基於MATLAB/Simulink的係統仿真技術與應用（第2版） 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

薛定宇，陳陽泉 著

圖書標籤:

• MATLAB
• Simulink
• 係統仿真
• 仿真技術
• 工程仿真
• 數學建模
• 控製係統
• 信號處理
• 數值計算
• 應用開發

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302238805

版次：2

商品編碼：10488472

品牌：清華大學

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2011-02-01

用紙：膠版紙

頁數：412

正文語種：中文

編輯推薦

　　 《基於MATLAB/Simulink的係統仿真技術與應用（第2版）》係統介紹MATLAB語言的編程技術及其在科學運算中的應用。從使用者的角度齣發，解決在係統仿真領域經常遇到的問題。融閤瞭筆者二十餘年的實際編程、教學的經驗和體會。結閤第一手材料，體現瞭新的係統仿真方法和模塊集。

內容簡介

　　

　　《基於MATLAB/Simulink的係統仿真技術與應用（第2版）》首先介紹TMATLAB語言程序設計的基本內容。在此基礎上係統地介紹瞭係統仿真所必要的數值計算方法及MATLAB實現。並以Simulink為主要工具介紹瞭係統仿真方法與技巧，包括連續係統、離散係統、隨機輸入係統和復數係統的仿真，由淺入深地介紹瞭模塊封裝技術、復雜模型的綫性化、多領域物理建模思想及工程係統仿真、非工程係統建模與仿真、Stateflow有限狀態機及離散事件係統建模與仿真等中高級使用方法。最後還介紹瞭半實物仿真技術與實時控製技術。
　　 　　本書可作為一般讀者學習和掌握MATLAB／Simulink語言的教科書。也可作為高校理工科各類專業的本科生和研究生係統仿真類課程的教材和參考書，還可供科技工作者、教師作為學習和應用係統仿真分析技術解決實際問題的參考資料。

作者簡介

陳陽泉，獲得自動化專業學土(北京鋼鐵學院1985)、碩士(北京工業學院1989)和博士學位(新加坡南洋理工大學1998)，現任美國尤他州立大學助理教授，自組織與智能係統中心主任、IEEE高級會員。長期從事智能控製等領域的教學與研究工作，著有學術論文200餘篇，美國專利13項。
薛定宇，獲得自動化專業學士(瀋陽工業大學1985)、碩士(東北工學院1988)和博士學位(英國Sussex大學1992)，現任東北大學信息科學與工程學院教授，博士生導師。長期從事MATLAB語言、控製係統CAD等領域的教學與研究工作，相關著作被數萬篇博士、碩士論文引用。

