Simulink動態(tài)系統(tǒng)建模與仿真（第二版）

第1章　Simulink基礎(chǔ)
　1.1　Simulink簡介
　1.2　運(yùn)行Simulink演示程序
　　1.2.1　運(yùn)行房屋熱力學(xué)系統(tǒng)演示模型
　　1.2.2　房屋熱力學(xué)系統(tǒng)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(shè)計(jì)打印邊框
　　1.6.3　打印邊框示例
　1.7　Simulink參數(shù)設(shè)置
　　1.7.1　常用Simulink參數(shù)
　　1.7.2　Simulink字體參數(shù)
　　1.7.3　Simulink仿真參數(shù)
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(shè)置模塊參數(shù)
　　2.3.1　設(shè)置模塊特定參數(shù)
　　2.3.2　來自工作區(qū)的模塊參數(shù)
　2.4　標(biāo)注方塊圖
　　2.4.1　編輯標(biāo)注
　　2.4.2　在標(biāo)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(shè)置輸出提示
　　2.6.2　模塊輸出提示選項(xiàng)
　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(shù)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(biāo)和鍵盤操作概述
第3章　Simulink信號操作
　3.1　信號基礎(chǔ)
　　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(shù)
　　3.1.4　確定信號及參數(shù)維數(shù)的準(zhǔn)則
　　3.1.5　輸入和參數(shù)的標(biāo)量擴(kuò)展
　　3.1.6　設(shè)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(biāo)簽
　　3.3.3　信號標(biāo)簽的傳遞
　　3.3.4　操作信號標(biāo)簽
　3.4　多維數(shù)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(shè)置輸入信號的時間范圍
　　3.5.6　輸出信號組數(shù)據(jù)及波形
　　3.5.7　用信號組仿真
　　3.5.8　仿真選項(xiàng)對話框
　3.6　復(fù)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(tǒng)建模
　4.1　創(chuàng)建動態(tài)系統(tǒng)模型的要素
　　4.1.1　方塊圖
　　4.1.2　系統(tǒng)函數(shù)
　　4.1.3　狀態(tài)
　　4.1.4　模塊參數(shù)
　　4.1.5　模塊采樣時間
　　4.1.6　用戶模塊
　　4.1.7　系統(tǒng)和子系統(tǒng)
　　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(tǒng)建模
　4.3　動態(tài)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型分類
　　4.3.1　常微分方程
　　4.3.2　差分方程
　　4.3.3　代數(shù)方程
　　4.3.4　組合系統(tǒng)
　4.4　建立方程模型
　　4.4.1　建立代數(shù)方程模型
　　4.4.2　建立簡單的連續(xù)系統(tǒng)模型
　　4.4.3　選擇最佳的數(shù)學(xué)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(shè)置
　5.1　仿真基礎(chǔ)
　　5.1.1　設(shè)定仿真參數(shù)
　　5.1.2　控制仿真執(zhí)行
　　5.1.3　交互運(yùn)行仿真
　5.2　設(shè)置仿真算法
　　5.2.1　設(shè)置仿真時間
　　5.2.2　設(shè)置仿真算法
　　5.2.3　設(shè)置仿真步長
　　5.2.4　計(jì)算仿真步長
　　5.2.5　設(shè)置誤差容限
　5.3　工作區(qū)輸入/輸出設(shè)置
　　5.3.1　從基本工作區(qū)中裝載輸入
　　5.3.2　把輸出結(jié)果保存到工作區(qū)
　　5.3.3　裝載和保存狀態(tài)
　　5.3.4　設(shè)置輸出選項(xiàng)
　5.4　輸出信號的顯示
　　5.4.1　Scope模塊和XY　Graph　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　To　Workspace模塊的使用
第6章　Simulink動態(tài)系統(tǒng)仿真
　6.1　Simulink動態(tài)系統(tǒng)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(tǒng)仿真
　　6.2.1　差分方程的實(shí)現(xiàn)
　　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(tǒng)的步長
　　6.2.5　多速率系統(tǒng)
　　6.2.6　線性離散系統(tǒng)
　6.3　連續(xù)系統(tǒng)仿真
　　6.3.1　微分方程的實(shí)現(xiàn)
　　6.3.2　線性連續(xù)系統(tǒng)
　6.4　混合系統(tǒng)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(shí)例
　　6.8.1　坐標(biāo)系及其轉(zhuǎn)換
　　6.8.2　轉(zhuǎn)換矩陣算法的Simulink實(shí)現(xiàn)
　　6.8.3　慣性測量輸出的Simulink實(shí)現(xiàn)
　　6.8.4　剛體角速度在慣性空間中矢量的Simulink實(shí)現(xiàn)
　　6.8.5　空間姿態(tài)角計(jì)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(shí)現(xiàn)方式
　　7.1.3　使用過零檢測
　　7.1.4　關(guān)閉過零檢測
　7.2　處理代數(shù)循環(huán)
　　7.2.1　代數(shù)約束
　　7.2.2　非代數(shù)的直接饋通環(huán)
　　7.2.3　切斷代數(shù)環(huán)
　　7.2.4　消除代數(shù)環(huán)
　　7.2.5　高亮顯示代數(shù)環(huán)
