电工学的MATLAB实践

第1章 电工学的MATLAB实践概述

1.1 电能优越性、电能应用与生产发展的关系

1.1.1 电能的广泛应用

1.1.2 电能的优越性

1.1.3 电能应用与生产发展的关系

1.2 电工学的MATLAB实践

1.2.1 先进的MATLAB系统

1.2.2 电工学MATLAB实践的特点

上篇 MATLAB实践基础

第2章 MATLAB7.5 系统概述

2.1 MATLAB7.5 安装与启动

2.1.1 MATLAB7.5 的安装

2.1.2 Notetxok的安装

2.1.3 MATLAB7.5 的启动

2.1.4 Notebook的启动

2.2 MATLAB7.5 的系统界面

2.2.1 MATLAB7.5 系统的4个小窗口

2.2.2 MATLAB7.5 的命令窗口（CommandWindow）

2.2.3 MATLAB7.5 菜单项命令

2.2.4 MATLAB7.5 工具栏按钮

2.2.5 Start按钮

2.3 MATLAB7.5 的内容及其查找

2.3.1 MATLAB7.5 的内容

2.3.2 MATLAB7.5 内容的查找

2.3.3 MATLAB7.5 的模糊查询

2.3.4 查询文件所在的路径与子目录

2.3.5 MATLAB7.5 的Work子目录

2.4 MATLAB的文字处理工具Notebook

2.4.1 Notebook菜单命令简介

2.4.2 Notebook的使用

2.4.3 Notebook使用的几个问题

第3章 MATLAB数值运算

3.1 MATLAB的数值运算基础

3.1.1 常量

3.1.2 变量

3.1.3 MATLAB运算符

3.2 MATL姬的数组、矩阵运算

3.2.1 数组、矩阵的概念

3.2.2 数组或矩阵元素的标识

3.2.3 数组与矩阵的输入

3.2.4 数组、矩阵的算术运算

3.2.5 矩阵的特有运算

3.2.6 数组的关系运算

3.2.7 数组的逻辑运算

3.3 MATLAB的数组函数与矩阵函数

3.3.1 数组函数

3.3.2 矩阵函数

3.4 多项式及其运算

3.4.1 多项式运算函数

3.4.2 多项式运算举例

3.5 MATLAB的数学表达式及其书写

3.5.1 MATLAB的数学表达式

3.5.2 MATLAB数学表达式的书写

第4章 MATLAB符号运算基础

4.1 MATLAR符号运算概述

4.1.1 MATLAB符号运算入门

4.1.2 MATLAB符号运算的几个基本概念

4.2 MATLAB符号对象的基本运算与关系运算

4.3 MATLAB符号运算的基本函数

4.3.1 符号变量的代换及其函数subs（）

4.3.2 符号对象转换为数值对象的函数double（）、digits（）、vpa（）

4.3.3 MATLAB符号表达式的化简

4.4 MATLAB符号微积分运算

4.4.1 MATL,AB符号极限运算

4.4.2 MATLAB符号函数微分运算

4.4.3 MATLAB符号函数积分运算

4.4.4 符号求和函数与Taylor（泰勒、级数展开函数

4.5 MATLAB符号方程求解

4.5.1 MATLAB符号代数方程求解

4.5.2 MATLAB符号微分方程求解

4.6 复变函数计算的MATLAB实现

4.6.1 复数的概念

4.6.2 MATLAB关于复变量的函数命令

4.6.3 复数的生成与创建复矩阵

4.6.4 复数的几何表示

4.6.5 复数代数运算的MATLAB实现

第5章 MATLAB程序设计

5.1 M文件MATLAB函数与MATLAB程序

5.1.1 M文件

5.1.2 MATLAB函数

5.1.3 MATLAB命令文件或程序

5.2 MATLAB程序设计基础

5.2.1 MATLAB程序设计基本规则

5.2.2 表达式、表达式语句与赋值语句

5.2.3 程序流程控制语句

5.2.4 程序流程控制指令

5.3 MATLAB程序设计再举例

第6章 MAllLAB7.5 常用图形命令与符号函数图形命令

