《電工學(xué)的MATLAB實(shí)踐》包括MATLAB語言基礎(chǔ)與電工學(xué)的MATLAB實(shí)踐兩篇�！峨姽W(xué)的MATLAB實(shí)踐》上篇介紹了MATLAB 7.5系統(tǒng)的相關(guān)知識，包括MATLAB 7.5系統(tǒng)概述；MATLAB數(shù)值運(yùn)算；MATLAB符號運(yùn)算基礎(chǔ)；MATLAB程序設(shè)計與MATLAB 7.5常用圖形命令與符號函數(shù)圖形命令等5章。
《電工學(xué)的MATLAB實(shí)踐》下篇為電工學(xué)的MATLAB實(shí)踐部分，內(nèi)容包括：MATLAB 7.5的仿真集成環(huán)境Simulink 7.0；常用電氣系（SimPowerSystems）實(shí)體圖形化仿真模型；電路基本概念與直流電路的MATLAB計算及仿真；正弦交流電路的MATLAB計算及仿真；三相交流電路的MATLAB計算及仿真；非正弦周期電流電路的MATLAB計算及仿真；線性電路暫態(tài)過程時域分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)；線性電路暫態(tài)過程復(fù)頻域分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)；磁路和鐵芯線圈電路的MATLAB計算；電機(jī)及其簡單控制的MATLAB實(shí)現(xiàn)；電力電子技術(shù)的MATLAB實(shí)踐；電子電路的MATLAB計算及仿真等。
書后附錄是作者重新收集并整理的MATLAB基本函數(shù)（非控制工具箱函數(shù)），以方便讀者查閱、使用。
全書共18章，示例豐富，內(nèi)容翔實(shí)。大部分示例取材于國內(nèi)普遍采用的電工學(xué)領(lǐng)域的教科書，還有一部分取自實(shí)際工程課題。示例程序都經(jīng)作者反復(fù)調(diào)試，既能夠在MATLAB里運(yùn)行，也能夠在Notebook中運(yùn)行（除開一些帶鼠標(biāo)操作的圖形函數(shù)命令必須在MATLAB命令窗口里運(yùn)行之外）。
《電工學(xué)的MATLAB實(shí)踐》是工科所有非電類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)電工學(xué)時實(shí)驗(yàn)、解題、上機(jī)訓(xùn)練、熟悉工程仿真技術(shù)的有效工具。也可作為自動控制領(lǐng)域工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)MATLAB的參考用書。
1.電工學(xué)與MATIAB
電工學(xué)是高等學(xué)校工科非電類專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程。從研究的內(nèi)容上看，電工學(xué)是研究如何把有關(guān)“電”與“磁”的自然科學(xué)規(guī)律應(yīng)用到工程中去的學(xué)問，一般包括電工技術(shù)與電子技術(shù)兩部分，主要討論電工技術(shù)的基本概念、基本理論與基本計算方法，以及電子技術(shù)常用的電子器件及其相關(guān)電路、機(jī)電器件及其基本電路。學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)其理論知識，還要進(jìn)行電工實(shí)驗(yàn)技能與用電技術(shù)實(shí)際動手能力的訓(xùn)練，為學(xué)習(xí)工科各專業(yè)知識以及從事工程技術(shù)工作或科學(xué)研究工作打好基礎(chǔ)。
