　　MATLAB中文論壇鼎力支持，提供“在綫交流，有問必答”網絡互動答疑服務
　　詳解48個工程應用案例、54個算法案例和39種算法應用
　　詳解24種常用數據處理算法、10種常用控製係統、7種控製係統仿真算法、4種生物智能算法，從而幫助讀者解決復雜的工程問題
　　結閤大量的工程案例，對車輛電子和精密儀器等領域的熱門問題進行瞭深入分析
　　內容涵蓋廣泛，涉及土木、機械、電氣、高效編程及科學計算等多個領域
　　注重實際，對網絡上討論的大部分相關疑難問題均有涉及

內容簡介

　　《MATLAB車輛工程應用實戰》全麵係統地講解瞭MATLAB控製仿真在車輛工程中的應用。書中結閤理論和求解對象，解決復雜的工程問題，為實際工程所用，並且對網絡論壇上討論的大部分相關疑難問題，《MATLAB車輛工程應用實戰》均有涉及。《MATLAB車輛工程應用實戰》注重實戰，講解時給齣瞭大量的實例以求解車輛工程的常見問題，從而幫助讀者更好地學習。《MATLAB車輛工程應用實戰》共20章，分為3篇。涵蓋的內容有：MATLAB基礎知識、圖形顯示及GUI設計、簡單工程應用分析、濾波器設計及控製係統仿真建模、彈簧阻尼係統建模、基於PID的控製算法、基於人群搜索算法的PID參數整定、基於LQR和PID的倒立擺小車控製、結構靜力學設計仿真計算、懸臂梁振動主動控製、結構學運動仿真、敞篷汽車優化設計及模態分析、列車係統控製仿真、汽車振動控製仿真、汽車車燈光源優化分析、橢圓擬閤和微分方程計算、隱式逐步積分法、基於PSO的優化設計、基於GA的優化分析和基於PSO的機構優化。

　　《MATLAB車輛工程應用實戰》適閤所有想全麵學習MATLAB算法的人員閱讀，尤其適閤車輛工程等相關從業人員閱讀。對於各高校的相關師生，本書也不失為一本很好的參考書。另外，本書還適閤Simulink的相關從業人員閱讀。

　　詳解48個工程應用案例、54個算法案例和39種算法應用

　　詳解24種常用數據處理算法：轉可執行代碼、十六進製轉十進製、符號變量求解、FFT、低通濾波器、Z變換、控製係統仿真、專傢PID、增量式PID、積分分離PID、卡爾曼濾波、模態分析、動畫仿真、振動動力學分析、信號頻譜分析、偏微分方程、橢圓擬閤、歐拉方法、龍格庫塔法、數值計算、綫性加速度法、威爾遜法、優化工具箱、復閤形法

　　詳解10種常用控製係統：連杆機構仿真、電磁懸浮控製係統、空調控製係統、列車控製係統、車輛懸架係統、四自由度汽車係統、汽車燈光源亮區及光照度係統、一階延遲環節、單自由度彈簧阻尼係統、半正定三自由度係統

　　詳解7種控製係統仿真算法：PID控製、卡爾曼的PID控製、人群搜索算法的PID、綫性二次控製、主動控製、復嚮量坐標係下控製仿真、模糊控製器

　　詳解4種生物智能算法：粒子群算法、遺傳算法、人群搜索算法、基於遺傳算法的粒子群混閤優化算法

　　國內較大的MATLAB&Simulink;技術交流平颱聯閤本書作者和編輯，一起為您提供與本書相關的問題解答和MATLAB技術支持服務，讓您獲得很好的閱讀體驗。請隨時登錄MATLAB中文論壇，提齣您在閱讀本書時産生的疑問，作者將定期為您解答。您對本書的任何建議也可以在論壇上發帖，以便於我們後續改進。您的建議將是我們創造精品的動力和源泉。

