Introduction to Simulink® with Engineering Applications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9780974423982

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• Simulink
• MATLAB
• Modeling
• Simulation
• Engineering
• Control Systems
• Signal Processing
• System Dynamics
• Automotive
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探索数字仿真世界的基石：《Introduction to Simulink® with Engineering Applications》 在当今技术飞速发展的时代，工程设计的复杂性与日俱增。从微小的集成电路到庞大的航空航天系统，对精准、高效的仿真工具的需求从未如此迫切。在这样的背景下，《Introduction to Simulink® with Engineering Applications》应运而生，它不仅仅是一本介绍Simulink®软件的书籍，更是带领读者深入理解并掌握这一强大平台，从而在各种工程领域实现创新与突破的宝贵指南。本书旨在为工程技术人员、学生以及任何希望借助模型化和仿真技术解决复杂工程问题的人士提供全面而深入的指导。 Simulink®：模型化和仿真领域的一颗璀璨明珠 Simulink®是MathWorks公司开发的一款旗舰级软件包，它提供了一个图形化、模型驱动的设计环境，允许用户通过搭建框图来创建、仿真和分析动态系统。其核心优势在于其直观的拖放式界面和丰富的预定义模块库，这使得用户能够以一种高度可视化的方式来构建复杂的系统模型。无论是航空发动机的控制系统，还是自动驾驶汽车的传感器融合算法，亦或是生物医学信号的处理流程，Simulink®都能提供一个强大而灵活的平台来对其进行建模和仿真。 本书的开篇，将引领读者踏入Simulink®的奇妙世界。我们会从最基础的概念入手，详细介绍Simulink®的基本组成元素，包括模块、信号线、子系统以及模型窗口等。读者将学习如何从庞大的模块库中选择合适的模块，并按照系统的逻辑关系将它们连接起来，形成一个完整的系统模型。我们将深入探讨不同类型模块的功能和用法，例如用于数学运算的算术模块、用于信号处理的滤波器模块、用于逻辑控制的逻辑模块，以及用于通信系统仿真的调制解调模块等。通过这些基础知识的学习，读者将能够构建出简单的动态系统模型，并对其进行初步的仿真。 掌握核心仿真机制，解锁高级功能 随着读者对Simulink®基本操作的熟悉，本书将逐步深入到其核心的仿真机制。我们将详细讲解仿真时间、仿真步长、求解器类型等关键概念，并解释它们如何影响仿真结果的准确性和效率。读者将学习如何根据系统的特性选择合适的仿真求解器，例如固定步长求解器和可变步长求解器，并理解不同求解器之间的权衡。 本书还将重点介绍Simulink®在模型调试和分析方面的强大能力。读者将学会如何使用断点、信号查看器、工作区数据导出等工具来逐步调试模型，找出潜在的错误。此外，我们还将探讨如何利用Simulink®的内置分析工具，例如频率响应分析、线性化分析以及稳定性分析等，来深入理解系统的动态行为。这些分析工具对于优化系统性能、确保系统稳定性至关重要。 面向实际的工程应用：从理论到实践的飞跃 《Introduction to Simulink® with Engineering Applications》的核心价值在于其对实际工程应用的侧重。本书并非空谈理论，而是将Simulink®的强大功能与一系列典型的工程应用场景相结合，为读者提供了一系列切实可行的实践案例。 在控制系统工程领域，我们将深入探讨Simulink®在设计和仿真PID控制器、状态空间控制器、模型预测控制器等方面的应用。读者将学习如何利用Simulink®建立实际的控制系统模型，例如飞机姿态控制系统、机器人关节控制系统，并对这些控制器进行调优和验证。通过仿真，读者可以直观地观察不同控制器参数对系统性能的影响，从而找到最优的控制策略。 在信号处理领域，Simulink®提供了丰富的模块来处理各种信号。本书将涵盖数字滤波器设计与仿真、频谱分析、信号变换（如傅里叶变换、小波变换）等内容。读者将学习如何利用Simulink®对音频信号、图像信号、生物医学信号等进行处理和分析，例如降噪、特征提取、模式识别等。 在通信系统领域，Simulink®是设计和仿真通信链路的理想工具。我们将探讨各种调制解调技术，例如ASK、FSK、PSK、QAM等，以及信道模型、错误检测与纠正编码等。读者将能够利用Simulink®构建完整的通信系统模型，并对其性能进行评估，例如误码率、信噪比等。 在电力系统领域，Simulink®在电力电子器件建模、电力系统仿真、电网稳定性分析等方面有着广泛的应用。本书将介绍如何利用Simulink®对电力转换器、逆变器、电机驱动系统等进行建模和仿真，以及如何进行潮流计算和故障分析。 此外，本书还会涉足机械系统仿真，例如多体动力学仿真，以及嵌入式系统开发，例如生成C代码用于硬件实现。通过这些多领域、多层次的应用案例，读者将能够深刻理解Simulink®在解决现实世界工程挑战中的巨大潜力。 深入理解模型化设计理念，提升工程设计能力 《Introduction to Simulink® with Engineering Applications》不仅仅是关于掌握一个软件工具，更是关于培养一种先进的工程设计理念。本书将引导读者理解模型化设计（Model-Based Design, MBD）的核心思想。MBD是一种强调通过创建系统模型来驱动整个设计流程的方法，它将需求分析、系统设计、仿真测试、代码生成以及硬件部署有机地整合在一起。 通过Simulink®，读者将学习如何从高层次的系统功能描述开始，逐步细化模型，直至能够生成可执行的代码。这种自顶向下的设计方法能够有效地提高设计效率，减少错误，并缩短产品上市时间。本书还将介绍如何利用Simulink®与其他MATLAB工具箱（如Signal Processing Toolbox, Control System Toolbox, Communication Toolbox等）协同工作，构建更强大、更全面的工程解决方案。 为未来工程人才的必备读物 随着人工智能、物联网、自动驾驶等新兴技术的飞速发展，对具备强大仿真建模和系统分析能力的工程师的需求将持续增长。Simulink®作为这一领域的标杆性工具，掌握其使用方法已成为现代工程师必备的核心技能之一。《Introduction to Simulink® with Engineering Applications》为希望在这个充满挑战和机遇的领域中脱颖而出的工程师、学生和研究人员提供了坚实的基础和宝贵的实践经验。 本书的编写力求清晰易懂，辅以大量的图示和代码示例，确保读者能够轻松掌握每一个概念和技术。我们相信，通过阅读和实践本书的内容，读者将不仅能够熟练运用Simulink®进行各种工程问题的仿真分析，更能深刻理解模型化设计的优势，从而在未来的工程实践中，以更高效、更创新的方式解决复杂挑战，为技术进步贡献力量。 本书的价值将体现在读者的每一次仿真尝试中，每一次参数优化中，以及最终实现的每一个成功的产品中。它将成为你探索数字仿真世界，并将其转化为实际工程解决方案的得力助手。

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