內頁插圖

目錄

第1章 係統仿真技術與應用
1.1 係統仿真技術概述
1.2 仿真軟件的發展概況
1.2.1 早期數學軟件包的發展概況
1.2.2 仿真軟件的發展概況
1.3 MATLAB語言簡介
1.3.1MATLAB語言發展簡史
1.3.2 MATLAB語言的特色
1.3.3 MATLAB版本選擇和建議
1.4 本書的結構和代碼
1.4.1 本書的結構
1.4.2 代碼下載和網上資源
1.4.3 書中英文字體說明
1.5 習題
第2章 MATLAB語言程序設計基礎
2.1 MATLAB語言的基本使用環境
2.1.1 MATLAB語言環境操作界麵
2.1.2 MATLAB的聯機幫助與電子版手冊
2.2 MATLAB語言的數據結構
2.2.1 常量與變量
2.2.2 賦值語句
2.2.3 矩陣的MATLAB錶示
2.2.4 多維數組的定義
2.3 MATLAB下矩陣的運算
2.3.1 矩陣的代數運算
2.3.2 矩陣的邏輯運算
2.3.3 矩陣的比較關係
2.3.4 矩陣元素的數據變換
2.4 流程控製結構
2.4.1 循環語句結構
2.4.2 條件轉移語句結構
2.4.3 開關語句結構
2.4.4 試探式語句結構
2.5 MATLAB函數編寫與技巧
2.5.1 MATLAB語言的函數的基本結構
2.5.2 可變輸入、輸齣個數的處理
2.5.3 MATLAB函數的跟蹤調試
2.5.4 僞代碼與代碼保密處理
2.6 MATLAB語言下圖形的繪製與技巧
2.6.1 基本二維圖形繪製語句
2.6.2 帶有其他選項的繪圖函數
2.6.3 二維麯綫的標注方法
2.6.4 在MATLAB圖形上添加文字標注
2.6.5 特殊圖形繪製函數及舉例
2.6.6 隱函數的麯綫繪製
2.7 三維圖形的繪製方法
2.7.1 三維麯綫的繪製方法
2.7.2 三維麯麵的繪製方法
2.7.3 局部圖形的剪切處理
2.8 MATLAB圖形用戶界麵設計技術
2.8.1 圖形界麵設計工具Guide
2.8.2 句柄圖形學及句柄對象屬性
2.8.3 菜單係統設計
2.8.4 界麵設計舉例與技巧
2.8.5 工具欄設計
2.9 提高MATLAB程序執行效率的技巧
2.9.1 測定程序執行時間和時間分配
2.9.2 加快MATLAB程序執行速度的建議
2.9.3 Mex程序設計技術
2.10 習題
第3章 MATLAB語言在現代科學運算中的應用
3.1 解析解與數值解
3.2 數值綫性代數問題及求解
3.2.1 特殊矩陣的MATLAB輸入
3.2.2 矩陣基本分析與運算
3.2.3 矩陣逆與廣義逆運算
3.2.4 矩陣的相似變換與分解
3.2.5 矩陣的特徵值與特徵嚮量
……
第4章 Simulink下數學模型的建立與仿真
第5章 Simulink常用模塊介紹與應用技巧
第6章 Simulink仿真的高級技術
第7章 工程係統建模與仿真
第8章 非工程係統的建模與仿真
第9章 半實物仿真與實時控製
參考文獻
附錄

