MATLAB控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真

第1章 MATLAB知識(shí)簡介
1.1 MATLAB概述
1.2 MATLAB的基本操作
1.2.1 MATLAB語言特點(diǎn)
1.2.2 MATLAB的M文件介紹
1.2.3 MATLAB的使用命令
1.2.4 MATLAB函數(shù)舉例
1.3 MATLAB 窗口的基本操作
1.3.1 命令窗口的使用
1.3.2 Figure窗口的圖形操作功能
1.3.3 GUI（圖形用戶接口）
1.3.4 自定義函數(shù)
1.3.5 交互控制
第2章 MATLAB數(shù)組與矩陣運(yùn)算
2.1 MATLAB的數(shù)組與矩陣運(yùn)算
2.1.1 數(shù)組與矩陣的基本概念
2.1.2 數(shù)組或矩陣元素的標(biāo)識(shí)
2.1.3 數(shù)組與矩陣的輸入方法
2.1.4 向量的生成及其運(yùn)算
2.1.5 矩陣的特有運(yùn)算
2.1.6 字符串作為字符數(shù)組的示例
2.2 多項(xiàng)式及其運(yùn)算
2.2.1 多項(xiàng)式運(yùn)算函數(shù)
2.2.2 多項(xiàng)式運(yùn)算舉例
第3章 符號(hào)運(yùn)算
3.1 算術(shù)符號(hào)操作
3.2 基本運(yùn)算
3.2.1 函數(shù)計(jì)算器
3.2.2 微積分
3.2.3 符號(hào)函數(shù)的作圖
3.2.4 積分變換
3.2.5 Taylor級(jí)數(shù)
3.2.6 其他
3.3 復(fù)變函數(shù)計(jì)算的MATLAB實(shí)現(xiàn)
3.3.1 復(fù)數(shù)的概念
3.3.2 MATLAB關(guān)于復(fù)變量的函數(shù)命令
3.3.3 復(fù)數(shù)的生成與創(chuàng)建復(fù)矩陣
3.3.4 復(fù)數(shù)的幾何表示
3.3.5 復(fù)數(shù)代數(shù)運(yùn)算的MATLAB實(shí)現(xiàn)
第4章 MATLAB程序設(shè)計(jì)
4.1 文件與程序結(jié)構(gòu)
4.1.1 M文件
4.1.2 輸入與輸出
4.2 參數(shù)與變量
4.2.1 參數(shù)
4.2.2 全局變量和局部變量
4.3 數(shù)據(jù)類型
4.4 程序結(jié)構(gòu)
4.4.1 順序結(jié)構(gòu)
4.4.2 循環(huán)結(jié)構(gòu)
4.4.3 分支結(jié)構(gòu)
4.4.4 程序終止控制語句
4.4.5 程序異常處理語句
4.5 程序流控制語句
4.5.1 echo指令
4.5.2 pause指令
4.5.3 keyboard指令
4.5.4 break指令
4.6 MATLAB函數(shù)
4.6.1 函數(shù)
4.6.2 子函數(shù)
4.6.3 私有函數(shù)
4.6.4 嵌套函數(shù)
4.7 MATLAB程序調(diào)試
4.7.1 調(diào)試方法
4.7.2 調(diào)試工具
第5章 控制系統(tǒng)理論基礎(chǔ)
5.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)概述
5.1.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)基本概念
5.1.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類
5.1.3 控制系統(tǒng)性能要求
5.2 經(jīng)典控制理論基礎(chǔ)
5.2.1 傳遞函數(shù)模型
5.2.2 零極點(diǎn)增益模型
5.2.3 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析
5.2.4 控制系統(tǒng)的頻域分析
5.2.5 控制系統(tǒng)的根軌跡分析
5.3 現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)
5.3.1 狀態(tài)空間模型
5.3.2 控制系統(tǒng)的可控性與可觀測(cè)性
5.3.3 極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)
5.3.4 最優(yōu)控制設(shè)計(jì)
5.3.5 魯棒控制理論
第6章 仿真環(huán)境Simulink使用基礎(chǔ)
6.1 Simulink庫模塊簡介
6.1.1 連續(xù)（Continuous）模塊組
6.1.2 非連續(xù)（Discontinuities）模塊組
6.1.3 離散（Discrete）模塊組
6.1.4 數(shù)學(xué)運(yùn)算（Math Operations）模塊組
6.1.5 接收器（Sinks）模塊組
6.1.6 輸入源（Sources）模塊組
6.2 Simulink基本建模方法
6.2.1 模型窗口的建立
6.2.2 模塊的操作
6.2.3 信號(hào)線的操作
6.2.4 模型的運(yùn)行
6.2.5 模型的保存
6.3 Simulink模型舉例
6.3.1 模型演示
6.3.2 模型的應(yīng)用舉例
6.4 Simulink 的應(yīng)用
6.4.1 Simulink子系統(tǒng)
