MapleSim系統建模與仿真（簡體書）

Maple是目前應用非常廣泛的科學計算軟件之一，具有強大的符號計算
和數值計算功能。
MapleSim是一個系統級的多領域物理建模和仿真工具，支持Windows／
Linux／Mac操作系統，提
供圖形化的設計環境，設計人員可以快速地完成各種系統的建模、分析和
仿真，對設計方案進行
可行性分析和系統參數優化。
陸正剛、徐俊林主編的《MapleSim系統建模與仿真》共8章，包括
MapleSim使用環境、Maple基礎、創建模型、創建自定義建模元件、模型仿
真和可視化、Maple API和模型分析、MapleSim建模實踐和MapleSim代碼生
成等內容。
《MapleSim系統建模與仿真》適合工程技術領域從事工程設計、計算
機仿真的專業技術人員使用，也可供高等院校理
工科專業的本科生、研究生和工程技術人員參考。

陸正剛、徐俊林主編的《MapleSim系統建模與仿真》共8章：第1章MapleSim使用環境，介紹MapleSim使用和物理建模基礎；第2章Maple基礎，主要介紹Maple的基本功能，包括數值和符號計算計算、求解方程、微積分計算、向量及矩陣計算、微分方程求解等；第3～8章分別重點介紹如何利用MapleSim模型庫創建模型、創建自定義建模元件、模型仿真...

