机电系统动态仿真:基于MATLAB/SIMULINK(第3版)/陈新元

本书重点介绍如何利用MATLAB/Simulink进行机电液动态系统的建模、性能分析以及综合设计。其第1~4章系统介绍了动态仿真所应当掌握的MATLAB基本知识和操作，第5~8章介绍了机电液系统建模、时间相应、频率响应、控制系统综合校正等相关专业知识、算法以及进行仿真所对应的MATLAB函数，第9章重点介绍了Simulink的特点及利用Simulink进行机电液系统动态仿真的方法。本书可作为理工科院校机械类和近机类专业，如机械设计与制造、机械电子工程、车辆工程、仪器与仪表等专业学习计算机动态仿真技术的教材或参考书，也可供相关专业的研究生或科研人员使用。

前 言第 １ 章 ＭＡＴＬＡＢ 基础 …………… １１１ 概述 ………………………………… １１１１ ＭＡＴＬＡＢ 的发展历程 …………１１１２ ＭＡＴＬＡＢ 的基本组成和特点 …２１２ ＭＡＴＬＡＢ 操作界面………………３１３ 指令窗口运行 ……………………… ５１３１ 数值、 变量和表达式 …………… ５１３２ 指令窗口操作 ………………… ７１４ 历史指令窗口 ……………………… ９１５ 当前目录窗口、 路径设置器和文件管理 …………………………… ９１５１ ＭＡＴＬＡＢ 的搜索路径 ………９１５２ 当前目录浏览器………………… ９１６ 工作空间窗口和数组编辑器 ………１１１６１ 工作空间窗口 ………………… １１１６２ 数组编辑器 …………………… １１１７ Ｍ 文件编辑器和 Ｍ 脚本文件编写 １２１７１ Ｍ 文件编辑器简介 …………… １２１７２ Ｍ 脚本文件的编写 …………… １２１８ 使用 ＭＡＴＬＡＢ 帮助 ……………１４习题 １ …………………………………… １５第 ２ 章 数组及其运算 ………………… １７２１ 简介 ……………………………… １７２２ 数值数组的生成和寻访 ……………１７２２１ 数值数组的生成 ……………… １７２２２ 数值数组的寻访 ……………… ２１２３ 数组运算和矩阵运算 …………… ２３２３１ 执行数组运算的常用函数 …… ２３２３２ 数组和矩阵运算 ……………… ２４２４ “ 非数” 和 “ 空” 数组……… ２５２４１ 非数…………………………… ２５２４２ “ 空” 数组 …………………… ２６２５ 数组的关系运算和逻辑运算 ………… ２７２５１ 关系运算 ……………………… ２７２５２ 逻辑运算 ……………………… ２８２６ 字符串数组 ………………………… ２９２６１ 字符串数组的创建与操作 ……… ２９２６２ 串操作函数 …………………… ３０２６３ 串转换函数 …………………… ３１２７ 元胞数组…………………………… ３３２７１ 元胞数组的创建和显示………… ３３２７２ 元胞数组内容的调取 ………… ３４２８ 构架数组…………………………… ３５习题 ２ …………………………………… ３５第 ３ 章 数据和函数的可视化 ………… ３７３１ 二维曲线绘图 ……………………… ３７３１１ ｐｌｏｔ 的基本调用格式 …………… ３７３１２ 曲线的色彩、 线型和数据点型 … ３９３１３ 图形控制 ……………………… ４０３２ 三维绘图…………………………… ５０３２１ ｐｌｏｔ３ 的基本调用格式 ………… ５０３２２ 三维网线图和曲面图 ………… ５０３３ 图形窗口功能简介 ………………… ５８３３１ 图形窗口工具条 ……………… ５８３３２ 图形编辑 ……………………… ５９３４ 试验数据的图形表达 ……………… ６２３４１ ＥＸＣＥＬ 数据文件绘图 ………… ６２３４２ 文本数据文件绘图 …………… ６３习题 ３ …………………………………… ６５第 ４ 章 ＭＡＴＬＡＢ 编程………………… ６６４１ ＭＡＴＬＡＢ 程序控制 ………………… ６６４１１ ｆｏｒ 循环结构 …………………… ６６４１２ ｗｈｉｌｅ 循环结构 ………………… ６７４１３ ｉｆｅｌｓｅｅｎｄ 分支结构 …………… ６７４１４ ｓｗｉｔｃｈｃａｓｅ 结构 ……………… ６８目 录４１５ ｔｒｙｃａｔｃｈ 结构 ………………… ６９４１６ 控制程序流的其他常用指令 …… ７０４２ Ｍ 脚本文件和 Ｍ 函数文件 ………… ７０４２１ Ｍ 脚本文件 …………………… ７０４２２ Ｍ 函数文件 …………………… ７０４２３ Ｍ 函数文件的一般结构………… ７１４２４ 局部变量和全局变量 ………… ７２４３ 变量的检测传递和限权使用函数 …… ７２４３１ 输入、 输出参量检测指令 ……… ７２４３２ 子函数 ………………………… ７３４３３ 私有函数 ……………………… ７５４４ 串演算函数 ………………………… ７５４４１ ｅｖａｌ …………………………… ７５４４２ ｆｅｖａｌ ………………………… ７６４４３ 内联函数 ……………………… ７６４５ 函数句柄…………………………… ７７４５１ 函数句柄的创建和观察………… ７７４５２ 函数句柄的基本用法 ………… ７７４６ 符号计算…………………………… ７８４６１ 符号对象和使用 ……………… ７８４６２ 符号表达式的操作 …………… ８０４６３ 符号微积分 …………………… ８１习题 ４ …………………………………… ８３第 ５ 章 系统模型 ……………………… ８５５１ 系统仿真概述 ……………………… ８５５１１ 系统仿真及其分类 …………… ８５５１２ 仿真模型与仿真研究 ………… ８６５２ 系统数学模型 ……………………… ８６５２１ 系统时域模型 ………………… ８６５２２ 系统传递函数模型 …………… ８７５２３ 系统零极点增益模型 ………… ８８５２４ 状态空间模型 ………………… ８８５２５ 系统模型的转换 ……………… ９０５２６ 系统模型参数的获取 ………… ９１５２７ 时间延迟系统建模 …………… ９２５２８ 模型属性设置和获取 ………… ９３５３ 系统模型的连接 …………………… ９４５３１ 模型串联 ……………………… ９４５３２ 模型并联 ……………………… ９５５３３ 反馈连接 ……………………… ９５５４ 机电系统建模举例 ………………… ９６５４１ 半定系统建模 ………………… ９６５４２ 机械加速度计建模 …………… ９８５４３ 磁悬浮系统建模 ……………… ９９５４４ 液压动力元件建模 …………… １００习题 ５ ………………………………… １０１第 ６ 章 系统时间响应及其仿真 ……… １０３６１ 仿真算法 ………………………… １０３６１１ 数值积分的基本原理 ………… １０３６１２ 数值积分方法的选择 ………… １０８６１３ 基于离散相似法的系统仿真方法 …………………… １０８６２ 系统仿真的 ＭＡＴＬＡＢ 函数 ………… １０９６２１ 数值积分方法的 ＭＡＴＬＡＢ函数 ………………………… １０９６２２ 时间响应仿真的 ＭＡＴＬＡＢ函数 ………………………… １１３６３ 采样控制系统仿真 ………………… １１７６３１ 采样控制系统的基本组成 …… １１７６３２ 采样控制系统仿真特点 ……… １１８６３３ 采样控制系统仿真方法 ……… １１８习题 ６ ………………………………… １２０第 ７ 章 系统频率响应及其仿真 ……… １２３７１ 频率特性的一般概念 ……………… １２３７１１ 频率响应与频率特性 ………… １２３７１２ Ｎｙｑｕｉｓｔ 图与 Ｂｏｄｅ 图 ………… １２４７１３ 稳定裕度 …………………… １２４７２ 连续系统频率特性的 ＭＡＴＬＡＢ函数 ……………………………… １２５７２１ 频率响应的计算 ……………… １２５７２２ 频率特性图示法 ……………… １２７７３ 离散系统频域仿真 ………………… １３１７４ 系统分析图形用户界面 …………… １３３习题 ７ ………………………………… １３７第 ８ 章 控制系统的综合与校正 ……… １３９８１ 系统性能指标的计算 ……………… １３９Ⅴ机电系统动态仿真———基于 ＭＡＴＬＡＢ ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 第 ３ 版８１１ 时域指标 …………………… １３９８１２ 频域指标 …………………… １４２８２ 系统校正的 ＭＡＴＬＡＢ 编程 ………… １４３８２１ 相位滞后校正 ………………… １４３８２２ ＰＩＤ 校正……………………… １４６８３ 控制系统设计举例 ………………… １５０８３１ 汽车悬架系统控制 …………… １５０８３２ 阀控液压马达速度控制系统 …… １５２习题 ８ ………………………………… １５５第 ９ 章 Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 动态仿真 …………… １５８９１ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 基本操作 ………………… １５８９１１ 启动 Ｓｉｍｕｌｉｎｋ ………………… １５８９１２ 打开空白模型窗口 …………… １６０９１３ 建立 Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 仿真模型 ……… １６１９１４ 系统仿真运行 ………………… １６３９１５ 仿真结果的输出和保存 ……… １６４９２ 模块库和系统仿真 ………………… １６４９２１ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 模块库 ……………… １６４９２２ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 环境下的仿真运行 …… １７４９３ 子系统的创建与封装 ……………… １７９９３１ 子系统的创建 ………………… １７９９３２ 子系统的封装 ………………… １８１９３３ 条件子系统…………………… １８５９４ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 仿真举例 ………………… １９０９４１ 曲柄滑块机构的运动学仿真 … １９０９４２ 悬吊式起重机动力学仿真 …… １９４９４３ 阀控液压缸的动刚度分析 …… １９６９５ Ｓ函数简介 ……………………… １９９９５１ Ｓ函数的概念 ………………… １９９９５２ 编写 Ｍ 文件 Ｓ函数…………… ２０２习题 ９ ………………………………… ２０８参考文献 ………………………………… ２１１