MATLAB自動控制系統(tǒng)設計

前言
第1章　MATLAB基礎簡介
1.1 MATLAB簡介
1.1.1 MATLAB發(fā)展歷程及其影響
1.1.2 MATLAB語言特性
1.1.3 MATLAB應用與組成部分
1.2 MATLAB的運行環(huán)境
1.2.1 工作界面
1.2.2 命令窗口
1.2.3 當前目錄瀏覽器窗口
1.2.4 工作空間瀏覽器窗口
1.2.5 歷史命令窗口
1.2.6 數(shù)組編輯器窗口
1.3 MATLAB的常量與變量
1.3.1 MATLAB的常量
1.3.2 MATLAB的變量
1.4 MATLAB數(shù)值運算
1.4.1 向量及運算
1.4.2 數(shù)組及運算
1.4.3 矩陣的函數(shù)運算
1.4.4 多項式及運算
1.5 MATLAB的程序設計
1.5.1 M文件
1.5.2 函數(shù)變量及變量作用域
1.5.3 子函數(shù)與局部函數(shù)
1.5.4 流程控制語句
1.6 符號運算
1.6.1 符號對象的創(chuàng)建和使用
1.6.2 符號表達式的操作
1.7 子MATLAB的數(shù)學表達式及其書寫
1.7.1 MATLAB的數(shù)學表達式
1.7.2 MATLAB的數(shù)學表達式的書寫
1.8 MATLAB的繪圖功能
1.8.1 二維繪圖
1.8.2 三維繪圖
1.8.3 句柄圖形
1.9 MATABL的其它常用數(shù)學方法
1.9.1 多項式擬合
1.9.2 非線性方程的求解與最優(yōu)化
第2章 控制系統(tǒng)的基礎介紹
2.1 自動控制系統(tǒng)的概念
2.1.1 開環(huán)閉環(huán)控制系統(tǒng)
2.1.2 閉環(huán)控制系統(tǒng)組成結構
2.1.3 反饋控制系統(tǒng)品質(zhì)要求
2.2 自動控制的分類
2.2.1 線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)
2.2.2 離散系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)
2.2.3 恒值系統(tǒng)和隨機系統(tǒng)
2.3 經(jīng)典控制理論
2.3.1 傳遞函數(shù)模型理論
2.3.2 零極點增益模型理論
2.3.3 控制系統(tǒng)的根軌跡分析
2.3.4 控制系統(tǒng)的時域分析
2.3.5 控件系統(tǒng)的頻域分析
2.4 現(xiàn)代控制理論
2.4.1 狀態(tài)空間模型
2.4.2 控制系統(tǒng)的可控性與可觀性
2.4.3 最優(yōu)控制理論
2.4.4 魯棒控制理論
2.5 智能控制理論
2.5.1 智能控制理論概述
2.5.2 模糊控制
第3章 Simulink建模與仿真
3.1 典型控制系統(tǒng)的建模與仿真
3.1.1 控制系統(tǒng)的建模
3.1.2 仿真參數(shù)的設置
3.2 用Simulink建立系統(tǒng)模型
3.2.1 打開模型窗口的方法
3.2.2 模塊的復制、移動與刪除
3.2.3 模塊的連接
3.2.4 模塊名稱的修改
3.2.5 系統(tǒng)結構圖模型標題名稱的標注與修改
3.2.6 創(chuàng)建模型的取消與復原操作
3.2.7 模型文件的保存與打開
3.2.8 Simulink建模注意事項
3.3 模塊的合成、創(chuàng)建與封閉
3.3.1 模塊的合成
3.3.2 創(chuàng)建新模塊
3.3.3 模塊的封裝
3.4 Simulink仿真命令與回調(diào)方法
3.4.1 Simulink模型的構造與編輯命令
3.4.2 Simulink模型仿真命令
3.4.3 模型與模塊的回調(diào)方法
3.5 S函數(shù)
3.5.1 S函數(shù)的工作方式
3.5.2 用MATLAB語言編寫S函數(shù)
第4章 自動控制系統(tǒng)的模型建立與仿真
4.1 控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
4.1.1 連續(xù)系統(tǒng)
4.1.2 離散系統(tǒng)
4.2 數(shù)學模型的建立
4.2.1 傳遞函數(shù)模型
4.2.2 狀態(tài)空間模型
4.2.3 零極點增益模型
4.2.4 頻率響應數(shù)據(jù)模型
4.3 模型對象間的轉(zhuǎn)換
4.3.1 LTI對象轉(zhuǎn)化為傳遞函數(shù)
4.3.2 將LTI對象轉(zhuǎn)化為零極點模型
4.3.3 系統(tǒng)的狀態(tài)方程實現(xiàn)
4.3.4 最小實現(xiàn)
4.4 數(shù)學模型的連接
4.4.1 優(yōu)先原則
4.4.2 串并連接
4.4.3 反饋連接
4.4.4 復雜模型的連接
4.5 控制系統(tǒng)的模型屬性
4.6 含有非線性環(huán)節(jié)的系統(tǒng)仿真
4.6.1 飽和非線性
4.6.2 死區(qū)非線性
4.6.3 間隔非線性
4.7 控制系統(tǒng)的離散化與連續(xù)化
4.7.1 連續(xù)系統(tǒng)模型的離散化
4.7.2 離散系統(tǒng)模型的連續(xù)化
4.8 離散系統(tǒng)的仿真
4.8.1 差分方程法
4.8.2 z變換法
第5章 根軌跡分析法
5.1 根軌跡的基本概念
5.2 根軌跡的指令方式
5.3 根軌跡設計工具
5.3.1 根軌跡圖形設計工具的使用方法
5.3.2 根軌跡圖形設計示例
5.4 利用根軌跡圖對閉環(huán)系統(tǒng)性能分析
5.5 根軌跡分析
5.5.1 幅值條件和相角條件
5.5.2 繪制根軌跡法則
5.5.3 參數(shù)根軌跡的繪制分析
5.5.4 根軌跡的時滯系統(tǒng)分析
5.6 根軌跡對系統(tǒng)的暫態(tài)特性的分析
第6章 時域、頻域分析法
6.1 控制系統(tǒng)的時域分析介紹
6.1.1 時域分析基本概念
6.1.2 時域分析方法
6.2 頻域分析法的基礎
6.2.1 有關頻域分析的幾個概念
6.2.2 控制系統(tǒng)的頻域特性
6.3 頻率響應分析的MATLAB實現(xiàn)
6.3.1 Bode圖的繪制
6.3.2 Nyquist圖的繪制
6.3.3 Nichols圖的繪制
6.4 頻率系統(tǒng)品質(zhì)分析
6.4.1 開環(huán)頻率特性與時域響應的關系
6.4.2 閉環(huán)頻率特性與時域響應的關系
第7章 控制系統(tǒng)性質(zhì)的分析
7.1 用根軌跡法判定系統(tǒng)穩(wěn)定性
7.2 用頻率法判定系統(tǒng)穩(wěn)定性
7.2.1 用Bode圖判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性
7.2.2 用Nyquist圖判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性
7.3 控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的計算
7.3.1 控制系統(tǒng)的靜、動態(tài)誤差系數(shù)
7.3.2 典型信號輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差
7.3.3 外信號輸入的響應與穩(wěn)態(tài)誤差曲線
……
第8章 常用的控制系統(tǒng)設計
第9章 控制系統(tǒng)的校正
第10章 控制系統(tǒng)的典型應用
參考文獻