在實(shí)驗(yàn)室里，除了用電阻器、電容器、電壓表、電流表與連接導(dǎo)線等裝置進(jìn)行電路的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)外，在2l世紀(jì)的計算機(jī)信息時代，電工技術(shù)的知識結(jié)構(gòu)和技術(shù)手段也隨之不斷地進(jìn)步。在電工學(xué)的教學(xué)中，新的教學(xué)方法和新的輔助教學(xué)手段不斷出現(xiàn)。電工實(shí)驗(yàn)有了仿真實(shí)驗(yàn)的新發(fā)展，這是由MATLAB仿真軟件帶來的新變化。與傳統(tǒng)的試驗(yàn)相比，仿真實(shí)現(xiàn)的成本低廉；學(xué)生可以很方便地構(gòu)造出仿真模型來驗(yàn)證書本中的知識，加深理解，有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。不僅如此，MATLAB系統(tǒng)還使電工技術(shù)的各種計算與繪圖既簡單、方便，又高效、快捷而精準(zhǔn)。電工學(xué)的MATLAB實(shí)踐是新型的、掌握計算機(jī)工具與培養(yǎng)學(xué)生仿真能力的初步實(shí)踐。
MATLAB（Matrix Laboratory，即“矩陣實(shí)驗(yàn)室”）是美國Math Worlks公司于20世紀(jì)80年代中期推出的當(dāng)今世界上最優(yōu)秀的高性能數(shù)值計算軟件。MATLAB強(qiáng)大的計算功能，豐富、方便的圖形功能，適用范圍廣；編程效率特高，擴(kuò)充能力強(qiáng)；語句簡單，易學(xué)易用；功能齊備的電工技術(shù)與自動控制軟件工具包等優(yōu)點(diǎn)，正是它廣為流傳的原因。特別是當(dāng)今世界上電工技術(shù)與控制界的很多權(quán)威專家，在各自從事的控制領(lǐng)域里開發(fā)了具有特殊功能的軟件工具箱，使得MAT-LAB從一個工程計算軟件變?yōu)殡姽ぜ夹g(shù)計算與仿真的強(qiáng)有力工具。MATLAB的各種工具箱，已覆蓋了電工技術(shù)的各個領(lǐng)域，每一個工具箱都是當(dāng)今世界上該領(lǐng)域里最頂尖、最優(yōu)秀的計算與仿真軟件。
在國外MATLAB已經(jīng)經(jīng)受了多年考驗(yàn)。在歐美高校，MATLAB已經(jīng)成為電工技術(shù)與各類課程的基本教學(xué)工具，也成為高校學(xué)生、研究生必須掌握的基礎(chǔ)知識與技能。
2.撰寫本書的由來
在高等學(xué)校中，電工學(xué)課程是工科所有非電類專業(yè)學(xué)生都要學(xué)的一門課程，因?yàn)椤半姟钡某橄蟆⑽ｋU、計算復(fù)雜、繁瑣與繪圖困難，使學(xué)生學(xué)習(xí)枯燥乏味并產(chǎn)生畏難情緒。如果有一個學(xué)習(xí)這種課程的工具，以解決繁瑣的計算，簡單、方便又精準(zhǔn)地繪圖，并用豐富多彩的圖形來說明抽象的“電”原理，那是再好不過的。而MATL,AB工具正好可解決以上困難，它是工科所有非電類各專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)電工學(xué)的有效工具。
第1章 電工學(xué)的MATLAB實(shí)踐概述
1.1 電能優(yōu)越性、電能應(yīng)用與生產(chǎn)發(fā)展的關(guān)系
1.1.1 電能的廣泛應(yīng)用
1.1.2 電能的優(yōu)越性
1.1.3 電能應(yīng)用與生產(chǎn)發(fā)展的關(guān)系
1.2 電工學(xué)的MATLAB實(shí)踐
1.2.1 先進(jìn)的MATLAB系統(tǒng)
1.2.2 電工學(xué)MATLAB實(shí)踐的特點(diǎn)
上篇 MATLAB實(shí)踐基礎(chǔ)
第2章 MATLAB7.5 系統(tǒng)概述
2.1 MATLAB7.5 安裝與啟動
2.1.1 MATLAB7.5 的安裝
2.1.2 Notetxok的安裝
