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第1章 MATLAB介绍1

1.1 MATLAB相关简介1

1.1.1 MATLAB发展历程1

1.1.2 MATLAB软件的特点2

1.1.3 MATLAB组成2

1.2 MATLAB操作界面4

1.2.1 MATLAB主窗口4

1.2.2 MATLAB命令窗口4

1.2.3 MATLAB工作窗口5

1.2.4 当前目录窗口和搜索路径6

1.2.5 命令历史窗口7

1.2.6 Start菜单7

1.3 MATLAB的示例7

1.3.1 命令行程序7

1.3.2 MATLAB绘图9

1.3.3 M文件9

1.3.4 GUI举例11

1.3.5 Simulink系统仿真11

1.4 MATLAB数值计算11

1.4.1 MATLAB的数值类型12

1.4.2 MATLAB的矩阵运算14

1.5 关系运算及逻辑运算22

1.5.1 关系运算符与逻辑运算符22

1.5.2 运算符优先级23

1.5.3 关系和逻辑函数24

1.5.4 关系与逻辑运算示例24

1.6 符号运算25

1.7 MATLAB常用绘图命令27

1.8 MATLAB程序设计29

1.8.1 程序类型29

1.8.2 程序流程控制30

1.8.3 程序设计原则33

第2章 MATLAB界面设计35

2.1 MATLAB图形用户界面设计35

2.1.1 图形用户界面简介35

2.1.2 图形用户界面对象的结构35

2.1.3 启动图形用户界面36

2.1.4 布局编辑器36

2.1.5 GUIDE模板介绍36

2.2 创建图形用户界面37

2.2.1 图形用户界面的设计原则37

2.2.2 图形用户界面创建38

2.3 GUI编程42

2.3.1 GUI的M文件42

2.3.2 GUI的控制响应编程44

2.3.3 使用GUI句柄结构47

2.4 GUI示例49

第3章 Simulink仿真环境53

3.1 简介53

3.2 Simulink的应用53

3.2.1 Simulink运行方法及其编辑窗口53

3.2.2 Simulink功能56

3.2.3 Simulink仿真设置57

3.3 Simulink模块库62

3.3.1 连续（Continuous）模块库63

3.3.2 非连续（Discontinuous）模块库64

3.3.3 离散（Discrete）模块库65

3.3.4 数学运算（Math Operations）模块库67

3.3.5 接收器（Sinks）模块库69

3.3.6 输入源（Sources）模块库71

3.4 Simulink功能模块的处理73

3.4.1 Simulink模块参数设置73

3.4.2 Simulink模块基本操作74

3.4.3 Simulink模块间连线处理75

3.5 Simulink模型示例75

3.5.1 模型操作75

3.5.2 模型创建77

3.6 Simulink模型调试81

3.6.1 图形调试器基础82

3.6.2 使用图形调试器调试模型83

3.6.3 使用命令行方式调试模型86

3.7 子系统与模块封装技术90

3.7.1 子系统90

3.7.2 封装模块92

3.7.3 自定义模块库96

3.8 S函数96

3.8.1 S函数基本概念97

3.8.2 S函数工作原理98

3.8.3 用M文件编写S函数100

3.8.4 用C MEX文件编写S函数109

3.8.5 S函数创建器的使用115

3.9 Simulink模型的实时代码生成120

3.9.1 Real-Time Workshop介绍120

3.9.2 Simulink模型的一般实时程序生成方法与示例124

3.9.3 Simulink模型实时代码生成方法与示例131

第4章 MATLAB/Simulink建模与仿真135

4.1 MATLAB编程仿真的方法135

4.1.1 简介135

4.1.2 静态系统的MATLAB仿真136

4.1.3 连续动态系统的MATLAB仿真140

4.1.4 离散动态系统的MATLAB仿真155

4.1.5 基于数据流和基于时间流的仿真技术157

4.2 Simulink仿真的数据结构和编程调用技术159

4.2.1 Simulink中数据流的向量和矩阵形式159

4.2.2 Simulink中数据结构的转换160

4.2.3 Simulink与MATLAB的交互166

4.2.4 编程调用仿真模型171

4.3 Simulink在通信与电子系统仿真中的关键问题173

4.3.1 系统仿真速率的选择和设计173

4.3.2 串／并转换和混合速率系统仿真175

4.3.3 应用Simulink求解方程176

4.3.4 多种计算机仿真方法在一个数学模型的实现178

4.4 声卡在MATLAB/Simulink仿真模型的应用179

4.4.1 MATLAB与声卡的接口函数179

4.4.2 Simulink与声卡的接口模块181

第5章 时／频域分析法183

5.1 时域分析法简介183

5.2 时域响应分析183

5.2.1 典型输入183

5.2.2 线性系统时域响应解析184

5.2.3 时域响应性能指标186

5.2.4 MATLAB/Simulink在时域分析中的应用187

5.2.5 一阶和二阶系统时域响应分析192

5.2.6 高阶系统的时域分析201

5.3 时域稳定性分析204

5.3.1 稳定性概念204

5.3.2 稳定性判据205

5.3.3 稳态误差解析208

5.3.4 MATLAB在稳定性分析中的应用212

5.4 频域分析法简介214

5.5 频域的频率特性214

5.5.1 频率特性的概念214

5.5.2 频率响应曲线215

5.6 频域频率响应分析222

5.6.1 系统品质分析222

5.6.2 稳定性分析225

第6章 模拟及数字通信系统的建模与仿真233

6.1 通信系统的模型233

6.1.1 模拟通信系统基本模型234

6.1.2 数字通信系统基本模型234

6.2 通信系统性能指标236

6.3 通信系统建模的要素239

6.4 模拟通信系统的建模仿真应用241

6.4.1 调幅的包络检波和相干解调性能仿真对比241

6.4.2 单边带调幅系统的建模仿真244

6.4.3 彩色电视系统的建模仿真249

6.5 模拟信号的数字化256

6.5.1 采样定理的原理仿真256

6.5.2 PCM编码和解码257

6.5.3 DPCM编码和解码259

6.6 数字通信系统的建模仿真应用262

6.6.1 二进制传输的错误率仿真262

6.6.2 基带传输码型设计265

6.6.3 带限基带传输系统的仿真271

6.7 仿真结果的数据处理278

第7章 经典／现代／智能控制系统设计与仿真287

7.1 经典控制系统设计与仿真287

7.1.1 控制系统设计的概述287

7.1.2 控制系统的波特图设计288

7.1.3 PID控制器设计300

7.2 现代控制系统设计与仿真310

7.2.1 控制系统设计的概述310

7.2.2 极点配置与观测器设计310

7.2.3 线性二次型最优控制器设计319

7.2.4 鲁棒控制系统设计324

7.3 智能控制系统设计与仿真331

7.3.1 神经控制系统设计简介332

7.3.2 神经网络工具箱332

7.3.3 神经控制系统设计与仿真示例341

第8章 MATLAB/Simulink仿真与建模在实际中的应用349

8.1 飞机偏航阻尼器设计349

8.1.1 数学模型及MATLAB描述349

8.1.2 校正前系统性能分析351

8.1.3 校正设计352

8.1.4 校正后系统性能分析356

8.2 飞行器控制系统应用解析357

8.2.1 飞行器控制系统数学模型358

8.2.2 飞行器控制系统解析内容359

8.2.3 校正装置优化设计360

8.2.4 频域性能分析363

参考文献365