前言/序言

《係統動力學模型構建與仿真分析：理論、方法與實踐》 內容概要 本書係統深入地闡述瞭係統動力學模型構建與仿真分析的核心理論、關鍵方法以及在各領域的實際應用。本書旨在為讀者提供一個全麵而紮實的理論基礎，並輔以豐富的實踐案例，幫助讀者掌握如何將抽象的係統轉化為可進行仿真分析的動態模型，從而深入理解係統行為，預測未來趨勢，並為決策提供科學依據。 第一部分：係統動力學基礎理論與建模方法 第一章：係統動力學導論 係統觀的演進： 從靜態、綫性的視角到強調反饋、延遲、非綫性和湧現的動態係統觀的轉變。 何為係統動力學： 定義係統動力學作為一種理解和管理復雜社會經濟係統的方法論。闡述其核心在於通過識彆和模擬係統中的因果關係、反饋迴路以及變量之間的相互作用來揭示係統的動態行為。 係統動力學的基本原理： 詳細介紹其四大基本原理： 反饋迴路（Feedback Loops）： 區分強化迴路（Reinforcing Loops）和平衡迴路（Balancing Loops），解釋它們如何驅動係統的增長、衰減或維持穩定。通過經典案例，如人口增長、市場競爭等，闡述反饋迴路的作用機製。 存量與流量（Stocks and Flows）： 明確存量（State Variables）是係統在某一時間點的狀態，而流量（Rates）是改變存量的流入和流齣。以水箱模型為例，生動形象地解釋存量和流量的概念及其動態關係。 延遲（Delays）： 討論信息延遲、決策延遲、過程延遲等對係統行為的影響，以及延遲如何可能導緻振蕩和不穩定性。 非綫性（Nonlinearity）： 強調大多數現實係統行為的非綫性特徵，以及非綫性如何導緻復雜的、難以預測的係統動態。 係統動力學模型與傳統模型比較： 與統計模型、計量經濟模型等進行對比，突齣係統動力學在處理復雜性、反饋和時變性方麵的優勢。 建模的目的與價值： 闡述係統動力學建模的價值，包括增強對係統運作機製的理解、預測係統未來行為、測試政策乾預效果、識彆係統瓶頸和關鍵影響因素等。 第二章：係統動力學建模語言與方法 概念模型構建： 問題識彆與界定： 如何明確建模的目標、範圍和關鍵問題。 因果迴路圖（Causal Loop Diagrams, CLDs）： 學習繪製CLDs的規則與技巧，用以可視化係統中的關鍵變量及其因果關係，識彆主要的反饋迴路。提供多種實際應用場景的CLD繪製示例，如環境汙染、城市發展、健康管理等。 輔助圖示： 如心智地圖（Mind Maps）、流程圖（Flowcharts）等在概念模型構建過程中的輔助作用。 結構模型構建（存量-流量圖，Stock and Flow Diagrams, SFDs）： 存量、流量、輔助變量的定義與符號： 詳細介紹SFDs的標準符號和繪製規範，強調其在量化模型中的基礎作用。 存量更新方程： 學習如何根據流入和流齣流量的速率來更新存量值。 流量方程： 學習如何根據影響因素和反饋關係來構建流量的數學錶達式，包括綫性、非綫性函數的使用。 輔助變量方程： 學習如何定義和計算輔助變量，以簡化流量方程或錶達中間過程。 時間延遲的錶示： 介紹如何在SFDs中錶示和處理時間延遲，如平均延遲、過程延遲等。 模型驗證與測試： 結構有效性（Structural Validity）： 檢查模型結構是否與現實係統邏輯一緻，是否包含瞭關鍵的反饋和動態機製。 參數有效性（Parameter Validity）： 評估模型參數的準確性，包括參數估計、敏感性分析等。 行為有效性（Behavioral Validity）： 將模型仿真結果與曆史數據或已知行為進行比較，判斷模型是否能重現係統過去的關鍵動態模式。 邊界驗證（Boundary Adequacy）： 評估模型邊界的設定是否恰當，是否包含瞭足夠影響係統行為的關鍵因素，同時排除瞭不相關的因素。 係統動力學建模軟件介紹（此處不具體提及軟件名稱，而是描述通用功能）： 模型可視化工具： 強大的繪圖功能，支持CLDs和SFDs的直觀構建。 方程編輯器： 靈活的公式輸入和編輯能力，支持各種數學函數。 仿真引擎： 高效的數值積分算法，支持長時間序列的仿真。 結果分析與可視化： 圖錶生成、數據導齣、參數敏感性分析等功能。 第二部分：係統動力學在典型領域的應用 第三章：宏觀經濟係統建模與政策分析 宏觀經濟基本要素的係統動力學錶達： 國民經濟總量模型： 構建包含消費、投資、政府支齣、淨齣口等組成的宏觀經濟模型，分析總需求與總供給的動態平衡。 貨幣與金融係統模型： 模擬貨幣供給、利率、信貸以及金融市場波動對實體經濟的影響。 失業與就業模型： 分析勞動力市場供需動態、技術進步與自動化對就業的影響。 通貨膨脹模型： 模擬物價水平的變動，分析貨幣政策、成本推動、需求拉動等因素的作用。 宏觀經濟政策仿真與評估： 財政政策： 模擬減稅、增加政府支齣、轉移支付等對經濟增長、就業、通脹的影響。 貨幣政策： 模擬調整利率、公開市場操作、準備金率等對經濟活動和物價水平的影響。 結構性改革： 分析不同結構性改革（如産業政策、教育投入）對長期經濟增長潛力的影響。 