2.1.3 MATLAB7.5 的啟動
2.1.4 Notebook的啟動
2.2 MATLAB7.5 的系統(tǒng)界面
2.2.1 MATLAB7.5 系統(tǒng)的4個小窗口
2.2.2 MATLAB7.5 的命令窗口（CommandWindow）
2.2.3 MATLAB7.5 菜單項(xiàng)命令
2.2.4 MATLAB7.5 工具欄按鈕
2.2.5 Start按鈕
2.3 MATLAB7.5 的內(nèi)容及其查找
2.3.1 MATLAB7.5 的內(nèi)容
2.3.2 MATLAB7.5 內(nèi)容的查找
2.3.3 MATLAB7.5 的模糊查詢
2.3.4 查詢文件所在的路徑與子目錄
2.3.5 MATLAB7.5 的Work子目錄
2.4 MATLAB的文字處理工具Notebook
2.4.1 Notebook菜單命令簡介
2.4.2 Notebook的使用
2.4.3 Notebook使用的幾個問題
第3章 MATLAB數(shù)值運(yùn)算
3.1 MATLAB的數(shù)值運(yùn)算基礎(chǔ)
3.1.1 常量
3.1.2 變量
3.1.3 MATLAB運(yùn)算符
3.2 MATL姬的數(shù)組、矩陣運(yùn)算
3.2.1 數(shù)組、矩陣的概念
3.2.2 數(shù)組或矩陣元素的標(biāo)識
3.2.3 數(shù)組與矩陣的輸入
3.2.4 數(shù)組、矩陣的算術(shù)運(yùn)算
3.2.5 矩陣的特有運(yùn)算
3.2.6 數(shù)組的關(guān)系運(yùn)算
3.2.7 數(shù)組的邏輯運(yùn)算
3.3 MATLAB的數(shù)組函數(shù)與矩陣函數(shù)
3.3.1 數(shù)組函數(shù)
3.3.2 矩陣函數(shù)
3.4 多項(xiàng)式及其運(yùn)算
3.4.1 多項(xiàng)式運(yùn)算函數(shù)
3.4.2 多項(xiàng)式運(yùn)算舉例
3.5 MATLAB的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其書寫
3.5.1 MATLAB的數(shù)學(xué)表達(dá)式
3.5.2 MATLAB數(shù)學(xué)表達(dá)式的書寫
第4章 MATLAB符號運(yùn)算基礎(chǔ)
4.1 MATLAR符號運(yùn)算概述
4.1.1 MATLAB符號運(yùn)算入門
4.1.2 MATLAB符號運(yùn)算的幾個基本概念
4.2 MATLAB符號對象的基本運(yùn)算與關(guān)系運(yùn)算
4.3 MATLAB符號運(yùn)算的基本函數(shù)
4.3.1 符號變量的代換及其函數(shù)subs（）
4.3.2 符號對象轉(zhuǎn)換為數(shù)值對象的函數(shù)double（）、digits（）、vpa（）
4.3.3 MATLAB符號表達(dá)式的化簡
4.4 MATLAB符號微積分運(yùn)算
4.4.1 MATL,AB符號極限運(yùn)算
4.4.2 MATLAB符號函數(shù)微分運(yùn)算
4.4.3 MATLAB符號函數(shù)積分運(yùn)算
4.4.4 符號求和函數(shù)與Taylor（泰勒、級數(shù)展開函數(shù)
4.5 MATLAB符號方程求解
4.5.1 MATLAB符號代數(shù)方程求解
4.5.2 MATLAB符號微分方程求解
4.6 復(fù)變函數(shù)計算的MATLAB實(shí)現(xiàn)
4.6.1 復(fù)數(shù)的概念
4.6.2 MATLAB關(guān)于復(fù)變量的函數(shù)命令
4.6.3 復(fù)數(shù)的生成與創(chuàng)建復(fù)矩陣
4.6.4 復(fù)數(shù)的幾何表示
4.6.5 復(fù)數(shù)代數(shù)運(yùn)算的MATLAB實(shí)現(xiàn)
