MATLAB与控制系统仿真 张磊 著 张磊,任旭颖 编 大中专 文轩网

目 录 绪论―教学与学习建议 - 1 - 章  控制系统仿真概述 - 4 - 1.1  系统仿真概述 - 4 - 1.2 MATLAB简介 - 6 - 1.3 MATLAB基本操作 - 8 - 1.3.1 MATLAB R2014a的启动 - 8 - 1.3.2 基本操作界面 - 8 - 1.4  MATLAB操作实例 - 12 - 课后习题1 - 14 - 第2章  MATLAB矩阵及其基本操作 - 15 - 2.1  矩阵及其操作 - 16 - 2.1.1  矩阵的创建 - 16 - 2.1.2  矩阵的属性 - 17 - 2.1.3  创建特殊矩阵 - 17 - 2.1.4  矩阵操作 - 18 - 2.2  矩阵运算 - 19 - 2.2.1  矩阵加、减运算 - 19 - 2.2.2  矩阵的点运算 - 19 - 2.2.3  矩阵乘运算 - 20 - 2.2.4  矩阵的一些特殊运算 - 21 - 2.3  多维矩阵及其操作 - 22 - 2.3.1  通过指定索引把二维矩阵扩展为多维矩阵 - 22 - 2.3.2  使用内联函数创建多维矩阵 - 23 - 2.3.3  使用cat函数进行链接创建 - 23 - 2.4  结构体和元胞数组 - 24 - 2.4.1  结构体的创建 - 24 - 2.4.2  元胞数组 - 26 - 2.5  字符串 - 28 - 2.6  关系运算 - 28 - 课后习题2 - 29 - 第3章  MATLAB数学运算基础 - 30 - 3.1  矩阵的基本运算 - 31 - 3.1.1  矩阵的逆 - 31 - 3.1.2  矩阵的特征值和特征向量 - 32 - 3.2  线性方程组的求解方法 - 32 - 3.3  多项式运算 - 34 - 3.3.1  使用roots函数求多项式的根 - 34 - 3.3.2  使用conv函数进行多项式乘运算 - 35 - 3.3.3  使用deconv函数进行多项式除运算 - 35 - 3.3.4  多项式微分 - 36 - 3.4  多项式曲线拟合 - 36 - 3.5  数据统计 - 37 - 课后习题3 - 42 - 第4章  M文件与MATLAB编程基础 - 43 - 4.1 MATLAB的M文件 - 43 - 4.1.1 M文件的创建和编辑 - 44 - 4.1.2  编辑器窗口说明 - 45 - 4.2 MATLAB控制语句 - 46 - 4.2.1 分支控制语句 - 46 - 4.2.2 循环控制语句 - 49 - 课后习题4 - 50 - 第5章  函数与外部数据操作 - 52 - 5.1 M文件（函数） - 52 - 5.1.1 函数类型 - 52 - 5.1.2 参数传递 - 55 - 5.2 外部数据操作 - 56 - 5.2.1 MATLAB的外部数据操作 - 57 - 5.2.2 使用窗口操作实现文件数据读取 - 58 - 5.2.3 MATLAB程序中获取用户输入数据 - 60 - 5.2.4 MATLAB程序中日期和时间的使用 - 61 - 课后习题5 - 62 - 第6章  MATLAB的绘图及图像处理 - 63 - 6.1 MATLAB的绘图 - 63 - 6.1.1 二维图形 - 65 - 6.1.2 三维图形 - 79 - 6.2 MATLAB的图像处理 - 86 - 6.2.1 颜色 - 86 - 6.2.2 光照效果 - 87 - 课后习题6 - 88 - 第7章  交互式仿真工具Simulink - 89 - 7.1 Simulink简介 - 89 - 7.2  Simulink的模块库浏览界面 - 90 - 7.3 Simulink建模与仿真 - 95 - 7.3.1 Simulink建模与仿真的步骤 - 95 - 7.3.2 Simulink模块的基本操作 - 96 - 7.3.3  Simulink仿真参数的设置 - 97 - 7.4 仿真结果的运行、观察和调试 - 101 - 7.4.1 使用菜单运行仿真 - 102 - 7.4.2 