　　一分鍾快速瞭解本書內容：

　　MATLAB基礎知識

　　GUI應用及數值分析

　　簡單工程應用分析

　　濾波器設計及控製係統建模

　　彈簧阻尼係統建模

　　基於PID的控製算法

　　基於人群搜索算法的PID整定

　　基於PID和LQR的倒立擺小車控製

　　結構靜力學設計仿真計算

　　基於PID的懸臂梁振動主動控製

　　機構學運動仿真

　　敞篷汽車優化設計及模態分析

　　列車係統控製仿真

　　汽車振動控製仿真

　　汽車車燈光源優化分析

　　橢圓擬閤和微分方程計算

　　隱式逐步積分法

　　基於PSO的優化設計

　　基於GA的優化設計

　　基於PSO的機構優化

作者簡介

　　餘勝威，畢業於西南交通大學。有6年以上的MATLAB應用經驗，精通MATLAB算法開發，對程序設計有獨到的見解。榮獲全國數學建模競賽一等奬4項、二等奬3項、優秀奬1項，還獲得瞭編程和其他類競賽奬4項。已錄用論文多篇，參與項目10餘個，獨立編寫瞭7部MATLAB應用領域的圖書。目前主要從事圖像處理、人工智能、信號分析、故障診斷和算法開發等相關方麵的研究。

內頁插圖

第1篇 MATLAB常見技巧應用及控製係統分析基礎
第1章 MATLAB基礎知識
1.1 本章導讀
1.2 MATLAB界麵功能簡介
1.3 MATLAB矩陣基本運算
1.4 MATLAB圖形點綫樣式的設置
1.5 MATLAB繪圖函數的使用
1.5.1 平麵繪圖
1.5.2 三維繪圖
1.5.3 圖形動畫的顯示
1.5.4 數據趨勢逼近
1.5.5 基本圖像處理
1.6 MATLAB代碼轉可執行軟件
1.7 MATLAB代碼執行時間的計算
1.8 使用Notebook
1.9 讀取十六進製數並轉換成十進製數
1.10 解決Simulink模型打不開的問題
1.11 結果保存至文本文件
第2章圖形顯示及GUI設計
2.1 本章導讀
2.2 Annoation圖形標注
2.3 圖形局部放大
2.4 給圖像加上縮放滾動條
2.5 GUI應用分析
2.5.1 圖像加載和存儲
2.5.2 GUI圖形顯示
2.5.3 可變GUI窗體設置
2.6 隨機變量分布圖
2.7 符號變量應用求解
2.8 對數函數圖繪製
2.9 在界麵上顯示特殊字符
第3章簡單工程應用分析
3.1 本章導讀
3.2 反射定理證明求解
3.3 橢圓麵積積分求解
3.4 天然氣井的開采量求解
3.5 煙草攝入量求解
3.6 阻力大小與下落速度求解
第4章濾波器設計及控製係統仿真建模
4.1 本章導讀
4.2 傅立葉變換的性質
4.3 Fourier變換
4.3.1 MATLAB Fourier工具箱實例
4.3.2 快速傅立葉變換與仿真
4.3.3 低通濾波器設計
4.4 Z變換的應用
4.5 係統傳遞函數模型
4.5.1 傳遞函數定義
4.5.2 傳遞函數的特性
4.6 動力學係統基本元件
4.6.1 慣性元件
4.6.2 彈性元件
4.6.3 阻尼元件
4.7 機械手臂控製係統仿真
第5章彈簧阻尼係統建模
5.1 本章導讀
5.2 彈簧振子簡諧振動動畫
5.3 一階延遲環節
5.4 單自由度彈簧阻尼係統
5.4.1 機械係統
5.4.2 力-電係統
5.5 多自由度振動係統
5.5.1 二自由度係統
5.5.2 半正定三自由度係統

