具体描述
NATKAB是美国Mathworks公司提出的数学软件，其优秀的数值计算能力和强大的扩展功能为各个领域的用户提供了强有力的支持，因此得到了专家学者和工程技术人员的广泛关注。
本书针对近年来研究十分活跃并且具有广泛应用前景的神经网络领域，简要介绍了神经网络的基本理论，详细介绍了MATLAB 6.x提供的神经网络工具箱的使用方法，最后利用大量的设计实例，说明了基于MATLAB 6.0 x进行神经网格设计和应用的方法。
本书可作为从事神经网络研究和应用工作的大专院校师生、广大科研和工程技术人员的参考书，对其他领域的研究人员也有一定的借鉴作用。本书还可作为神经网络理论课程学习的参考书。
现代控制系统建模与仿真：基于Simulink的高级应用 图书简介 本书旨在为系统工程、自动化、电子信息工程等领域的工程技术人员和高年级本科生、研究生提供一套全面、深入且极具实践指导性的现代控制系统建模与仿真技术教程。全书紧密围绕当前工程实践中占据核心地位的 MATLAB/Simulink 平台展开，但完全侧重于对Simulink高级功能、复杂系统建模方法、非线性系统分析及现代控制理论的应用，与聚焦于MATLAB 6.x基础命令与基本流程的《基于MATLAB 6.x的系统分析与设计》主题截然不同。 本书的重点在于“系统”的复杂性处理和“设计”的前沿化，涵盖了从基础的模块化搭建到复杂的多领域物理系统（Multi-Domain Physical Modeling）的构建与验证的全过程。 --- 第一部分：Simulink核心引擎与高级建模范式 本部分系统梳理了Simulink环境下的核心技术，重点突破基础知识点，直接迈向复杂系统的构建能力。 第一章：Simulink环境的深度定制与性能优化 本章将Simulink的使用提升到工程应用层面。内容包括：自定义S-Function的多种实现方式（M文件、C/MEX文件，以及与外部代码的接口），如何利用加速器模式（Accelerator Mode）和外部模式（External Mode）进行实时仿真与调试。重点探讨编译优化策略，确保在处理大规模状态空间模型时，仿真速度和内存效率达到最优。此外，详细介绍模型引用（Model Referencing）和子系统封装的规范化管理，为大型项目的模块化开发奠定基础。 第二章：离散事件系统与混合动力系统建模 传统的连续系统建模已不能满足现代工程需求。本章深入探讨状态机（Stateflow） 在建模复杂逻辑控制和有限状态自动机中的应用。详细阐述了如何结合Stateflow与Simulink模块，构建混合动力系统（Hybrid Systems），例如涉及模式切换、不连续导数和事件驱动行为的系统。案例聚焦于电力电子控制和机电耦合系统的逻辑设计与验证。 第三章：面向对象与数据流驱动的高级建模 本书强调结构化设计。本章介绍如何利用MATLAB面向对象编程（OOP）思想来管理仿真参数、初始化工作区变量，并动态地生成或修改Simulink模型结构。重点解析数据流驱动建模，即如何通过数据结构的变化来控制仿真路径，提高模型的灵活性和可重用性，这对于参数扫描和设计空间探索至关重要。 --- 第二部分：现代控制理论的Simulink实现与验证 本部分将理论控制转化为实际可运行的仿真模型，并展示如何利用Simulink工具箱进行系统辨识和控制器综合。 第四章：先进状态空间方法与结构化反馈设计 超越经典的PID设计，本章聚焦于现代控制理论在Simulink中的实现。内容包括：极点配置（Pole Placement）、线性二次型调节器（LQR） 的设计流程与参数敏感性分析。着重讲解如何使用Simulink的LTI Viewer和控制系统设计与分析工具箱（Control System Toolbox） 直接导入理论计算结果，并进行时域、频域的性能验证。对观测器设计（如卡尔曼滤波器的结构化实现）有深入探讨。 第五章：非线性系统分析与鲁棒控制建模 在实际工程中，系统往往是非线性的。本章侧重于描述函数法（Describing Function Method） 在Simulink中的图形化应用，以及降阶模型（Averaging Method） 的应用。引入$mathcal{H}_infty$ 控制器和滑模控制（Sliding Mode Control, SMC） 的建模与仿真。详细分析SMC中的抖振现象及其在Simulink中通过切换函数或饱和函数的优化处理。 第六章：系统辨识与模型降阶在Simulink中的集成 在缺乏精确数学模型时，辨识是关键。本章深入讲解如何使用Simulink的系统辨识工具箱（System Identification Toolbox） 进行实验数据采集、模型结构选择（如ARX、BJ模型）以及参数估计。随后，重点讲解如何利用多速率离散化和平衡截断法对高阶模型进行有效降阶，确保降阶模型在Simulink中与原系统具有足够高的仿真一致性。 --- 第三部分：复杂物理系统的多领域集成与实时应用 本部分是本书实践性的高潮，聚焦于跨学科系统的建模和仿真部署。 第七章：Simscape/Simscape DAEs：物理网络建模 本书不依赖于传统的信号流图（Signal Flow Diagram），而是完全采用基于物理连接的建模范式。本章详细介绍Simscape环境，包括其背后的微分代数方程（DAE）求解机制。通过丰富的案例（如机械臂、液压系统、电子电路），演示如何使用Simscape连接器（Connectors）和基础元件库，构建具有真实物理约束的系统模型，而非仅仅是输入输出关系。 第八章：多领域物理系统（MDPS）的耦合仿真 面对机电、热机、电液等复杂系统，本章展示如何利用Simscape的特定模块（如Simscape Driveline, Simscape Fluids）与其他Simulink控制模块进行跨领域数据接口的设置。重点分析不同领域求解器之间的耦合误差处理和同步机制，确保不同物理域（例如，机械的欧拉-拉格朗日方程与电机的状态空间方程）的联合求解精度。 第九章：模型验证、代码生成与硬件在环（HIL）准备 本章将仿真模型转化为工程部署的蓝图。详细介绍Simulink Code Generation的配置选项（如生成C/C++代码、TargetLink集成）。内容覆盖模型一致性验证（Model Verification） 工具箱的使用，包括条件断言（Assertion）和模型覆盖率分析。最后，为读者提供将Simulink模型部署到实时目标机（如dSPACE或Speedgoat）的硬件在环（HIL） 测试环境的初步配置和信号映射流程，确保仿真结果能可靠地指导实际硬件测试。 --- 本书特色总结： 本书完全摈弃了对早期MATLAB 6.x版本基础命令的赘述，而是专注于Simulink/Stateflow/Simscape生态系统在处理非线性、多物理、高阶系统时的高级功能、面向对象的设计方法以及面向代码生成和实时部署的工程实践。它面向的是希望从基础控制理论学习者跃升为复杂系统架构师的专业读者。读者将通过本书掌握构建下一代工业控制和自动化系统所需的建模能力。
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