控制系統(tǒng)MATLAB仿真與設(shè)計(jì)

第1章 緒論
　1.1 仿真技術(shù)簡(jiǎn)介
　　1.1.1 仿真技術(shù)的基本概念和分類
　　1.1.2 計(jì)算機(jī)仿真的基本過(guò)程
　1.2 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展概況
　　1.2.1 硬件發(fā)展
　　1.2.2 軟件發(fā)展
　1.3 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用
　1.4 控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真與輔助設(shè)計(jì)概述
　1.5 基于matlab的控制系統(tǒng)仿真的現(xiàn)狀
　1.6 仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
　1.7 本書的基本結(jié)構(gòu)和內(nèi)容
　　習(xí)題
第2章 matlab語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
　2.1 matlab語(yǔ)言簡(jiǎn)介
　　2.1.1 matlab語(yǔ)言的應(yīng)用
　　2.1.2 matlab語(yǔ)言的發(fā)展概況
　2.2 matlab數(shù)值運(yùn)算基礎(chǔ)
　　2.2.1 matlab語(yǔ)言的變量與常量
　　2.2.2 matlab語(yǔ)言的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
　　2.2.3 matlab語(yǔ)言的基本語(yǔ)句結(jié)構(gòu)
　　2.2.4 冒號(hào)表達(dá)式與子矩陣提取
　　2.2.5 方括號(hào)表達(dá)式
　2.3 基本數(shù)學(xué)運(yùn)算
　　2.3.1 數(shù)組、矩陣的概念
　　2.3.2 數(shù)組或矩陣的創(chuàng)建
　　2.3.3 數(shù)組或矩陣元素的定位
　　2.3.4 數(shù)組或矩陣的算術(shù)運(yùn)算
　　2.3.5 數(shù)組或矩陣的關(guān)系運(yùn)算和邏輯運(yùn)算
　　2.3.6 矩陣函數(shù)
　　2.3.7 基本數(shù)論運(yùn)算
　　2.3.9 解析結(jié)果的化簡(jiǎn)與變換
　2.4 matlab程序流程控制
　　2.4.1 順序結(jié)構(gòu)語(yǔ)句
　　2.4.2 循環(huán)結(jié)構(gòu)
　　2.4.3 條件轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)
　　2.4.4 開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)
　　2.4.5 試探結(jié)構(gòu)
　　2.4.6 matlab程序設(shè)計(jì)基本規(guī)則
　2.5 函數(shù)編寫與調(diào)試
　　2.5.1 matlab語(yǔ)言函數(shù)的基本結(jié)構(gòu)
　　2.5.2 內(nèi)聯(lián)函數(shù)與匿名函數(shù)
　2.6 matlab二維圖形繪制功能
　　2.6.1 二維圖形繪制
　　2.6.2 圖形注釋及坐標(biāo)、刻度的設(shè)置
　　2.6.3 其他二維圖形繪制語(yǔ)句
　　2.6.4 圖形修飾
　2.7 三維圖形表示
　　2.7.1 三維曲線繪制
　　2.7.2 三維網(wǎng)線和曲面繪制
　　2.7.3 三維圖形視角設(shè)置
　2.8 matlab語(yǔ)言與現(xiàn)代科學(xué)運(yùn)算
　　2.8.1 線性代數(shù)問(wèn)題的matlab求解
　　2.8.2 常微分方程問(wèn)題的matlab求解
　　2.8.3 數(shù)據(jù)擬合、插值和樣條問(wèn)題的matlab求解
　2.9 本章小結(jié)
　　習(xí)題
第3章 線性控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
　3.1 線性定常系統(tǒng)模型
　　3.1.1 線性定常系統(tǒng)的傳遞菌數(shù)模型
　　3.1.2 線性系統(tǒng)的零極點(diǎn)增益模型
　　3.1.3 線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型
　3.2 線性離散時(shí)間系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
　　3.2.1 脈沖傳遞函數(shù)模型
　　3.2.2 離散零極點(diǎn)增益模型
　　3.2.3 離散狀態(tài)方程模型
　3.3 線性定常系統(tǒng)模型的屬性
　　3.3.1 lti模型對(duì)象的屬性描述
　3.4 線性系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型之間的相互轉(zhuǎn)換
　　3.4.1 連續(xù)模型和離散模型的相互轉(zhuǎn)換
　　3.4.2 系統(tǒng)傳遞函數(shù)的獲取
　　3.4.3 lti對(duì)象屬性之間的轉(zhuǎn)換
　3.5 方框圖模型的連接和化簡(jiǎn)
