MATLAB控制系統(tǒng)設計與仿真

第1章 MATLAB知識簡介
1.1 MATLAB概述
1.2 MATLAB的基本操作
1.2.1 MATLAB語言特點
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)組與矩陣運算
2.1 MATLAB的數(shù)組與矩陣運算
2.1.1 數(shù)組與矩陣的基本概念
2.1.2 數(shù)組或矩陣元素的標識
2.1.3 數(shù)組與矩陣的輸入方法
2.1.4 向量的生成及其運算
2.1.5 矩陣的特有運算
2.1.6 字符串作為字符數(shù)組的示例
2.2 多項式及其運算
2.2.1 多項式運算函數(shù)
2.2.2 多項式運算舉例
第3章 符號運算
3.1 算術符號操作
3.2 基本運算
3.2.1 函數(shù)計算器
3.2.2 微積分
3.2.3 符號函數(shù)的作圖
3.2.4 積分變換
3.2.5 Taylor級數(shù)
3.2.6 其他
3.3 復變函數(shù)計算的MATLAB實現(xiàn)
3.3.1 復數(shù)的概念
3.3.2 MATLAB關于復變量的函數(shù)命令
3.3.3 復數(shù)的生成與創(chuàng)建復矩陣
3.3.4 復數(shù)的幾何表示
3.3.5 復數(shù)代數(shù)運算的MATLAB實現(xiàn)
第4章 MATLAB程序設計
4.1 文件與程序結構
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 程序結構
4.4.1 順序結構
4.4.2 循環(huán)結構
4.4.3 分支結構
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
5.1 自動控制系統(tǒng)概述
5.1.1 自動控制系統(tǒng)基本概念
5.1.2 自動控制系統(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
5.2.1 傳遞函數(shù)模型
5.2.2 零極點增益模型
5.2.3 控制系統(tǒng)的時域分析
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
5.3.1 狀態(tài)空間模型
5.3.2 控制系統(tǒng)的可控性與可觀測性
5.3.3 極點配置設計
5.3.4 最優(yōu)控制設計
5.3.5 魯棒控制理論
第6章 仿真環(huán)境Simulink使用基礎
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)學運算（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 信號線的操作
6.2.4 模型的運行
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 模型的應用舉例
6.4 Simulink 的應用
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)設計舉例
第7章 控制系統(tǒng)數(shù)學模型的MATLAB實現(xiàn)
7.1 控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
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 零極點增益模型
7.2.4 頻率響應數(shù)據(jù)模型
7.3 數(shù)學模型參數(shù)的獲取
7.4 數(shù)學模型的轉(zhuǎn)換
7.4.1 連續(xù)時間模型轉(zhuǎn)換為離散時間模型
7.4.2 離散時間模型轉(zhuǎn)換為連續(xù)時間模型
7.4.3 離散時間系統(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)換為零極點增益模型
7.4.8 零極點增益模型轉(zhuǎn)換為傳遞函數(shù)模型
7.4.9 零極點增益模型轉(zhuǎn)換為狀態(tài)空間模型
7.5 數(shù)學模型的連接
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)的時域分析
8.1.1 時域分析基礎
8.1.2 與時域分析相關的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
8.2.2 與根軌跡分析相關的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
8.3.2 與頻域分析相關的MATLAB函數(shù)
8.4 狀態(tài)空間模型的線性變換及簡化
8.4.1 基礎知識
8.4.2 線性變換及簡化
8.5 狀態(tài)空間法分析
8.5.1 基礎知識
8.5.2 可控性與可觀測性分析
8.5.3 穩(wěn)定性分析
第9章 經(jīng)典控制系統(tǒng)設計與仿真
9.1 經(jīng)典控制系統(tǒng)設計概述
9.2 控制系統(tǒng)的根軌跡設計
9.2.1 根軌跡超前校正設計
9.2.2 根軌跡滯后校正設計
9.3 控制系統(tǒng)的波特圖設計
9.3.1 波特圖超前校正設計
9.3.2 波特圖滯后校正設計
9.3.3 波特圖滯后-超前校正設計
9.4 PID控制器設計
9.4.1 PID控制原理
9.4.2 PID控制器設計
第10章 現(xiàn)代控制系統(tǒng)設計與仿真
10.1 現(xiàn)代控制系統(tǒng)設計概述
10.2 狀態(tài)反饋與極點配置
10.2.1 狀態(tài)反饋
10.2.2 輸出反饋
10.2.3 極點配置
10.3 狀態(tài)觀測器
10.3.1 狀態(tài)觀測器的基本概念
10.3.2 全維狀態(tài)觀測器
10.3.3 降維狀態(tài)觀測器
10.4 線性二次型最優(yōu)控制器設計
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)設計
10.5.1 魯棒控制工具箱
10.5.2　控制器設計
參考文獻