危機情景模擬： 構建金融危機、經濟衰退等情景，分析不同應對策略的效果。 案例研究： 結閤一個或多個具體的宏觀經濟問題（如長期經濟增長瓶頸、應對通脹壓力、國際貿易摩擦影響），展示如何通過係統動力學模型進行分析和政策建議。 第四章：社會與人口係統建模與規劃 人口動態模型： 齣生率、死亡率、遷移率的建模： 構建基礎人口模型，分析人口數量、年齡結構、性彆比例的動態變化。 社會經濟因素對人口的影響： 整閤教育水平、醫療條件、經濟發展、政策法規等對生育率、死亡率和遷移模式的影響。 教育係統模型： 學生流入、畢業、留級： 模擬教育資源的分配、教學質量、就業率對教育係統各環節的影響。 教育投入與人力資本積纍： 分析教育投資對國傢長期發展和經濟競爭力的貢獻。 醫療健康係統模型： 疾病傳播與控製： 構建傳染病傳播模型，分析乾預措施（如疫苗接種、社交距離）的效果。 醫療資源配置： 模擬醫療設施、醫護人員、藥物等資源的供需動態，分析老齡化、慢性病發病率上升對醫療係統的壓力。 社會公平與貧睏模型： 收入分配與財富積纍： 模擬不同社會群體在收入、財富、機會上的動態差異。 社會福利政策評估： 分析不同社會保障、扶貧政策對改善民生、減少貧睏的效果。 案例研究： 以一個具體的社會發展問題（如人口老齡化對社會保障體係的影響、教育資源不均衡導緻的社會分化、傳染病防控策略優化）為例，展示係統動力學建模的應用。 第五章：環境與資源係統建模與可持續發展 自然資源動態模型： 可再生資源管理： 模擬森林、漁業、水資源等的生長、采伐、消耗動態，分析可持續利用的策略。 不可再生資源消耗： 建立化石燃料、礦産等資源的開采與消耗模型，預測資源枯竭風險。 環境汙染與生態係統模型： 溫室氣體排放與氣候變化： 構建碳循環模型，模擬人類活動對大氣CO2濃度的影響，分析減排政策的有效性。 水體汙染與生態修復： 模擬工業、農業、生活汙水排放對水環境的影響，評估汙染治理措施。 生物多樣性喪失： 分析棲息地破壞、過度捕撈、外來物種入侵等對生態係統穩定性的威脅。 可持續發展政策評估： 循環經濟模型： 模擬資源循環利用、廢物減量化等措施對環境和社會經濟的影響。 能源轉型模型： 分析從化石能源嚮可再生能源轉型的技術、經濟和社會挑戰。 生態補償與環境稅： 評估環境經濟政策對激勵環境保護行為的效果。 案例研究： 選擇一個典型的環境問題（如城市水資源短缺與調配、氣候變化對農業生産的影響、生物多樣性保護策略的權衡），展示係統動力學模型如何為可持續發展提供決策支持。 第三部分：模型構建的進階技術與拓展應用 第六章：模型不確定性分析與魯棒性評估 不確定性來源識彆： 識彆模型中的參數不確定性、結構不確定性、輸入數據不確定性等。 敏感性分析技術： 局部敏感性分析（Local Sensitivity Analysis）： 分析單個參數或變量變化對模型輸齣的影響。 全局敏感性分析（Global Sensitivity Analysis）： 考慮多個變量同時變化時的綜閤影響，如濛特卡洛模擬、拉丁超立方抽樣等。 魯棒性評估： 評估模型在不同參數和結構組閤下的行為穩定性，判斷政策建議的可靠性。 情景分析（Scenario Analysis）： 構建多種可能的情景，模擬係統在不同未來環境下的行為，為決策提供風險預警。 第七章：係統動力學與其他建模方法的融閤 與 Agent-Based Modeling（ABM）的結閤： 討論如何通過ABM模擬個體行為的湧現，以及如何將ABM的結果反饋到宏觀係統動力學模型中，或反之。 與機器學習（Machine Learning）的結閤： 利用機器學習從大數據中提取模式、優化參數，或將機器學習模型集成到係統動力學框架中，增強模型的預測能力。 與地理信息係統（GIS）的結閤： 將空間信息融入係統動力學模型，分析地理因素對係統動態的影響，如城市擴張、資源分布等。 與其他仿真技術的對比與互補： 簡要介紹離散事件仿真（DES）、網絡分析等，說明它們在不同問題領域的適用性，以及與係統動力學的互補關係。 第八章：高級模型構建技巧與案例深入分析 動態反饋與非綫性方程的復雜建模： 學習如何處理更復雜的反饋結構，如多重反饋、延遲的非綫性函數等。 離散事件與連續過程的混閤建模： 探討如何將事件驅動的離散過程與連續變化的存量-流量模型相結閤。 模型校準與優化： 介紹模型校準的技術，如何通過優化算法尋找最優參數集，使模型輸齣與觀測數據吻閤。 復雜係統案例深度剖析： 選擇一個或兩個具有挑戰性的復雜係統問題（如全球供應鏈韌性、城市交通擁堵治理、技術變革與社會結構演變），進行從問題定義、模型構建、仿真分析到政策建議的全過程演示。 結論 本書通過理論與實踐相結閤的方式，力求為讀者提供一套完整的係統動力學模型構建與仿真分析的工具箱。無論是學術研究還是實際決策，本書都將成為您理解和駕馭復雜係統的重要參考。通過掌握本書的知識和方法，讀者將能夠更有效地分析係統行為、預測未來趨勢，並製定齣更具前瞻性和有效性的解決方案。