6.4.2 封裝模塊與創(chuàng)建模塊庫
6.5 S-函數(shù)及其應(yīng)用
6.5.1 Simulink仿真過程
6.5.2 用MATLAB語句編寫S-函數(shù)
6.5.3 S-函數(shù)設(shè)計(jì)舉例
第7章 控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的MATLAB實(shí)現(xiàn)
7.1 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
7.1.1 線性定常連續(xù)系統(tǒng)
7.1.2 線性定常離散系統(tǒng)
7.2 數(shù)學(xué)模型的建立
7.2.1 傳遞函數(shù)模型
7.2.2 狀態(tài)空間模型
7.2.3 零極點(diǎn)增益模型
7.2.4 頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)模型
7.3 數(shù)學(xué)模型參數(shù)的獲取
7.4 數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)換
7.4.1 連續(xù)時(shí)間模型轉(zhuǎn)換為離散時(shí)間模型
7.4.2 離散時(shí)間模型轉(zhuǎn)換為連續(xù)時(shí)間模型
7.4.3 離散時(shí)間系統(tǒng)重新采樣
7.4.4 傳遞函數(shù)模型轉(zhuǎn)換為狀態(tài)空間模型
7.4.5 傳遞函數(shù)模型轉(zhuǎn)換為零極點(diǎn)增益模型
7.4.6 狀態(tài)空間模型轉(zhuǎn)換為傳遞函數(shù)模型
7.4.7 狀態(tài)模型轉(zhuǎn)換為零極點(diǎn)增益模型
7.4.8 零極點(diǎn)增益模型轉(zhuǎn)換為傳遞函數(shù)模型
7.4.9 零極點(diǎn)增益模型轉(zhuǎn)換為狀態(tài)空間模型
7.5 數(shù)學(xué)模型的連接
7.5.1 優(yōu)先原則
7.5.2 串聯(lián)連接
7.5.3 并聯(lián)連接
7.5.4 反饋連接
7.5.5 添加連接
7.5.6 復(fù)雜模型的連接
第8章 控制系統(tǒng)分析
8.1 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析
8.1.1 時(shí)域分析基礎(chǔ)
8.1.2 與時(shí)域分析相關(guān)的MATLAB函數(shù)
8.2 控制系統(tǒng)根軌跡法
8.2.1 根軌跡法的基礎(chǔ)
8.2.2 與根軌跡分析相關(guān)的MATLAB函數(shù)
8.2.3 其他形式的根軌跡
8.3 控制系統(tǒng)的頻域分析
8.3.1 頻域分析的基礎(chǔ)
8.3.2 與頻域分析相關(guān)的MATLAB函數(shù)
8.4 狀態(tài)空間模型的線性變換及簡化
8.4.1 基礎(chǔ)知識(shí)
8.4.2 線性變換及簡化
8.5 狀態(tài)空間法分析
8.5.1 基礎(chǔ)知識(shí)
8.5.2 可控性與可觀測(cè)性分析
8.5.3 穩(wěn)定性分析
第9章 經(jīng)典控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真
9.1 經(jīng)典控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述
9.2 控制系統(tǒng)的根軌跡設(shè)計(jì)
9.2.1 根軌跡超前校正設(shè)計(jì)
9.2.2 根軌跡滯后校正設(shè)計(jì)
9.3 控制系統(tǒng)的波特圖設(shè)計(jì)
9.3.1 波特圖超前校正設(shè)計(jì)
9.3.2 波特圖滯后校正設(shè)計(jì)
9.3.3 波特圖滯后-超前校正設(shè)計(jì)
9.4 PID控制器設(shè)計(jì)
9.4.1 PID控制原理
9.4.2 PID控制器設(shè)計(jì)
第10章 現(xiàn)代控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真
10.1 現(xiàn)代控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述
10.2 狀態(tài)反饋與極點(diǎn)配置
10.2.1 狀態(tài)反饋
10.2.2 輸出反饋
10.2.3 極點(diǎn)配置
10.3 狀態(tài)觀測(cè)器
10.3.1 狀態(tài)觀測(cè)器的基本概念
10.3.2 全維狀態(tài)觀測(cè)器
10.3.3 降維狀態(tài)觀測(cè)器
10.4 線性二次型最優(yōu)控制器設(shè)計(jì)
10.4.1 線性二次型最優(yōu)控制概述
10.4.2 連續(xù)系統(tǒng)線性二次型最優(yōu)控制
10.4.3 離散系統(tǒng)線性二次型最優(yōu)控制
10.4.4 線性二次型Gauss最優(yōu)控制
10.5 魯棒控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
10.5.1 魯棒控制工具箱
10.5.2　控制器設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)