本書內(nèi)容包括MATLAB軟件使用與計(jì)算機(jī)仿真兩大部分，結(jié)合MATLAB、Simulink的學(xué)習(xí)體系，引導(dǎo)讀者學(xué)習(xí)如何利用MATLAB進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真。為滿足交通、物流、機(jī)械等專業(yè)對(duì)優(yōu)化、預(yù)測、機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域的需求，本書單設(shè)兩章介紹MATLAB優(yōu)化工具箱和智能算法工具箱，并設(shè)應(yīng)用案例一章，講解典型應(yīng)用。為適應(yīng)現(xiàn)代仿真技術(shù)的發(fā)展，本書從連續(xù)系統(tǒng)、離散系統(tǒng)、混合系統(tǒng)的角度介紹了計(jì)算機(jī)仿真、建模的相關(guān)知識(shí)，以及基于Simulink的計(jì)算機(jī)仿真。本書可作為高等學(xué)校交通、物流、機(jī)械等專業(yè)的本科生或研究生教材，亦可供相關(guān)科技工作者參考。
前言
第1章仿真技術(shù)概述
1.1系統(tǒng)、模型與仿真的含義
1.1.1系統(tǒng)
1.1.2模型
1.1.3仿真
1.2系統(tǒng)仿真的分類
1.2.1按照模型的種類劃分
1.2.2按照仿真時(shí)鐘與實(shí)際時(shí)鐘的
相對(duì)快慢劃分
1.2.3按照系統(tǒng)模型的特性劃分
1.3計(jì)算機(jī)仿真
1.3.1計(jì)算機(jī)仿真定義的分析
1.3.2計(jì)算機(jī)仿真方法的特點(diǎn)
1.3.3計(jì)算機(jī)仿真方法的作用
1.3.4計(jì)算機(jī)仿真的步驟
1.4仿真技術(shù)的應(yīng)用
1.5仿真技術(shù)的發(fā)展與展望
1.5.1仿真技術(shù)的發(fā)展歷程
1.5.2仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢與應(yīng)用
需求
習(xí)題
第2章MATLAB基礎(chǔ)
2.1MATLAB產(chǎn)品體系
2.2MATLAB的操作界面
2.2.1命令窗的操作要點(diǎn)
2.2.2命令歷史記錄窗的功能與操作
2.2.3當(dāng)前文件夾瀏覽器和文件管理
2.2.4工作區(qū)瀏覽器和變量編輯器
2.2.5M文件編輯/調(diào)試器與M腳本
文件編寫
2.2.6MATLAB的路徑搜索機(jī)制
2.3MATLAB幫助系統(tǒng)用法簡介
2.3.1幫助系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
2.3.2常用幫助命令
2.3.3幫助瀏覽器
習(xí)題
第3章MATLAB基本操作
3.1常用語法及指令
3.1.1常用數(shù)學(xué)函數(shù)
3.1.2表達(dá)式的基本運(yùn)算符
3.2MATLAB的數(shù)據(jù)類型
3.2.1整數(shù)
3.2.2浮點(diǎn)數(shù)
3.2.3復(fù)數(shù)
3.2.4邏輯變量
3.2.5變量
3.2.6數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換
3.3MATLAB的基本語法
3.3.1矩陣的賦值
3.3.2幾種基本矩陣
3.3.3矩陣的變換
3.3.4矩陣的初等運(yùn)算
3.3.5矩陣的基本運(yùn)算
3.3.6矩陣元素的關(guān)系運(yùn)算與邏輯
運(yùn)算
習(xí)題
第4章向量、字符串、單元數(shù)組與
結(jié)構(gòu)體
4.1向量
4.2字符串與字符串操作
4.2.1字符串的生成
4.2.2字符串操作
4.3單元數(shù)組與結(jié)構(gòu)數(shù)組
4.3.1單元數(shù)組
4.3.2字符串的比較、查找和替換
4.3.3結(jié)構(gòu)數(shù)組
習(xí)題
第5章基本繪圖
5.1二維圖形繪制
5.1.1繪圖步驟
5.1.2二維繪圖函數(shù)
5.1.3繪圖窗口控制
5.2三維圖形繪制
5.3圖形控制
5.3.1二維圖形控制
5.3.2三維圖形控制
5.4特殊圖形的繪制
5.4.1二維特殊繪圖函數(shù)
5.4.2三維特殊繪圖函數(shù)