第5章 MATLAB程序設(shè)計
5.1 M文件MATLAB函數(shù)與MATLAB程序
5.1.1 M文件
5.1.2 MATLAB函數(shù)
5.1.3 MATLAB命令文件或程序
5.2 MATLAB程序設(shè)計基礎(chǔ)
5.2.1 MATLAB程序設(shè)計基本規(guī)則
5.2.2 表達(dá)式、表達(dá)式語句與賦值語句
5.2.3 程序流程控制語句
5.2.4 程序流程控制指令
5.3 MATLAB程序設(shè)計再舉例
第6章 MAllLAB7.5 常用圖形命令與符號函數(shù)圖形命令
6.1 MATLAB的常用圖形命令
6.1.1 繪圖函數(shù)plot（）
6.1.2 繪圖坐標(biāo)系的調(diào)整
6.1.3 圖形標(biāo)注
6.1.4 多次重疊繪制圖形
6.1.5 圖形窗口在程序設(shè)計中的應(yīng)用
6.1.6 圖形窗口的分割
6.2 MATLAB的特殊坐標(biāo)繪圖函數(shù)
6.2.1 對數(shù)坐標(biāo)曲線
6.2.2 極坐標(biāo)曲線
6.2.3 雙y軸坐標(biāo)曲線
6.2.4 復(fù)數(shù)的圖形曲線
6.3 MATLAB離散數(shù)據(jù)與步進(jìn)圖形的繪圖函數(shù)
6.3.1 MATLAB繪制離散數(shù)據(jù)圖形的函數(shù)命令stem（）
6.3.2 MATLAB繪制步進(jìn)圖形的函數(shù)命令stairs（）
6.4 MATLAB符號函數(shù)的圖形命令
6.4.1 符號函數(shù)的簡捷繪圖函數(shù)命令ezplot（）
6.4.2 符號函數(shù)的繪圖函數(shù)命令fplOt（）
6.4.3 符號函數(shù)的極坐標(biāo)繪圖函數(shù)命令ezpoar（）
下篇 電工學(xué)的MATLAB實(shí)踐
第7章 MATLAB7.5 的仿真集成環(huán)境Simulink7.0
7.1 SilTIUlink仿真特色與其模型窗口
7.1.1 Simulink仿真特色
7.1.2 進(jìn)入MATLAB7.5 的Simulink7.0
7.1.3 Simulink7.0的模型窗口概述
7.2 Simulink7.0的界面與組成
7.2.1 Simulink7.0功能模塊組的打開與關(guān)閉
7.2.2 Simulink7.0功能模塊的分類及其用途
7.2.3 有關(guān)Simulink7.0的幾個問題
7.3 用Simulink建立系統(tǒng)模型
7.3.1 打開模型窗口的方法
7.3.2 模塊的查找與選擇
7.3.3 模塊的復(fù)制、移動與刪除
7.3.4 模塊的連接
7.3.5 模塊標(biāo)題名稱的修改
7.3.6 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖模型標(biāo)題名稱的標(biāo)注與修改
7.3.7 創(chuàng)建模型的取消與復(fù)原
7.3.8 模型文件的保存與打開
7.3.9 模型框圖的打印
7.3.10 Simulink建模注意事項(xiàng)
7.4 模塊內(nèi)部參數(shù)的設(shè)置或修改
7.4.1 常用15個模塊內(nèi)部參數(shù)的設(shè)置或修改
7.4.2 用Simulink建立系統(tǒng)模型舉例
7.5 觀察Simulink的仿真結(jié)果
7.5.1 使用示波器模塊觀察仿真輸出
7.5.2 使用ToWorkspace模塊將仿真輸出信息返回到MATLAB命令窗口中
7.5.3 使用out模塊將仿真輸出信息返回到MATLAB命令窗口中
第8章 常用電氣系統(tǒng)（SimpowerSystems）實(shí)體圖形化仿真模型
8.1 電氣系統(tǒng)（SimPowerSystems）實(shí)體圖形化模型庫簡介
8.1.1 電源（ElectricalSources）模塊組
8.1.2 電器元件（Elements）模塊組
