MATLAB\Simulink系统建模与仿真/科学与工程计算技术丛书

本书以MATLAB R2020a 为平台，深入浅出地介绍 MATLAB/Simulink软件的功 能、基本概念及其在系统建 模与仿真中的实际应用。全 书共分8章，主要介绍系统 建模与仿真的基本概念、 MATLAB基础、Simulink入 门、MATLAB/Simulink动态 系统建模与仿真、子系统与 S函数、MATLAB/Simulink 控制系统分析与设计、数字 滤波器的MATLAB辅助分析 与设计、MATLAB/Simulink 通信系统仿真等内容。 本书紧扣高等院校电子 信息工程、通信工程、电子 科学与技术、计算机科学与 技术等专业的人才培养方案 ，以数字信号处理、自动控 制原理、现代通信原理为前 修课程，特别适合作为高等 院校电子、电气类专业系统 建模与仿真技术等相关课程 教材及实验参考资料，也可 作为相关领域工程技术人员 的参考书。

向军：西南交通大学电气工程学院副教授。长期从事系统建模与仿真领域的教学和研究工作。先后为本科生与研究生开设“系统建模与仿真”“数字信号处理”“通信原理”等多门课程，出版教材2部。

第1章 建模与仿真的基本概念 1.1 系统及系统模型 1.1.1 系统 1.1.2 系统模型 1.2 系统建模与仿真 1.2.1 系统建模 1.2.2 系统仿真 1.3 常用的仿真工具和软件 1.3.1 SimuWorks 1.3.2 Flexsim 1.3.3 Simio 1.3.4 VR-Platform 1.3.5 MATLAB和Simulink 第2章 MATLAB基础 2.1 MATLAB工作环境与帮助系统 2.1.1 工作环境 2.1.2 帮助系统 2.2 MATLAB的数据类型 2.2.1 常数和变量 2.2.2 矩阵和数组 2.3 MATLAB的基本运算 2.3.1 标量运算 2.3.2 数组运算 2.3.3 矩阵运算 2.4 脚本和函数 2.4.1 脚本 2.4.2 函数 2.5 程序流程控制语句 2.5.1 条件语句 2.5.2 循环语句 2.6 数据的可视化 2.6.1 基本二维图形的绘制 2.6.2 三维图形的绘制 2.6.3 特殊图形的绘制及相关函数 本章习题 实践练习 第3章 Simulink入门 3.1 Simulink的工作环境 3.1.1 Simulink编辑器 3.1.2 库浏览器 3.2 Simulink建模与仿真的基本过程 3.2.1 模块的调入和参数设置 3.2.2 模块的连接 3.2.3 运行仿真 3.3 Simulink模块库和模块 3.3.1 Simulink模块库 3.3.2 模块的参数设置 3.3.3 模块的基本操作 3.4 Simulink求解器 3.4.1 求解器的分类及选择 3.4.2 求解器的参数配置 3.4.3 求解器步长与模块采样时间 3.5 仿真运行 3.5.1 仿真运行方式 3.5.2 仿真运行过程 3.6 仿真数据的导出和检查 3.6.1 导出数据的格式 3.6.2 To Workspace和To File模块 3.6.3 仿真数据检查器 3.7 示波器和信号观察器 3.7.1 示波器 3.7.2 浮动示波器和信号观察器 本章习题 实践练习 第4章 MATLAB/Simulink动态系统建模与仿真 4.1 动态系统的数学模型 4.1.1 方框图 4.1.2 时域方程与系统的响应 4.1.3 传递函数 4.1.4 状态空间方程 4.2 时域方程的MATLAB求解 4.2.1 差分方程的递推求解 4.2.2 数值微积分 4.2.3 微分方程的数值求解 4.2.4 微积分和微分方程求解函数 4.3 基于方框图的动态系统建模与仿真 4.3.1 Simulink相关模块 4.3.2 离散动态系统的方框图仿真 4.3.3 连续动态系统的方框图仿真 4.4 基于传递函数的动态系统建模与仿真 4.4.1 传递函数模块 4.4.2 传递函数的零极点增益模型及其仿真 4.5 基于状态空间方程的动态系统建模与仿真 4.5.1 相关转换函数 4.5.2 基于状态空间方程的仿真 4.6 模型对象及其编程仿真 4.6.1 模型对象的创建 4.6.2 模型对象的编程仿真 4.6.3 模型对象的串并联 本章习题 实践练习 第5章 子系统与S函数 5.1 子系统的基本概念 5.1.1 子系统的分类 5.1.2 虚拟子系统的创建和基本操作 5.1.3 模型浏览器 5.2 条件子系统 5.2.1 使能子系统 5.2.2 触发子系统 5.2.3 使能触发子系统 5.3 控制流子系统 5.3.1 动作子系统 5.3.2 循环迭代子系统 5.4 子系统的封装 5.4.1 封装编辑器 5.4.2 子系统封装步骤 5.4.3 对封装模块的操作 5.5 S函数 5.5.1 S函数的基本概念 5.5.2 S函数的实现方法和一般结构 5.5.3 静态和动态系统的S函数实现 5.5.4 S函数模块的封装 本章习题 实践练习 第6章 MATLAB/Simulink控制系统分析与设计 6.1 控制系统的数学模型 6.1.1 零极点与根轨迹 6.1.2 频率特性 6.2 控制系统的分析 6.2.1 时域分析 6.2.2 频域分析 6.2.3 线性系统分析仪 6.2.4 控制系统的稳定性分析 6.3 控制系统的设计 6.3.1 控制系统设计器 6.3.2 设计指标的添加 6.3.3 控制器设计 6.3.4 设计结果的验证 本章习题 实践练习 第7章 数字滤波器的MATLAB辅助分析与设计 7.1 数字滤波器的基本概念 7.1.1 滤波器的数学模型 7.1.2 滤波器的技术指标 7.1.3 数字滤波器的基本设计方法 7.2 数字滤波器的MATLAB设计 7.2.1 数字IIR滤波器设计 7.2.2 数字FIR滤波器设计 7.2.3 designfilt()函数及滤波器特性分析 7.3 Filter Designer及其使用 7.3.1 Filter Designer的启动 7.3.2 滤波器的设计过程 7.3.3 设计结果的分析和导出 7.4 Simulink中的滤波器设计和实现模块 本章习题 实践练习 第8章 MATLAB/Simulink通信系统仿真 8.1 调制和解调的基本概念 8.1.1 调制和解调 8.1.2 带通调制和基带调制 8.2 调制与解调过程的仿真 8.2.1 MATLAB编程仿真 8.2.2