MATLAB与控制系统仿真 PDF下载

目  录
绪论—教学与学习建议	- 1 -
第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 -
第10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 -
第11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 -
第12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 -
第13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 -
第14章　MATLAB图形用户界面GUI	- 221 -
课后习题14	- 226 -
参 考 文 献	- 227