8.1.3 電力電子元件（PoweiElectrionics）模塊組
8.1.4 電機(jī)（Machines）模塊組
8.1.5 電氣測量儀表（Measurements）模塊組
8.1.6 應(yīng)用程序（ApplicationLibraries）模塊組
8.1.7 其它電氣（Extras）模塊組
8.2 常用電氣系統(tǒng)（SimPowerSystems實(shí)體圖形化仿真模型
8.2.1 基本電路元件的仿真模型
8.2.2 典型電機(jī)與變壓器的仿真模型
8.2.3 基本電力電子器件的仿真模型
8.2.4 電力電子變流器典型驅(qū)動裝置的仿真模型
8.2.5 典型測量元件與選路器的仿真模型
第9章 電路基本概念與直流電路的MATLAB計算及仿真
9.1 電路基本概念
9.1.1 電路與電路模型
9.1.2 電路的基本物理量
9.1.3 電路的負(fù)載工作狀態(tài)、開路與短路
9.1.4 電壓源、電流源及其等效變換
9.2 直流電路的基本計算方法及其MATLAB仿真
9.2.1 電阻串并聯(lián)連接與星形、三角形連接的等效變換
9.2.2 支路電流法及其MATLAB仿真
9.2.3 疊加原理及其MATLAB仿真
9.2.4 電壓源、電流源與等效變換及其MATLAB仿真
9.3 受控源電路的MATLAB計算
9.4 直流電路計算MATLAB仿真再舉例
第10章 正弦交流電路的MATLAB計算及仿真
10.1 有關(guān)正弦交流電路的基本概念
10.1.1 周期、頻率與角頻率
10.1.2 瞬時值、幅值與有效值
10.1.3 相位、初相位、相位差與同相位
10.1.4 交流電壓源、三相電源仿真模塊
10.2 正弦量的表示法
10.2.1 正弦量的三角函數(shù)式與正弦波形曲線表示
10.2.2 正弦量的復(fù)數(shù)表示
10.2.3 正弦量的相量表示
10.3 RLC元件交流電路及其MATLAB仿真
10.3.1 電阻、電感、電容3種電路元件及其功率、電壓與電流的復(fù)數(shù)關(guān)系
10.3.2 RLC元件交流電路及其MATLAB仿真舉例
10.3.3 復(fù)雜正弦交流電路及其MATLAB仿真舉例
10.4 交流電路頻率特性的MATLAB計算及仿真
10.4.1 濾波電路頻率特性的MATLAB計算及仿真
10.4.2 諧振電路頻率特性的MATLAB計算及仿真
10.5 提高功率因數(shù)的措施及其MATLAB計算及仿真
第11章 三相交流電路的MATLAB計算及仿真
11.1 三相交流電壓的MATLAB仿真
11.1.1 電源星形連接的相電壓與線電壓相量圖、相應(yīng)關(guān)系式
11.1.2 繪制三相正弦交流電波形圖與相量圖示例
11.2 星形與三角形連接負(fù)載的MATLAB仿真
11.2.1 三相對稱負(fù)載計算舉例
11.2.2 三相不對稱負(fù)載計算舉例
11.2.3 從交流電源經(jīng)L與C獲得三相對稱電壓
11.2.4 相序指示器的計算及仿真
11.3 三相功率的MATPLAB計算
11.3.1 三相功率關(guān)系式
11.3.2 三相功率計算舉例
11.4 對稱分量法及其MATLAB計算
11.4.1 120°與-120°旋轉(zhuǎn)因子
11.4.2 對稱分量法
11.4.3 對稱分量法計算舉例
第12章 非正弦周期電流電路的MATLAB計算及仿真
12.1 非正弦周期量的分解
12.1.1 周期函數(shù)分解為傅里葉級數(shù)
12.1.2 奇函數(shù)、偶函數(shù)與其它特殊函數(shù)的傅里葉級數(shù)
……
第13章 線性電路暫態(tài)過程時域分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)
第14章 線性電路暫態(tài)過程復(fù)頻域分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)
