本書融合了大學本科期間所學機械原理、電工學、液壓傳動和機械工程控制基礎等機電一體化專業知識, 運用Solidworks、AMESIM與MATLAB/Simulink的接口和數據共享,系統地介紹了基于MATLAB/Simulink的機電一體化的數學建模與物理建模仿真的應用成果。
全書共分8章,內容包括緒言、MATLAB/Simulink基礎知識、數學建模理論及穩定性范例介紹;Simscape機械基礎模塊、及時二代模塊集及其與Solidworks接口介紹及實例的機械平面結構物理建模與仿真;電路系統建模與仿真一章,介紹了電路系統子模塊組、范例及其模塊定義語言;液壓技術物理建模與仿真一章,介紹了液壓傳動與控制典型回路的物理建模實例,AMESIM與MATLAB間共享仿真結果數據;一章是根據作者多年在MATLAB/Simulink領域的科研實踐介紹。
本書可作為高等院校機械工程專業的研究生或高年級本科生學習機電一體化系統建模仿真的教材,也可作為機電領域工程技術人員、科研人員和機電一體化系統建模仿真愛好者的參考書。
1.系統、的機電一體化建模仿真內容
2.豐富、詳盡的MATLAB建模仿真源程序
3.簡潔、實用的精選機電一體化應用實例
4.MATLAB/Simulink同AMESim和SolidWorks等仿真軟件的應用結合
5.本書配有豐富的資源課件和模型文件,可以聯系責編索取
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目 錄
第1章 緒論
1.1 機電一體化系統的一般概念
1.2 開環控制系統與閉環控制系統
1.3 機電一體化系統的分類
1.3.1 線性控制系統和非線性控制系統
1.3.2 恒值控制系統和隨動系統
1.3.3 連續控制系統和離散控制系統
1.4 機電一體化系統的品質要求
1.5 機電一體化關鍵技術
1.6 機電一體化的發展趨勢
1.7 機電一體化系統仿真
1.8系統仿真技術的發展趨勢
1.9數學模型和物理模型
第2章 MATLAB 基礎知識
2.1 MATLAB數值計算
2.1.1 變量和數據
2.1.2 矩陣和數組
2.2 MATLAB計算的可視化
2.3 MATLAB程序設計
2.3.1 程序流程控制
2.3.2 流程控制語句
2.4 Simulink仿真環境 37
2.4.1一個Simulink的簡單程序
2.4.2 Simulink的文件操作和模型窗口
2.4.3 Simulink的基本模塊
2.4.4常用模塊的參數和屬性設置
2.4.5復雜系統的仿真設置
第3章 MATLAB/Simulink與數學建模
3.1 機電控制系統的微分方程
3.1.1 概述
3.1.2 列寫微分方程的一般方法
3.1.3 拉普拉斯變換
3.2 機電一體化系統的傳遞函數
3.2.1傳遞函數的定義與性質
3.2.2傳遞函數的零點、極點和放大系數
3.3 狀態空間法建模
3.4 系統模型的連接
3.4.1 模型串聯
3.4.2 模型并聯
3.4.3 反饋連接
3.5 系統模型的轉換
3.5.1 典型輸入函數
3.5.2 穩定性判定
3.5.3 時域分析中MATLAB函數的應用
3.6 頻率分析
3.6.1 頻率響應
3.6.2 頻率響應的定義
3.6.3用MATLAB函數繪制Nyquist圖
3.6.4 Nyquist穩定判據
3.6.5 Nyquist判據應用舉例
3.6.6 利用MATLAB函數繪制Bode圖
3.6.7 系統的相對穩定性
3.7 實例分析
第4章 MATLAB/Simulink應用實例
4.1 機械系統
4.2 電路系統
4.3機電一體化系統
第5章 機械平面結構物理建模與仿真
5.1 機械Simscape基礎模塊
5.2 SimMechanics及時代機構系統模塊集
5.3 SimMechanics第二代機構系統模塊集
5.4 Simulink與Solidworks接口
第6章 電路系統建模與仿真
6.1 電路系統子模塊組
6.2 電路系統Simscape范例
6.3 Simscape模塊定義語
第7章 液壓技術物理建模與仿真
7.1 液壓基礎模塊庫
7.2 Simhydraulics模塊庫
7.3 機床工作臺液壓系統
7.4 節流調速回路
7.5電液速度控制系統設計
7.6 電液位置控制系統
7.7 平衡回路
7.8 插裝閥回路分析
7.9 Simhydraulics與Simmechanics組合
7.10 MATLAB與AMESIM數據共享
7.11 高低壓雙泵供油快速運動回路建模與仿真
第8章 機電一體化應用實例
8.1 機電一體化產品的系統設計要點
8.1.1 機電一體化產品的系統設計要點
8.1.2 用戶需求的抽象
8.1.3 功能要素和功能模塊
8.1.4 接口設計要點
8.2 柴油機單軌吊承載
8.2.1 行走載荷曲線
8.2.2行走系統建模
8.3行走緊急制動
8.3.1引
8.3.2仿真試驗
8.3.3實驗室試驗
8.3.4應用
8.4單體液壓支柱支護性能分析
8.4.1 支護理論
8.4.2 建立模型
8.4.3 仿真結果后處理
8.5 電液力控制系統
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