符集