第15章 磁路和鐵芯線圈電路的MATLAB計算
第16章 電機(jī)機(jī)及其簡單控制的MATLAB實(shí)現(xiàn)
第17章 電力電子技術(shù)的MATLAB實(shí)踐
第18章 電子電路的MATLAB計算及仿真
附錄 MATLAB基本函數(shù)
參考文獻(xiàn)
電工學(xué)是研究如何把有關(guān)“電”與“磁”的自然科學(xué)規(guī)律應(yīng)用到工程中去的科學(xué)。就學(xué)科性質(zhì)而言，電工學(xué)是高等學(xué)校工科非電類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，一般包括電工技術(shù)基礎(chǔ)與電子技術(shù)基礎(chǔ)兩部分，主要討論電工技術(shù)的基本概念、基本理論與基本計算方法，以及電子技術(shù)常用的電子器件及其相關(guān)電路、機(jī)電器件及其基本電路，為學(xué)習(xí)工科各專業(yè)知識以及從事工程技術(shù)工作或科學(xué)研究工作打好基礎(chǔ)。
本章簡要介紹電能優(yōu)越性、電能應(yīng)用與生產(chǎn)發(fā)展的關(guān)系；電工學(xué)的MATLAB實(shí)踐的基本概況。本章為全書的基礎(chǔ)知識介紹。
1.1 電能優(yōu)越性、電能應(yīng)用與生產(chǎn)發(fā)展的關(guān)系
電能的生產(chǎn)集中在火力、水力、風(fēng)力與原子能發(fā)電廠進(jìn)行。電能與人們的生產(chǎn)和生活息息相關(guān)，電力生產(chǎn)與電能的使用水平成為一個國家現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。
1.1.1 電能的廣泛應(yīng)用
電能在現(xiàn)代社會的生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，我們的社會一刻也離不開電能。電能應(yīng)用的方式多種多樣，既可直接應(yīng)用也可間接應(yīng)用，又可轉(zhuǎn)化應(yīng)用還可儲存后攜帶移動應(yīng)用。從能量轉(zhuǎn)換的角度而言，電能可方便地轉(zhuǎn)化成許多其它形式的能而為人們所利用：比如機(jī)械能、熱能、聲能、光能、化學(xué)能等。
從人們可視的角度而言，電能用于動力，使工業(yè)、農(nóng)業(yè)的各種機(jī)器設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)；用于交通，使各種電力機(jī)車行駛，控制飛機(jī)、船舶正常運(yùn)行；用于加熱，使各種電爐、電焊機(jī)工作；用于照明，使各種交流、直流燈具、霓虹燈發(fā)光，以裝飾美化生活；用于通訊，使各種電話、電報、廣播、電傳、雷達(dá)工作；用于醫(yī)療衛(wèi)生，使各類醫(yī)療設(shè)備、儀器能為人類健康服務(wù)；用于測量，使各類測量儀器、儀表為生產(chǎn)生活服務(wù)；用于文化娛樂，使各種影視、音響、電子刊物、電樂器、相機(jī)等豐富人們文化生活；用于人們?nèi)粘Ｉ�，使各種家用電器，如電視機(jī)、洗衣機(jī)、電飯煲、電冰箱、空調(diào)、電風(fēng)扇等為人們所享用；還有消費(fèi)電子產(chǎn)品諸如音頻視頻類的影碟機(jī)（VCD、SVCD、DVD）、錄像機(jī)、攝錄機(jī)、收音機(jī)、收錄機(jī)、組合音響、電唱機(jī)、激光唱機(jī)（CD）等，與諸如消費(fèi)類的電話、個人電腦、家用電子保健設(shè)備、汽車電子產(chǎn)品等也都逐漸走入家庭生活。另有用于儲存并轉(zhuǎn)化應(yīng)用于各類電源的充補(bǔ)電能等，不再一一贅述。
……
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