第2篇 MATLAB PID控製及車輛控製仿真應用
第6章基於PID的控製算法
6.1 本章導讀
6.2 PID控製原理
6.3 專傢PID控製
6.4 增量式PID控製算法及仿真
6.5 積分分離PID控製算法及其仿真
6.6 PID恒溫控製
6.7 PID直流電機速度控製
6.8 基於卡爾曼濾波器的PID控製
6.8.1 卡爾曼濾波
6.8.2 卡爾曼溫度跟蹤
6.8.3 卡爾曼的PID控製
6.9 基於PID的智能小車循跡控製仿真
第7章基於人群搜索算法的PID參數整定
7.1 SOA算法在PID控製中的運用
7.1.1 PID控製原理
7.1.2 PID的離散化處理
7.1.3 基於SOA的PID參數整定的基本原理
7.2 基於SOA的PID參數整定的設計方案
7.2.1 參數的編碼
7.2.2 適應度函數的選取
7.2.3 搜索步長的確定
7.2.4 搜索方嚮的確定
7.2.5 個體位置的更新
7.2.6 算法流程
7.2.7 算法實例
7.2.8 PID參數整定結果
7.3 進給伺服係統傳遞函數模型
7.4 基於SOA算法的進給伺服係統PID整定
7.4.1 參數的編碼
7.4.2 適應度函數的選取
7.4.3 搜索步長的確定
7.4.4 搜索方嚮的確定
7.4.5 個體位置的更新
7.4.6 SOA算法流程
7.4.7 PID參數整定結果
第8章基於LQR和PID的倒立擺小車控製
8.1 本章導讀
8.2 問題背景
8.3 綫性係統
8.3.1 狀態空間錶達式
8.3.2 係統狀態綫性變換
8.3.3 綫性係統的能控性
8.4 最優控製
8.4.1 綫性二次型控製
8.4.2 LQR狀態反饋矩陣求解
8.4.3 PID狀態反饋矩陣求解
8.5 單擺運動係統仿真動畫
8.6 倒立擺係統
8.6.1 一級倒立擺係統分析
8.6.2 利用LQR法設計控製器
8.6.3 利用PID法設計控製器
8.7 倒立擺係統平衡控製係統設計
8.7.1 綫性二次型倒立擺控製
8.7.2 PID倒立擺控製
第9章結構靜力學設計仿真計算
9.1 本章導讀
9.2 桁架的靜力分析
9.3 梁的靜力分析
9.4 桁架模態分析動畫設計
9.5 基於單元剛度矩陣的結構受力分析
9.5.1 平麵桁架單元剛度矩陣
9.5.2 平麵梁單元的剛度方程
9.5.3 平麵鋼架單元的剛度方程
第10章懸臂梁振動主動控製
10.1 本章導讀
10.2 振動主動控製原理分析
10.3 懸臂梁振動動力學模型
10.3.1 懸臂梁振動力學分析
10.3.2 懸臂梁振動微分方程
10.3.3 固有頻率和主振型
10.4 懸臂梁的PID控製仿真
10.4.1 PID控製理論
10.4.2 PID控製器設計與算法仿真
第11章機構學運動仿真
11.1 本章導讀
11.2 麯柄搖杆機構點跡的動態仿真
11.2.1 麯柄搖杆機構模型的分析
11.2.2 Simulink仿真程序設計
11.3 麯柄搖杆機構運動仿真
11.4 雙麯柄機構
11.5 雙麯柄機構運動仿真
11.6 麯柄滑塊機構運動學仿真建模
11.7 復嚮量坐標係下的麯柄滑塊機構仿真
11.8 麯柄滑塊機構運動仿真
第12章敞篷汽車優化設計及模態分析
12.1 本章導讀
12.2 汽車敞篷機構設計分析
12.3 敞篷汽車三段式摺疊軟頂設計
12.4 汽車敞篷機構運動仿真
12.5 模態分析法
12.5.1 二自由度係統傳遞函數
12.5.2 二自由度係統模態分析
第13章列車係統控製仿真
13.1 本章導讀
13.2 伺服電機正反轉仿真
13.3 二自由度係統動力消振器模型
13.4 無源隔振器的頻率特性分析
13.5 二自由度車輛懸架係統優化控製
13.6 電磁懸浮模糊控製
13.6.1 電磁懸浮過程控製
13.6.2 電流放大器控製係統
13.6.3 位置控製係統的連續和離散模型
13.6.4 模糊調節器控製
13.7 空調自動控製係統
13.8 列車製動停車過程控製
13.8.1 空氣製動力計算
13.8.2 閘瓦壓力計算
13.8.3 車輛阻力計算
13.8.4 列車製動停車過程分析
13.8.5 軌麵粘著係數
13.8.6 仿真計算
13.8.7 CRH動車臨界速度分析
第14章汽車振動控製仿真
14.1 本章導讀
14.2 汽車振動分析
14.3 汽車振動響應
14.3.1 汽車振動係統的簡化
14.3.2 四自由度係統模型
14.3.3 頻響函數求解
14.4 PID於汽車行駛速度控製
14.4.1 汽車行駛控製模型
14.4.2 汽車行駛控製係統動力學模型
14.5 振動信號頻譜分析
第15章汽車車燈光源優化分析
15.1 本章導讀
15.2 問題分析
15.2.1 模型假設
15.2.2 模型符號說明
15.3 點光源直射光形成的錐麵方程確定
15.3.1 點光源傳播中的能量傳遞規律
15.3.2 光照度公式推導
15.3.3 點光源直射光錐麵方程的確定
15.3.4 直射功率有效值計算
15.4 直射光總功率計算
15.5 測試屏上直射光的亮區模型建立
15.5.1 區域D1中的任一點處的光照強度確定
15.5.2 區域D2中的任一點處的光照強度確定
15.5.3 區域D21中的任一點處的光照強度確定
15.5.4 區域D22中的任一點處的光照強度確定
15.5.5 區域D23、D24中的任一點處的光照強度確定
15.5.6 直射光區域內任一點處的光照強度確定
15.6 建立測試屏幕上反射光的亮區模型
15.7 測試屏亮區及光照度計算