第1章 MapleSim使用環境
1.1 MapleSim物理系統建模
1.1.1 MapleSim的功能
1.1.2 因果和非因果建模
1.2 MapleSim窗口
1.3 基礎教程：RLC電路和直流電機的建模仿真
1.3.1 構建一個RLC電路模型
1.3.2 定義元件的屬性
1.3.3 添加探針(Probe)
1.3.4 RLC電路模型仿真
1.3.5 創建一個簡單的直流電機模型
1.3.6 直流電機模型仿真
第2章 Maple基礎
2.1 與Maple對話
2.1.1 Maple環境
2.1.2 準備工作
2.1.3 輸入數學
2.1.4 鼠標單擊和鍵盤命令
2.1.5 幫助系統
2.1.6 Maple使用快速參考表
2.2 使用命令和函數包
2.2.1 使用頂層Maple命令
2.2.2 使用Maple函數包中的命令
2.3 微積分
2.3.1 極限
2.3.2 微分
2.3.3 級數
2.3.4 積分
2.4 線性代數
2.4.1 創建矩陣和向量
2.4.2 訪問矩陣和向量中的元素
2.4.3 矩陣和向量計算
2.4.4 大型矩陣和向量的數值計算
2.5 微分方程
2.5.1 常微分方程
2.5.2 偏微分方程
2.5.3 微分代數方程
2.6 優化
2.6.1 局部優化
2.6.2 全局優化
2.7 動態系統
2.7.1 創建系統對象
2.7.2 動態系統繪圖
2.7.3 系統分析
2.8 基礎編程知識
2.8.1 Maple的系統結構
2.8.2 數據結構
2.8.3 語句
2.8.4 過程(Procedure)
2.8.5 模塊(Modules)
2.8.6 中斷計算
2.8.7 調試
2.8.8 代碼生成(CodeGeneration)
2.9 Mapie使用中常犯的錯誤
第3章 創建模型
3.1 MapleSim元件庫
3.2 模型導航
3.3 定義元件之間如何相互作用
3.4 定義建模元件屬性
3.4.1 定義參數單位
3.4.2 定義初始條件
3.5 創建和管理子系統
3.5.1 示例：創建子系統
3.5.2 子系統導航
3.5.3 添加一個子系統的多個拷貝(copy)到模型中
3.5.4 編輯子系統定義和共享子系統
3.5.5 使用獨立子系統建模
3.6 全局和子系統參數
3.6.1 全局參數
3.6.2 子系統參數
3.6.3 創建參數塊
3.7 附加文件到模型中
3.8 創建和管理自定義庫
3.9 為模型添加注釋
3.10 輸入2-D數學符號
3.11 創建一個用于插值表元件的數據集
3.12 練習：建立一個模型
第4章 創建自定義建模元件
4.1 概述
4.2 自定義建模元件模板使用介紹
4.2.1 建模元件描述區域
4.2.2 模型方程區域
4.2.3 定義端口區域
4.2.4 生成MapleSim自定義建模元件區域
4.3 創建一個簡單的自定義建模元件
4.4 創建具有信號流行為的自定義建模元件
4.4.1 創建一個簡單的信號流自定義建模元件
4.4.2 使用微分方程創建自定義建模元件
4.5 創建具有物理連接的自定義建模元件
4.6 示例1：非線性彈簧阻尼器元件
4.6.1 打開自定義建模元件模板
4.6.2 定義建模元件名和方程
4.6.3 定義建模元件端口
4.6.4 生成自定義建模元件
4.7 示例2：磁性球懸浮系統
4.7.1 創建子系統
4.7.2 參數化建模
4.7.3 反饋控制
4.7.4 結果顯示
第5章 模型仿真和可視化
5.1 MapleSim如何進行模型仿真
5.2 對模型運行仿真
5.2.1 仿真和高級仿真設置
5.2.2 編輯探針的值
5.2.3 存儲參數集和對比仿真結果
5.3 仿真過程信息
5.4 管理仿真結果
5.5 自定義仿真結果圖形
5.6 仿真結果窗口工具欄和菜單
5.7 多體模型的可視化
5.7.1 三維可視化設置
5.7.2 三維工作空間
5.7.3 查看和導航三維模型
5.7.4 添加三維形狀圖到三維模型
5.7.5 在三維工作空間內建立模型
5.7.6 示例：在三維工作空間內建立一個雙擺模型
5.8 練習：仿真和可視化模型
第6章 Maple API和模型分析
6.1 概述
6.2 提取方程和符號分析
6.2.1 使用Equations模板
6.2.2 示例：自動生成模型的數學方程
6.3 分析線性系統
6.4 參數優化
6.4.1 使用Optimization模板
6.4.2 示例：使用調諧質量阻尼器控制地板的振動
6.5 信號處理與振動分析
6.5.1 離散傅里葉變換
6.5.2 傳動系統的固有頻率
6.6 控制設計工具箱的使用
6.6.1 使用MapleSim控制設計模板
6.6.2 示例：直流電機
第7章 MapleSim建模實踐
7.1 添加一個變速箱到直流電機模型
7.2 纜索牽力控制器建模
7.3 非線性阻尼器建模
7.4 多體機械系統建模
7.4.1 三維建模工作區
7.4.2 常用多體建模元件介紹
7.4.3 平面曲柄滑塊機構建模
7.5 使用自定義建模元件模板
7.5.1 使用自定義建模元件模板：創建一個熱敏電阻
7.5.2 在自定義建模元件模板中使用Maple函數
7.6 高級建模練習：受控機械臂建模
7.6.1 多體機構建模
7.6.2 創建一個自定義元件
7.6.3 完成模型和構建一個控制器
7.6.4 創建自定義仿真結果圖
7.6.5 使用Maple模板分析MapleSim模型
7.7 高級建模練習：簡單的EV電動汽車建模
第8章 MapleSim代碼生成
8.1 MapleSim模型輸出為獨立的C代碼，集成到VC++項目中
8.1.1 MapleSim模型
8.1.2 使用MapleSim內置的code generation template輸出C代碼
8.1.3 在VC++中創建一個新的項目
8.1.4 添加MapleSim生成的C代碼到項目中
8.1.5 運行VC++項目
8.2 MapleSim模型輸出到Simulink
8.2.1 Simulink概述
8.2.2 建立Maple與MATLAB／Simulink之間的連接
8.2.3 使用Simulink Block Generation模板
8.2.4 打開MapleSim Connector預置的示例
8.2.5 輸出MapleSim模型
8.3 MapleSim模型輸出到LabView和NI VerStand
8.3.1 概述
8.3.2 使用LabVIEW Component Block Generation模板
8.3.3 使用LabVIEW Block Generation模板
8.3.4 輸出MapleSim模型為LabVIEW EMI Block
8.4 MapleSim模型輸出到dSPACE
8.4.1 dSPACE概述
8.4.2 使用入門
8.4.3 輸出子系統到dSPACE
參考文獻