習(xí)題
目錄第6章MATLAB數(shù)值運(yùn)算
6.1數(shù)據(jù)分析與稀疏矩陣
6.1.1基本數(shù)據(jù)分析函數(shù)
6.1.2線性方程組的求解
6.1.3相關(guān)與卷積
6.1.4傅里葉變換
6.1.5稀疏矩陣
6.2多項(xiàng)式的操作
6.2.1多項(xiàng)式的表示
6.2.2多項(xiàng)式的運(yùn)算
6.2.3多項(xiàng)式的求解
6.2.4多項(xiàng)式的擬合
6.2.5多項(xiàng)式的插值
6.3函數(shù)運(yùn)算
6.3.1函數(shù)的繪圖及分析
6.3.2函數(shù)的數(shù)值積分
6.4微分方程
習(xí)題
第7章MATLAB編程
7.1腳本文件與編輯器
7.1.1創(chuàng)建和使用腳本文件
7.1.2有效使用腳本文件
7.1.3有效使用命令窗口和編輯器/
調(diào)試器窗口
7.1.4腳本文件可讀性
7.1.5腳本文件示例
7.2輸入/輸出語句與程序設(shè)計(jì)
開發(fā)
7.2.1輸入輸出語句
7.2.2M函數(shù)文件的定義與調(diào)用
7.2.3偽代碼
7.2.4程序設(shè)計(jì)和開發(fā)
7.3程序流程控制語句
7.3.1ifelseif/elseend條件分支
控制
7.3.2switchcase 切換多分支控制
7.3.3循環(huán)控制
7.3.4使用數(shù)組作為循環(huán)索引
7.4關(guān)系操作和邏輯操作
7.4.1logical類和logical函數(shù)
7.4.2邏輯運(yùn)算符
7.4.3邏輯函數(shù)
7.4.4使用邏輯數(shù)組訪問數(shù)組
7.5MATLAB程序調(diào)試
7.5.1斷點(diǎn)功能區(qū)
7.5.2運(yùn)行功能區(qū)
7.5.3查找故障
7.5.4循環(huán)調(diào)試示例
習(xí)題
第8章MATLAB符號(hào)處理
8.1符號(hào)運(yùn)算簡介
8.1.1符號(hào)對(duì)象
8.1.2符號(hào)變量和符號(hào)表達(dá)式的生成
8.1.3findsym函數(shù)和subs函數(shù)
8.1.4符號(hào)和數(shù)值之間的轉(zhuǎn)換
8.1.5任意精度的計(jì)算
8.1.6創(chuàng)建符號(hào)方程
8.2符號(hào)表達(dá)式的化簡與替換
8.2.1符號(hào)表達(dá)式的化簡
8.2.2符號(hào)表達(dá)式的替換
8.3符號(hào)微積分
8.3.1符號(hào)表達(dá)式求極限
8.3.2符號(hào)微分
8.3.3符號(hào)積分
8.3.4級(jí)數(shù)求和
8.3.5泰勒級(jí)數(shù)
8.4符號(hào)方程的求解
8.4.1代數(shù)方程求解
8.4.2代數(shù)方程組求解
8.4.3微分方程求解
8.4.4微分方程組求解
8.4.5復(fù)合函數(shù)和反函數(shù)
8.5符號(hào)積分變換
8.5.1傅里葉變換
8.5.2拉普拉斯變換
8.5.3z變換
習(xí)題
第9章MATLAB句柄圖形與GUI
設(shè)計(jì)
9.1MATLAB的圖形對(duì)象
9.1.1Root對(duì)象
9.1.2Figure對(duì)象
9.1.3Core對(duì)象
9.1.4Plot對(duì)象
9.1.5Annotation對(duì)象
9.1.6Group對(duì)象
9.2圖形對(duì)象屬性與操作
9.2.1圖形對(duì)象的屬性
9.2.2圖形對(duì)象屬性值設(shè)置
9.2.3對(duì)象的默認(rèn)屬性值
9.2.4對(duì)象屬性值的查詢
9.3GUI簡介
9.3.1GUI概述
9.3.2GUI的可選控件
9.3.3創(chuàng)建簡單GUI示例
9.4向?qū)?chuàng)建GUI
9.4.1啟動(dòng)GUIDE
9.4.2控件運(yùn)作機(jī)理及創(chuàng)建
9.4.3向?qū)?chuàng)建GUI示例
9.5編寫GUI代碼
9.5.1GUI文件
9.5.2響應(yīng)函數(shù)
9.5.3控件編程
9.6程序創(chuàng)建GUI
9.6.1創(chuàng)建GUI的常用函數(shù)
9.6.2程序創(chuàng)建GUI示例
習(xí)題
第10章優(yōu)化工具箱