第3篇 MATLAB算法設計提高
第16章橢圓擬閤和微分方程計算
16.1 本章導讀
16.2 由離散點擬閤圓方程
16.3 由離散點擬閤橢圓方程
16.4 拱形圓頂及橢圓頂分析
16.5 橢圓形偏微分方程
第17章隱式逐步積分法
17.1 本章導讀
17.2 常用積分錶達式
17.3 歐拉方法
17.3.1 嚮前歐拉方法
17.3.2 嚮後歐拉方法
17.4 高階微分方程（組）的數值計算
17.5 四階龍格庫塔法及亞當斯法
17.6 隱式逐步積分法
17.6.1 綫性加速度法
17.6.2 威爾遜?法
第18章基於PSO的優化設計
18.1 本章導讀
18.2 基本粒子群算法
18.3 粒子群算法的收斂性
18.4 粒子群算法函數極值求解
18.4.1 經典測試函數
18.4.2 一維函數全局最優
18.4.3 無約束函數極值尋優
18.4.4 有約束函數極值尋優
18.4.5 有約束函數極值尋優
第19章基於GA的優化分析
19.1 本章導讀
19.2 遺傳算法特點
19.3 遺傳算法的尋優計算
19.4 基於GA的麯麵極大值尋優
19.5 基於GA_PSO算法極小值尋優
第20章基於PSO的機構優化
20.1 本章導讀
20.2 微粒群優化算法研究現狀
20.2.1 微粒群優化算法的改進研究
20.2.2 微粒群優化算法的應用研究
20.3 機構優化設計理論分析
20.4 平麵連杆機構的模型建立
20.5 利用復閤形法進行設計
20.5.1 復閤形法的算法流程
20.5.2 模型計算結果
20.6 利用約束隨機方嚮法進行設計
20.6.1 初始點的選擇
20.6.2 隨機方嚮法的算法流程
20.6.3 模型計算結果
20.7 利用優化工具箱法進行設計
20.8 利用微粒群優化算法進行設計
參考文獻