6.1 MATLAB的常用图形命令

6.1.1 绘图函数plot（）

6.1.2 绘图坐标系的调整

6.1.3 图形标注

6.1.4 多次重叠绘制图形

6.1.5 图形窗口在程序设计中的应用

6.1.6 图形窗口的分割

6.2 MATLAB的特殊坐标绘图函数

6.2.1 对数坐标曲线

6.2.2 极坐标曲线

6.2.3 双y轴坐标曲线

6.2.4 复数的图形曲线

6.3 MATLAB离散数据与步进图形的绘图函数

6.3.1 MATLAB绘制离散数据图形的函数命令stem（）

6.3.2 MATLAB绘制步进图形的函数命令stairs（）

6.4 MATLAB符号函数的图形命令

6.4.1 符号函数的简捷绘图函数命令ezplot（）

6.4.2 符号函数的绘图函数命令fplOt（）

6.4.3 符号函数的极坐标绘图函数命令ezpoar（）

下篇 电工学的MATLAB实践

第7章 MATLAB7.5 的仿真集成环境Simulink7.0

7.1 SilTIUlink仿真特色与其模型窗口

7.1.1 Simulink仿真特色

7.1.2 进入MATLAB7.5 的Simulink7.0

7.1.3 Simulink7.0的模型窗口概述

7.2 Simulink7.0的界面与组成

7.2.1 Simulink7.0功能模块组的打开与关闭

7.2.2 Simulink7.0功能模块的分类及其用途

7.2.3 有关Simulink7.0的几个问题

7.3 用Simulink建立系统模型

7.3.1 打开模型窗口的方法

7.3.2 模块的查找与选择

7.3.3 模块的复制、移动与删除

7.3.4 模块的连接

7.3.5 模块标题名称的修改

7.3.6 系统结构图模型标题名称的标注与修改

7.3.7 创建模型的取消与复原

7.3.8 模型文件的保存与打开

7.3.9 模型框图的打印

7.3.10 Simulink建模注意事项

7.4 模块内部参数的设置或修改

7.4.1 常用15个模块内部参数的设置或修改

7.4.2 用Simulink建立系统模型举例

7.5 观察Simulink的仿真结果

7.5.1 使用示波器模块观察仿真输出

7.5.2 使用ToWorkspace模块将仿真输出信息返回到MATLAB命令窗口中

7.5.3 使用out模块将仿真输出信息返回到MATLAB命令窗口中

第8章 常用电气系统（SimpowerSystems）实体图形化仿真模型

8.1 电气系统（SimPowerSystems）实体图形化模型库简介

8.1.1 电源（ElectricalSources）模块组

8.1.2 电器元件（Elements）模块组

8.1.3 电力电子元件（PoweiElectrionics）模块组

8.1.4 电机（Machines）模块组

8.1.5 电气测量仪表（Measurements）模块组

8.1.6 应用程序（ApplicationLibraries）模块组

8.1.7 其它电气（Extras）模块组

8.2 常用电气系统（SimPowerSystems实体图形化仿真模型

8.2.1 基本电路元件的仿真模型

8.2.2 典型电机与变压器的仿真模型

8.2.3 基本电力电子器件的仿真模型

8.2.4 电力电子变流器典型驱动装置的仿真模型

8.2.5 典型测量元件与选路器的仿真模型

第9章 电路基本概念与直流电路的MATLAB计算及仿真

9.1 电路基本概念

9.1.1 电路与电路模型

9.1.2 电路的基本物理量

9.1.3 电路的负载工作状态、开路与短路

9.1.4 电压源、电流源及其等效变换

9.2 直流电路的基本计算方法及其MATLAB仿真

9.2.1 电阻串并联连接与星形、三角形连接的等效变换

9.2.2 支路电流法及其MATLAB仿真

9.2.3 叠加原理及其MATLAB仿真

9.2.4 电压源、电流源与等效变换及其MATLAB仿真

9.3 受控源电路的MATLAB计算

9.4 直流电路计算MATLAB仿真再举例