10.1優(yōu)化理論與優(yōu)化工具箱簡介
10.1.1優(yōu)化理論概述
10.1.2MATLAB優(yōu)化工具箱概述
10.1.3常用優(yōu)化功能函數(shù)
10.1.4優(yōu)化工具箱使用一般步驟
10.2線性規(guī)劃問題
10.2.1線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型
10.2.2線性規(guī)劃MATLAB優(yōu)化函數(shù)
10.2.3模型求解示例
10.3二次規(guī)劃問題
10.3.1二次規(guī)劃模型
10.3.2二次規(guī)劃函數(shù)
10.3.3二次規(guī)劃問題的應(yīng)用
10.4無約束非線性規(guī)劃
10.4.1基本數(shù)學(xué)原理介紹
10.4.2fminbnd函數(shù)
10.4.3fminunc函數(shù)
10.4.4fminsearch函數(shù)
10.5有約束非線性規(guī)劃問題
10.5.1有約束非線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型
10.5.2有約束非線性規(guī)劃函數(shù)
10.6多目標(biāo)優(yōu)化
10.6.1fgoalattain函數(shù)
10.6.2fminimax函數(shù)
習(xí)題
第11章智能優(yōu)化算法
11.1遺傳算法簡介
11.2遺傳算法工具箱簡介
11.2.1遺傳算法工具箱界面操作與參數(shù)
設(shè)置
11.2.2遺傳算法工具箱主要函數(shù)與
編程
11.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡介
11.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱
習(xí)題
第12章Simulink入門與實(shí)例演示
12.1Simulink功能與特點(diǎn)簡介
12.2實(shí)例演示——房屋熱力學(xué)系統(tǒng)
模型
12.2.1運(yùn)行房屋熱力學(xué)系統(tǒng)演示
模型
12.2.2房屋熱力學(xué)系統(tǒng)模型說明
12.3雙質(zhì)量彈簧系統(tǒng)模型演示及其他
模型實(shí)例
12.3.1雙質(zhì)量彈簧系統(tǒng)模型
12.3.2其他實(shí)例演示程序
12.4Simulink偏好屬性設(shè)置
習(xí)題
第13章創(chuàng)建Simulink模型
13.1新建或打開模型
13.2模塊基本操作
13.3模塊連線操作
13.4模型說明
13.5模型打印
習(xí)題
第14章Simulink模塊庫
14.1模塊庫簡介
14.2常用模塊組
14.3連續(xù)模塊組
14.4離散模塊組
14.5非連續(xù)模塊組
14.6邏輯運(yùn)算與位操作模塊組
14.7查表模塊組
14.8數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組
14.9端口與子系統(tǒng)模塊組
14.10信號(hào)通道模塊組
14.11信號(hào)接收模塊組
14.12信號(hào)源模塊組
14.13用戶自定義模塊組
14.14專業(yè)模塊庫簡介
習(xí)題
第15章Simulink模型的仿真運(yùn)行
15.1用Simulink模型仿真的基本
步驟
15.2模型窗口的基本操作和參數(shù)
設(shè)置
15.2.1模型窗口仿真的基本操作
15.2.2仿真參數(shù)設(shè)置
15.3影響仿真速度與精度的因素
15.3.1求解器Solver及其正確設(shè)置
15.3.2影響Simulink仿真速度的若干
因素
15.3.3提高Simulink仿真精度的若干
措施
15.4S函數(shù)技術(shù)簡介
15.4.1S函數(shù)的基本用法
15.4.2M文件S函數(shù)簡介
15.4.3M文件S函數(shù)模板
15.4.4Simulink仿真應(yīng)用舉例
習(xí)題
第16章應(yīng)用案例
16.1車貨匹配問題
16.2選址問題
16.3旅行商問題
16.4供應(yīng)鏈牛鞭效應(yīng)仿真
參考文獻(xiàn)
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