　　3.5.1 控制系統(tǒng)的典型連接結(jié)構(gòu)
　　3.5.2 節(jié)點(diǎn)移動(dòng)時(shí)的等效變換
　　3.5.3 復(fù)雜系統(tǒng)模型的連接和簡(jiǎn)化
　3.6 本章小結(jié)
　　習(xí)題
第4章 線性控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助分析
　4.1 時(shí)域分析法
　　4.1.1 引言
　　4.1.2 時(shí)域響應(yīng)分析
　　4.1.3 matlab在時(shí)域分析中的應(yīng)用
　　4.1.4 系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
　　4.1.5 綜合實(shí)例及matlab／simulink應(yīng)用
　4.2 根軌跡分析法
　　4.2.1 引言
　　4.2.2 根軌跡定義
　　4.2.3 根軌跡法基礎(chǔ)
　　4.2.4 其他形式的根軌跡
　　4.2.5 綜合實(shí)例及matlab應(yīng)用
　4.3 頻域分析法
　　4.3.1 引言
　　4.3.2 頻率特性基本概念
　　4.3.3 頻率特性的表示方法
　　4.3.4 頻率n向應(yīng)分析
　　4.3.5 matlab在頻率法中的應(yīng)用
　4.4 線性系統(tǒng)狀態(tài)空間分析
　　4.4.1 引言
　　4.4.2 線性系統(tǒng)狀態(tài)空間基礎(chǔ)
　　4.4.3 線性系統(tǒng)的狀態(tài)可控性與狀態(tài)可觀性
　　4.4.4 線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
　　4.4.5 綜合實(shí)例及matlab應(yīng)用
　4.5 本章小結(jié)
　　習(xí)題
第5章 simulink在系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用
　5.1 simulink仿真概述
　5.2 simulink的模塊庫(kù)簡(jiǎn)介
　5.3 simulink功能模塊的處理
　5.4 simulink仿真設(shè)置
　5.5 simulink仿真舉例
　5.6 simulink自定義功能模塊
　　5.6.1 simulink子系統(tǒng)簡(jiǎn)介
　　5.6.2 simulink高級(jí)子系統(tǒng)應(yīng)用
　　5.6.3 封裝子系統(tǒng)
　5.7 s函數(shù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用
　　5.7.1 s函數(shù)設(shè)計(jì)
　　5.7.2 s函數(shù)的應(yīng)用
　　5.8 本章小結(jié)
　　習(xí)題
第6章 控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
　6.1 引言
　6.2 頻率法串聯(lián)超前滯后校正
　　6.2.1 串聯(lián)超前校正
　　6.2.2 串聯(lián)滯后校正
　　6.2.3 串聯(lián)滯后—超前校正
　6.3 基于狀態(tài)空間模型的控制器設(shè)計(jì)方法
　　6.3.1 狀態(tài)反饋控制
　　6.3.2 極點(diǎn)配置控制器設(shè)計(jì)
　　6.3.3 線性二次型指標(biāo)最優(yōu)調(diào)節(jié)器
　　6.3.4 觀測(cè)器設(shè)計(jì)及基于觀測(cè)器的調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)
　6.4 控制系統(tǒng)pid控制器設(shè)計(jì)法
　　6.4.1 pid控制簡(jiǎn)述
　　6.4.2 pid控制原理
　　6.4.3 pid控制調(diào)節(jié)作用分析
　　6.4.4 pid校正設(shè)計(jì)方法
　6.5 仿真實(shí)例——球桿系統(tǒng)pd控制器設(shè)計(jì)
　　6.5.1 球桿系統(tǒng)模型分析
　　6.5.2 仿真分析
　6.6 本章小結(jié)
　　習(xí)題
第7章 智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　7.1 引言
　7.2 模糊控制及模糊控制器設(shè)計(jì)
　　7.2.1 模糊控制基本原理
　　7.2.2 模糊pd控制器設(shè)計(jì)
　7.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器設(shè)計(jì)
　　7.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介
　　7.3.2 基于單個(gè)神經(jīng)元pid控制器設(shè)計(jì)
　　7.3.3 基于反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的pid控制器
　7.4 基于遺傳算法的最優(yōu)控制器設(shè)計(jì)
　　7.4.1 遺傳算法基本原理
　　7.4.2 遺傳算法求解函數(shù)最大值
　　7.4.3 基于遺傳算法pid最優(yōu)控制問(wèn)題求解
　7.5 本章小結(jié)
　　習(xí)題
參考文獻(xiàn)