評分☆☆☆☆☆

這次拿到《基於MATLAB/Simulink的係統仿真技術與應用（第2版）》，我主要關注的是它在高級應用部分的介紹。我一直覺得，僅僅會搭個簡單的模型是不夠的，真正能體現仿真價值的是那些復雜的、跨學科的係統建模和分析。這本書在這方麵做得相當不錯，它花瞭相當大的篇幅去講解如何構建和仿真一些更大型、更精密的係統，比如一些電力電子係統、通信係統，甚至是更宏觀的工業過程控製。 其中，關於模型重用和模塊化設計的章節，我讀瞭之後茅塞頓開。以前我總覺得大型項目仿真起來特彆混亂，模型之間耦閤度很高，改動一點點就可能牽一發而動全身。但這本書詳細介紹瞭如何將仿真模型分解成獨立的子係統，如何創建可復用的庫，以及如何有效地進行版本管理。這不僅能提高仿真效率，還能極大地降低齣錯的可能性。另外，它還涉及瞭一些代碼生成和硬件在環仿真的內容，這對於我們這些需要將仿真結果快速轉化為實際産品的人來說，是至關重要的，能夠大大縮短研發周期。

評分☆☆☆☆☆

作為一名剛開始接觸係統仿真的學生，我選擇瞭這本書作為入門讀物，並且覺得它非常適閤我這種初學者。首先，它從最基礎的MATLAB環境介紹開始，比如如何使用命令行窗口、如何進行基本的矩陣運算，然後循序漸進地引入Simulink。對於Simulink的界麵布局、常用工具箱，以及最基本的模塊搭建，都有非常詳盡的講解。 我覺得最棒的一點是，它沒有一開始就扔給我一堆復雜的理論，而是通過非常多生動形象的實例來解釋概念。比如，在講到信號處理的時候，它會用一個簡單的音頻信號處理的例子，讓你看到傅裏葉變換、濾波器這些概念是如何在Simulink中實現的，並且能直觀地聽到仿真的效果。而且，它還提供瞭配套的M文件和Simulink模型，我可以直接運行和修改，這對於鞏固學習非常有效。書中的很多練習題也很有啓發性，能夠幫助我主動去思考和實踐。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我購買這本書的初衷，是為瞭深入理解一些高級的仿真技巧，尤其是在性能分析和優化方麵。我的工作涉及一些復雜的控製係統，對仿真的精度和效率有著非常高的要求。這本書在這一塊的論述，可以說是我近期閱讀過的最讓我滿意的部分。 它詳細地介紹瞭如何進行不確定性分析，比如如何通過濛特卡洛仿真來評估參數不確定性對係統性能的影響，以及如何利用靈敏度分析來找齣關鍵的敏感參數。這對於我們做係統魯棒性設計至關重要。此外，關於仿真加速的技術，比如代碼生成、並行計算等，這本書也做瞭比較深入的探討，並且給齣瞭具體的實現方法和性能對比。我特彆關注瞭它關於Stateflow的使用，對於一些需要處理復雜狀態邏輯和事件驅動的係統，Stateflow的建模方法能夠極大地簡化設計，避免瞭大量的if-else語句。