使用命令进行仿真 - 102 - 7.4.3 观察并分析仿真结果 - 104 - 7.4.4  仿真的调试方法 - 106 - 7.5 Simulink的自定义功能模块 - 108 - 课后习题7 - 108 - 第8章  控制系统模型的定义 - 110 - 8.1  自动控制系统 - 111 - 8.1.1  开环控制与闭环控制 - 111 - 8.1.2  自动控制理论概要 - 112 - 8.1.3  自动控制系统中的术语和定义 - 112 - 8.2  控制系统仿真概述 - 113 - 8.2.1  建立数学模型的实验方法简介 - 113 - 8.2.2 建立数学模型的方法 - 113 - 8.2.3 控制系统模型引言 - 114 - 8.3 模型的描述、生成与封装 - 114 - 8.3.1 传递函数模型的描述（tf模型） - 114 - 8.3.2  零极点模型的描述（zpk模型） - 116 - 8.3.3 状态空间模型的描述（ss模型） - 117 - 8.3.4  线性定常系统LTI模型的生成 - 117 - 8.4  控制系统数学模型的转换和连接 - 120 - 8.4.1  系统模型的转换 - 120 - 8.4.2 系统模型的连接 - 122 - 课后习题8 - 125 - 第9章 控制系统的稳定性分析 - 127 - 9.1 控制系统的稳定性分析 - 128 - 9.1.1  直接判别法 - 129 - 9.1.2  绘制零极点图进行判断 - 130 - 9.2  绘制系统的响应曲线 - 131 - 9.2.1  阶跃响应函数 - 132 - 9.2.2  脉冲响应函数 - 135 - 9.2.3 零输入响应函数 - 137 - 9.2.4  输入信号的产生及应用 - 139 - 9.2.5  使用Simulink实现时域响应分析 - 140 - 课后习题9 - 143 - 0章 控制系统的时域分析 - 144 - 10.1 系统的阶跃响应分析 - 145 - 10.2 MATLAB系统分析工具LTI Viewer - 156 - 10.3  控制系统的稳态误差 - 158 - 课后习题10 - 163 - 1章  控制系统的根轨迹分析 - 165 - 11.1  根轨迹法基础 - 166 - 11.1.1  分析的基本原理 - 166 - 11.1.2  使用MATLAB函数绘制根轨迹图 - 169 - 11.2  根轨迹法分析系统 - 173 - 11.2.1  增加开环零极点对根轨迹的影响 - 173 - 11.2.2  利用根轨迹法分析系统的暂态特性 - 178 - 11.3  MATLAB在根轨迹分析中的综合应用(rltool) - 179 - 11.3.1  图形界面工具rltool - 179 - 11.3.2  综合应用实例 - 182 - 课后习题11 - 185 - 2章  控制系统的频域分析 - 187 - 12.1  频域分析法基础 - 187 - 12.1.1  分析的基本原理 - 187 - 12.1.2  频率响应和频率特性 - 188 - 12.2  MATLAB频域分析法―频率特性图 - 189 - 12.2.1  奈奎斯特图的绘制 - 189 - 12.2.2  奈奎斯特图判稳 - 190 - 12.2.3  伯德图的绘制 - 192 - 12.3  系统的相对稳定性和稳定裕度 - 195 - 12.3.1  幅值裕度和相角裕度 - 195 - 12.3.2  幅值裕度和相角裕度获取方法 - 195 - 课后习题12 - 197 - 3章  PID控制器设计与应用 - 200 - 13.1  串联校正与反馈校正 - 200 - 13.1.1  串联校正 - 200 - 13.1.2  反馈校正 - 204 - 13.2 PID校正概述 - 205 - 13.3 PID控制器设计与参数整定 - 211 - 13.4 PID Tuner控制器设计 - 214 - 课后习题13 - 219 - 4章  MATLAB图形用户界面GUI - 221 - 课后习题14 - 226 - 参 考 文 献 - 227