前言/序言

　　MATLAB作為一款科學計算軟件逐漸被廣大科研人員所接受。其強大的數據計算功能、圖像的可視化界麵及代碼的可移植性受到瞭廣大科研人員和高校師生的認可，成為瞭科研和學習的必備工具。MATLAB是一款功能強大的仿真軟件，MathWorks公司也一直在不斷地開發各種開發闆的集成接口及仿真器，以做到理論與實際相結閤。因此，作為一名數據分析和計算等方麵的工作人員和學習者，MATLAB是很好的選擇。
　　1.MATLAB簡介
　　MATLAB是美國MathWorks公司齣品的商業數學軟件，用於算法開發、數據可視化、數據分析及數值計算的高級技術計算語言和交互式環境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。Simulink仿真器與實際芯片緊密相連，能夠完成開發平颱實時效果顯示，Simulink模塊式搭建框架直觀，簡約明瞭，在車輛工程應用行業經常用到。
　　2.MATALB車輛工程應用
　　本書結閤深受讀者歡迎的MATLAB案例進行講解。書中的所有案例均采用MATLAB進行設計，並針對具體工程背景，編寫相應的特徵函數進行分析。通過仿真實現，可以讓讀者結閤理論推導過程，學習和掌握MATLAB在車輛控製仿真中的應用。
　　本書涉及麵廣，從基本操作到高級算法應用，幾乎涉及MATLAB車輛控製仿真開發的所有重要知識。
　　當前，圖書市場上還鮮見MATLAB在車輛工程中的應用類書籍。為瞭幫助讀者掌握MATLAB車輛工程仿真應用，筆者結閤自己的專業和研究成果編寫瞭本書。本書涉及土木（模態分析、桁架、梁和鋼架的設計計算）、機械（機構運動仿真、汽車控製和列車係統等）、電氣（電機正反轉、數控車床和算法設計等）及其他（高效編程和科學計算等）領域。本書針對相關科研人員和高校師生，選擇瞭應用廣泛且有一定難度的工程問題進行分析，適閤想全麵學習MATLAB算法和使用MATLAB進行開發的工程技術人員閱讀。
　　本書特色
　　1.提供“在綫交流，有問必答”網絡互動答疑服務
　　國內最大的MATLAB Simulink技術交流平颱——MATLAB中文論壇聯閤本書作者和編輯，一起為您提供與本書相關的問題解答和MATLAB技術支持服務，讓您獲得最佳的閱讀體驗。具體參與方式請詳細閱讀本書封底的說明。
　　2.內容講解不枯燥
　　本書結閤相關理論和實踐案例，以控製對象仿真相關的理論作為支撐，通過理論推導及程序實現，讓讀者容易理解並且掌握。書中的案例都是經常碰到的例子，讀起來不枯燥。
　　3.內容豐富，覆蓋麵廣
　　本書緊跟時代背景，結閤具體工程實例，例如數控機床PID控製、倒立擺控製、懸臂梁主動控製、模態分析、汽車控製仿真及列車係統仿真等，對車輛電子行業、精密儀器等領域的熱門問題進行瞭分析和研究。針對每一個工程案例，筆者結閤理論分析和具體的MATLAB實現，讓讀者可以真正掌握和應用所學知識。
　　4.循序漸進，由淺入深
　　本書從最簡單的工程案例開始分析，讓讀者通過簡單的工程案例，更好地熟悉和瞭解MATLAB的編程思路，然後逐步引入車輛控製仿真，並由此列舉瞭不同係統的控製仿真，可以讓讀者輕鬆地掌握。考慮到不同控製對象可以轉化為傳遞函數控製輸齣模型，因此本書後麵章節也給齣瞭常用的遺傳算法和粒子群算法實例。通過對智能算法的學習，讀者可以真正瞭解對象控製的方法。
　　5.真實案例，隨學隨用
　　本書是一本注重實踐的書，書中有大量的篇幅用在瞭MATLAB解決具體的真實案例中。在車輛工程中列舉瞭兩自由度係統、多自由度係統、列車空調係統、磁懸浮係統和汽車振動模態係統等。列舉對象和控製方法緊跟實際的科研，因此對這些案例稍加修改，即可用於讀者自己正在進行的項目或課題上，從而實現問題的求解。
　　本書內容及體係結構< MATLAB車輛工程應用實戰下載 mobi epub pdf txt 電子書格式