Matlab & Simulink cho kỹ sư (xuất bản lần 2)

Matlab & Simulink cho kỹ sư (Tác giả: Nguyễn Quang Hoàng)

Phần mềm MATLAB là một công cụ xử lý số các hệ kỹ thuật từ đơn giản đến phức tạp. Phần mềm này phù hợp với việc phân tích và tổng hợp nhanh các quá trình động lực đặc biệt trong nghiên cứu và phát triển. Ngày nay, MATLAB đang được sử dụng nhiều trong công nghiệp và ngày càng đóng vai trò quan trọng trong các trường đại học, cao đẳng kỹ thuật. MATLAB có thể trợ giúp đắc lực các sinh viên và kỹ sư trong việc giải quyết các vấn đề tính toán số các bài toán kỹ thuật. Đặc biệt đối với sinh viên và kỹ sư ngành cơ khí, điện, điện tử, cơ điện tử…, MATLAB là một công cụ không thể thiếu.

Trước đây MATLAB được sử dụng chủ yếu bởi các chuyên gia trong xử lý tín hiệu và giải tích số, nhưng trong những năm gần đây đã được chấp nhận rộng rãi và nhiệt tình trong cộng đồng kỹ thuật. Nhiều trường đại học kỹ thuật hiện nay đã đưa khóa học cơ bản về MATLAB hoặc một phần của MATLAB theo định hướng sử dụng vào trong chương trình giảng dạy. MATLAB ngoài việc cung cấp các lệnh dùng ngay thì còn là một môi trường lập trình được và có cùng cấu trúc logic, quan hệ, có điều kiện và vòng lặp như các ngôn ngữ lập trình khác. Do đó, nó có thể được sử dụng để dạy các nguyên tắc lập trình. Trong hầu hết các trường đại học, MATLAB đã trở thành một học phần không thể thiếu và là công cụ tính toán chính được sử dụng trong nhiều học phần khác nhau suốt chương trình giảng dạy

Cuốn sách này được biên soạn với mục đích cung cấp nền tảng cơ sở MATLAB và SIMULINK cho các sinh viên kỹ thuật từ năm thứ ba sau khi đã có các kiến thức cơ bản về toán, vật lý, cơ học kỹ thuật cũng như kỹ thuật lập trình. Ngoài ra, nếu có được thêm các kiến thức về kỹ thuật điều khiển, xử lý dữ liệu số, người đọc có thể mở rộng thêm được các ứng dụng của MATLAB và SIMULINK.

Nội dung sách được phân bố trong 11 chương. Các chương từ 1 đến 8 trình bày việc sử dụng các lệnh của MATLAB cho các bài toán cơ bản như tính toán trên vector, ma trận, đồ họa, tích phân, vi phân số và giải phương trình vi phân thường, hồi quy số liệu, nội suy và một số phép biến đổi tích phân như Fourier, Laplace. Riêng chương 4 trình bày cơ sở của kỹ thuật lập trình, trong đó các câu lệnh điều kiện và các vòng lặp được đưa ra. Chương 9 giới thiệu về phần SIMULINK – một công cụ sử dụng các khối hàm để mô phỏng hệ. Chương 10 trình bày việc sử dụng MATLAB khảo sát tính ổn định, tính điều khiển được và tính quan sát được của hệ tuyến tính mô tả ở dạng phương trình trạng thái. Hai phương pháp thiết kế điều khiển được nêu ra để tính ma trận phản hồi cho bộ điều khiển. Đối với hệ phi tuyến, các ví dụ về ổn định hóa vị trí cân bằng, điều khiển vị trí và điều khiển bám quỹ đạo cho tay máy được trình bày chi tiết. Trong chương 11, một số bài toán kỹ thuật thường gặp trong lĩnh vực cơ học, cơ điện tử và kỹ thuật được trình bày. Trong mỗi chương, sau phần giới thiệu cách sử dụng các lệnh của MATLAB và đôi khi có kèm theo cơ sở lý thuyết của phương pháp, đều có những ví dụ cụ thể và phần bài tập thực hành để người học có thể tự thực hành.