第10章 正弦交流电路的MATLAB计算及仿真

10.1 有关正弦交流电路的基本概念

10.1.1 周期、频率与角频率

10.1.2 瞬时值、幅值与有效值

10.1.3 相位、初相位、相位差与同相位

10.1.4 交流电压源、三相电源仿真模块

10.2 正弦量的表示法

10.2.1 正弦量的三角函数式与正弦波形曲线表示

10.2.2 正弦量的复数表示

10.2.3 正弦量的相量表示

10.3 RLC元件交流电路及其MATLAB仿真

10.3.1 电阻、电感、电容3种电路元件及其功率、电压与电流的复数关系

10.3.2 RLC元件交流电路及其MATLAB仿真举例

10.3.3 复杂正弦交流电路及其MATLAB仿真举例

10.4 交流电路频率特性的MATLAB计算及仿真

10.4.1 滤波电路频率特性的MATLAB计算及仿真

10.4.2 谐振电路频率特性的MATLAB计算及仿真

10.5 提高功率因数的措施及其MATLAB计算及仿真

第11章 三相交流电路的MATLAB计算及仿真

11.1 三相交流电压的MATLAB仿真

11.1.1 电源星形连接的相电压与线电压相量图、相应关系式

11.1.2 绘制三相正弦交流电波形图与相量图示例

11.2 星形与三角形连接负载的MATLAB仿真

11.2.1 三相对称负载计算举例

11.2.2 三相不对称负载计算举例

11.2.3 从交流电源经L与C获得三相对称电压

11.2.4 相序指示器的计算及仿真

11.3 三相功率的MATPLAB计算

11.3.1 三相功率关系式

11.3.2 三相功率计算举例

11.4 对称分量法及其MATLAB计算

11.4.1 120°与-120°旋转因子

11.4.2 对称分量法

11.4.3 对称分量法计算举例

第12章 非正弦周期电流电路的MATLAB计算及仿真

12.1 非正弦周期量的分解

12.1.1 周期函数分解为傅里叶级数

12.1.2 奇函数、偶函数与其它特殊函数的傅里叶级数

……

第13章 线性电路暂态过程时域分析的MATLAB实现

第14章 线性电路暂态过程复频域分析的MATLAB实现

第15章 磁路和铁芯线圈电路的MATLAB计算

第16章 电机机及其简单控制的MATLAB实现

第17章 电力电子技术的MATLAB实践

第18章 电子电路的MATLAB计算及仿真

附录 MATLAB基本函数

参考文献

《电工学的MATLAB实践》包括MATLAB语言基础与电工学的MATLAB实践两篇。《电工学的MATLAB实践》上篇介绍了MATLAB 7.5系统的相关知识，包括MATLAB 7.5系统概述；MATLAB数值运算；MATLAB符号运算基础；MATLAB程序设计与MATLAB 7.5常用图形命令与符号函数图形命令等5章。
《电工学的MATLAB实践》下篇为电工学的MATLAB实践部分，内容包括：MATLAB 7.5的仿真集成环境Simulink 7.0；常用电气系（SimPowerSystems）实体图形化仿真模型；电路基本概念与直流电路的MATLAB计算及仿真；正弦交流电路的MATLAB计算及仿真；三相交流电路的MATLAB计算及仿真；非正弦周期电流电路的MATLAB计算及仿真；线性电路暂态过程时域分析的MATLAB实现；线性电路暂态过程复频域分析的MATLAB实现；磁路和铁芯线圈电路的MATLAB计算；电机及其简单控制的MATLAB实现；电力电子技术的MATLAB实践；电子电路的MATLAB计算及仿真等。
书后附录是作者重新收集并整理的MATLAB基本函数（非控制工具箱函数），以方便读者查阅、使用。
全书共18章，示例丰富，内容翔实。大部分示例取材于国内普遍采用的电工学领域的教科书，还有一部分取自实际工程课题。示例程序都经作者反复调试，既能够在MATLAB里运行，也能够在Notebook中运行（除开一些带鼠标操作的图形函数命令必须在MATLAB命令窗口里运行之外）。
《电工学的MATLAB实践》是工科所有非电类专业学生学习电工学时实验、解题、上机训练、熟悉工程仿真技术的有效工具。也可作为自动控制领域工程技术人员学习MATLAB的参考用书。