воскресенье, 31 июля 2016 г.

«Matlab & Simulink. Проектирование мехатронных систем на ПК» Герман-Галкин С.Г.

Считаю для себя очень большой удачей, что в поисках книг по Матлабу наткнулся на замечательный учебник Сергея Германовича. Книга содержит много полезной информации и очень хорошо структурирована, в ней, как в школьном учебнике – сначала немного теории, затем практические примеры. Но, пожалуй, самым ценным и интересным для меня было то, что в ней рассматриваются вопросы моделирования и проектирования элементов силовой электроники и электроприводов в среде Matlab-Simulink.    

Этот учебник Германа-Галкина опубликован в 2006 году и является уже вторым изданием предыдущей книги автора, которая вышла в свет в далёком 2001 году под названием «Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в Matlab 6.0». Это издание существенно дополнено. В нем значительно расширена рассматриваемая элементная база и системы силовой электроники, и моделирование выполнено в уже более свежей версии Matlab (R2006a). При чтении следует учитывать, что интерфейс современной версии Matlab несколько отличается от версии R2006a, кроме того Simscape (R2015b) значительно дополнена новыми библиотеками. Особо радует, что в этих библиотеках появились системы FACTS (SSC и SVC), а также солнечные батареи и ветрогенераторы. Хотелось бы надеяться, что автор коснётся и этих тем в своих следующих монографиях.

Как указывалось выше, учебник очень хорошо структурирован. Сначала даются некоторые понятия о моделировании и мехатронике, затем интерфейс, назначение и библиотеки Matlab. После этого рассматривается элементная база и моделирование силовых полупроводниковых систем, то же самое сделано и по электроприводам. Перед каждой главой рассматривается физика и математика процесса. Конечно же, теоретическую часть нельзя назвать исчерпывающей, и при чтении книги часто приходится обращаться к справочным материалам, либо к Matlab Help & Documentation. Тем не менее, думается, что объём теоритической части в книге вполне достаточен и для меня оказался очень полезен. В Предисловии автор подчеркнул, что целью учебника является изучение физических основ функционирования отдельных элементов мехатронной системы и их проектирование в среде Matlab-Simulink. По-моему, автор не просто блестяще достиг своей цели, но и сделал это довольно элегантным способом, посредством моделирования. Я уже заказал его следующую книгу «Виртуальные лаборатории полупроводниковых систем в среде Matlab-Simulink» (2013г.), и надеюсь, что она будет такой же интересной и полезной, как и эта.    

Хотелось бы заранее предупредить потенциального читателя, что этот учебник предназначен для студентов, аспирантов, инженеров и преподавателей электротехнических специальностей, т.е. для тех, кто знаком с курсом теоретических основ электротехники и силовой электроники. Кроме того, было бы полезно заранее ознакомиться с интерфейсом и принципами работы оболочки Matlab. Дело в том, что учебник рассказывает о проектировании в среде Matlab, а не о самом программном продукте, и поэтому таких тем, как, например, описание синтаксиса кода, значение функций, работа в командном окне или запуск модулей вы в книге не найдёте.                          

Отдельное спасибо Сергею Германовичу хотелось бы сказать за прилагаемые к книге практические модули, с которыми я ещё пока до конца не разобрался, и по которым у меня появилось много вопросов. Надеюсь, очень скоро я с ними разберусь, а если нет, то автор любезно опубликовал в предисловии книги свой личный электронный адрес для отзывов, замечаний и пожеланий. Такая открытость, довольно редкая в профессорско-преподавательской среде, очень радует, и вызывает лишь восхищение и уважение. 

Книга настоятельно рекомендуется к прочтению тем, кто хотел бы углубить и расширить свои познания о принципах работы силовых полупроводниковых систем и электропривода, а также изучить возможности моделирования этих систем с помощью такого мощного инструмента виртуализации, как Matlab-Simulink.


MATLAB for dummies by Jim Sizemore and John Paul Mueller («Matlab для чайников» Джим Сиземор и Джон Пол Мюиллер)

Множество раз мне доводилось слышать о том, что не стоит изучать новые языки программирования по учебникам типа «Для чайников» или «Курс за 21 день». И всё же, Matlab уж слишком объёмный язык с большим количеством библиотек и блоков, и «грызть» с должным прилежанием толстенные фолианты от корки до корки с мутным конечным результатом, представляется для меня делом не совсем рациональным. В данном вопросе я сторонник малых ставок.

Поэтому я решил начать изучение Matlab с вводных курсов, чтобы лучше понять с какой стороны подходить при решении конкретных задач. Книга «MATLAB for dummies» стояла в топах на Amazon, имела много позитивных отзывов и поэтому мой выбор пал именно на неё.

Книга начинается с того, как скачать пробную 30-дневную версию Matlab и как её установить на компьютер. Авторы обещают, что при должном усердии и старании этого периода вполне хватит для освоения содержания книги. И они оказались правы – я уложился в 19 дней.

Книга действительно рассчитана на нулевой уровень. Объяснения начинаются с описания интерфейса и элементарных арифметических расчётов, и заканчивается написанием простейшего скрипта и функций, созданием диаграмм и решением сложных уравнений.

Для закрепления материала в учебнике приводятся много упражнений. И хотя эти упражнения можно скачать с сайта авторов, конечно же, лучше их печатать ручками. А ещё лучше, если пытаться менять в скриптах этих примеров какие-нибудь данные и смотреть, что будет получаться в результате.       

Единственным недостатком книги является уж слишком большое количество неточностей в скриптах. Думаю в учебниках подобного уровня это явный перебор. Даже если предположить, что авторы намеренно допустили эти «опечатки», чтобы читатель, пытаясь найти ошибки в неработающем коде, совершенствовал свои навыки; всё же стоит помнить, что печатая код, мы и так совершаем целую кучу своих ошибок, и поэтому их избыток, лишь тормозит процесс обучения.

И все же, я бы рекомендовал эту книгу к прочтению для тех, кто начинает изучение Matlab с нуля, с тем, чтобы в дальнейшем легче ориентироваться в своей специализации, будь то математика, статистика или электропривод.