　7.3　高級積分器
　　7.3.1　積分器模塊參數(shù)對話框
　　7.3.2　創(chuàng)建自重置積分器
　　7.3.3　在使能子系統(tǒng)間傳遞狀態(tài)
　7.4　仿真診斷選項(xiàng)設(shè)置
　　7.4.1　仿真算法診斷設(shè)置
　　7.4.2　采樣時間診斷設(shè)置
　　7.4.3　數(shù)據(jù)驗(yàn)證診斷設(shè)置
　　7.4.4　類型轉(zhuǎn)換診斷設(shè)置
　　7.4.5　連接診斷設(shè)置
　　7.4.6　兼容性診斷設(shè)置
　　7.4.7　模型引用診斷設(shè)置
　7.5　仿真性能優(yōu)化設(shè)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(shè)置仿真參數(shù)——simset命令
　　8.1.3　獲取仿真參數(shù)——simget命令
　　8.1.4　獲取模型屬性——get_param命令
　　8.1.5　設(shè)置模型參數(shù)——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(tǒng)模型線性化
　　8.2.3　離散系統(tǒng)模型線性化
　　8.2.4　線性化模型分析
　8.3　尋找平衡點(diǎn)
　8.4　編寫模型和模塊的回調(diào)函數(shù)
　　8.4.1　跟蹤回調(diào)函數(shù)
　　8.4.2　創(chuàng)建模型回調(diào)函數(shù)
　　8.4.3　創(chuàng)建模塊回調(diào)函數(shù)
第9章　使用子系統(tǒng)
　9.1　創(chuàng)建子系統(tǒng)
　　9.1.1　Simulink子系統(tǒng)定義
　　9.1.2　創(chuàng)建子系統(tǒng)
　　9.1.3　瀏覽層級子系統(tǒng)
　9.2　創(chuàng)建條件執(zhí)行子系統(tǒng)
　　9.2.1　使能子系統(tǒng)
　　9.2.2　觸發(fā)子系統(tǒng)
　　9.2.3　觸發(fā)使能子系統(tǒng)
　　9.2.4　創(chuàng)建交替執(zhí)行子系統(tǒng)
　　9.2.5　函數(shù)調(diào)用子系統(tǒng)
　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(tǒng)
　10.1　封裝子系統(tǒng)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(xiàng)頁的設(shè)置
　　10.2.2　Parameters選項(xiàng)頁的設(shè)置
　　10.2.3　Initialization選項(xiàng)頁的設(shè)置
　　10.2.4　Documentation選項(xiàng)頁的設(shè)置
　10.3　創(chuàng)建封裝模塊的動態(tài)對話框
　　10.3.1　設(shè)置封裝模塊對話框參數(shù)
　　10.3.2　預(yù)定義封裝對話框參數(shù)
　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(guān)聯(lián)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(tǒng)
　　10.5.1　創(chuàng)建可配置子系統(tǒng)
　　10.5.2　映射I/O端口
第11章　Simulink調(diào)試器
　11.1　調(diào)試器概述
　　11.1.1　啟動調(diào)試器
　　11.1.2　調(diào)試器的圖形用戶接口
　　11.1.3　調(diào)試器的命令行接口
　　11.1.4　調(diào)試器命令
　11.2　調(diào)試器控制
　　11.2.1　連續(xù)運(yùn)行仿真
　　11.2.2　繼續(xù)仿真
　　11.2.3　單步運(yùn)行仿真
　11.3　設(shè)置斷點(diǎn)
　　11.3.1　設(shè)置無條件斷點(diǎn)
　　11.3.2　設(shè)置有條件斷點(diǎn)
　11.4　顯示仿真信息
　　11.4.1　顯示模塊I/O
　　11.4.2　顯示代數(shù)環(huán)信息
　　11.4.3　顯示系統(tǒng)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(shù)
　12.1　S-函數(shù)
　　12.1.1　S-函數(shù)的定義
　　12.1.2　S-函數(shù)的工作方式
　12.2　在模型中創(chuàng)建S-函數(shù)
　　12.2.1　在模型中使用S-函數(shù)
　　12.2.2　向S-函數(shù)中傳遞參數(shù)
　　12.2.3　何時使用S-函數(shù)
　12.3　S-函數(shù)的概念
　　12.3.1　直接饋通
　　12.3.2　動態(tài)設(shè)置數(shù)組維數(shù)
　　12.3.3　設(shè)置采樣時間和偏移量
　12.4　編寫M語言S-函數(shù)
　　12.4.1　M文件S-函數(shù)模板
　　12.4.2　定義S-Function模塊特征
　12.5　M文件S-函數(shù)范例
　　12.5.1　無狀態(tài)M文件S-函數(shù)
　　12.5.2　連續(xù)狀態(tài)S-函數(shù)
　　12.5.3　離散狀態(tài)S-函數(shù)
　　12.5.4　混合系統(tǒng)S-函數(shù)
附錄
　附錄A　模型和模塊參數(shù)
　　A.1　模型參數(shù)
　　A.2　共用模塊參數(shù)
　　A.3　專用模塊參數(shù)
　　A.4　封裝參數(shù)
　附錄B　模型和模塊回調(diào)函數(shù)
　　B.1　模型回調(diào)函數(shù)
　　B.2　模塊回調(diào)函數(shù)
　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(tǒng)模塊庫(Continuous)
　　C.4　離散系統(tǒng)模塊庫(Discretes)
　　C.5　數(shù)學(xué)運(yùn)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(shù)模塊庫(User-Defined　Functions)
　　C.11　模型驗(yàn)證模塊庫(Model　Verification)
　　C.12　端口和子系統(tǒng)模塊庫(Ports　&　Subsystems)
　　C.13　模型實(shí)用模塊庫(Model-Wide　Utilities)
　附錄D　MATLAB可用的TeX字符集