評分☆☆☆☆☆

我是一位對自動化和控製理論有濃厚興趣的業餘愛好者，雖然沒有接受過專業的仿真訓練，但我一直想通過實際操作來加深理解。這本書以其清晰的邏輯和豐富的案例，成為瞭我的首選。這本書的優點在於，它能夠將抽象的理論概念轉化為具體的Simulink模型。 例如，當它介紹到離散時間係統的概念時，它不僅僅是給齣瞭數學公式，而是通過一個簡單的數字控製器模型，讓我直觀地看到采樣和保持操作對信號的影響，以及如何通過離散化來將連續係統轉化為數字係統進行仿真。而且，書中對於不同控製算法的仿真實現，比如模糊控製、神經網絡控製等，都有詳細的步驟和代碼示例，讓我能夠親手去搭建和運行這些算法，感受它們各自的特點和適用範圍。 它還涉及到瞭仿真結果的可視化和分析，如何利用Scope、XY Graph等工具來展示和解讀仿真數據，這對於我這種初學者來說，是理解仿真結果的關鍵。整本書的語言風格比較平實易懂，沒有過多晦澀的專業術語，讓我能夠輕鬆地閱讀和學習。

評分☆☆☆☆☆

這本書，我大概是跟著這係列書一路走過來的，從第一版開始就覺得挺不錯的，這次拿到第二版，感覺內容確實是更新瞭不少。雖然我不是一個科班齣身的仿真工程師，但平時工作經常會接觸到一些需要用到仿真驗證的場景，尤其是在一些嵌入式係統開發或者控製算法設計的時候，MATLAB/Simulink簡直是必備神器。 我印象最深的是，它在介紹Simulink的常用模塊的時候，不是那種枯燥乏味的羅列，而是通過一些實際的例子來讓你理解這些模塊的功能和用途。比如，講到PID控製器的時候，它會結閤一個簡單的電機調速或者溫度控製的仿真模型，一步一步地展示如何搭建模型、如何調整參數，以及最重要的——如何去解讀仿真的結果。這一點對於我們這種需要快速上手解決實際問題的人來說，實在是太友好瞭。而且，它還會提到一些在實際仿真過程中可能會遇到的坑，比如模型精度的問題、計算效率的優化等等，這些經驗性的東西，往往比理論知識更有價值。

評分☆☆☆☆☆

內容很豐富，就是正版。京東一直好極瞭

評分☆☆☆☆☆

很不錯的書,值得一閱....

評分☆☆☆☆☆

方便快捷，唯一是必須自己到自提點提

評分☆☆☆☆☆

東西還可以

評分☆☆☆☆☆

書的質量很好，剩下的就是認真學習瞭。

評分☆☆☆☆☆

不錯，跟另一本薛定宇的書結閤起來一起用

評分☆☆☆☆☆

本書承濛中國科學院力學研究所武曉雷研究員審閱全稿，並提齣瞭寶貴意見，在此錶示衷心的感謝。

評分☆☆☆☆☆

不錯，劃算

評分☆☆☆☆☆

書的質量很好，剩下的就是認真學習瞭。