控制系統(tǒng)MATLAB仿真與設計

第1章 緒論
　1.1 仿真技術簡介
　　1.1.1 仿真技術的基本概念和分類
　　1.1.2 計算機仿真的基本過程
　1.2 計算機仿真技術的發(fā)展概況
　　1.2.1 硬件發(fā)展
　　1.2.2 軟件發(fā)展
　1.3 計算機仿真技術的應用
　1.4 控制系統(tǒng)計算機仿真與輔助設計概述
　1.5 基于matlab的控制系統(tǒng)仿真的現(xiàn)狀
　1.6 仿真技術的發(fā)展趨勢
　1.7 本書的基本結構和內容
　　習題
第2章 matlab語言程序設計基礎
　2.1 matlab語言簡介
　　2.1.1 matlab語言的應用
　　2.1.2 matlab語言的發(fā)展概況
　2.2 matlab數(shù)值運算基礎
　　2.2.1 matlab語言的變量與常量
　　2.2.2 matlab語言的數(shù)據(jù)結構
　　2.2.3 matlab語言的基本語句結構
　　2.2.4 冒號表達式與子矩陣提取
　　2.2.5 方括號表達式
　2.3 基本數(shù)學運算
　　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)組或矩陣的算術運算
　　2.3.5 數(shù)組或矩陣的關系運算和邏輯運算
　　2.3.6 矩陣函數(shù)
　　2.3.7 基本數(shù)論運算
　　2.3.9 解析結果的化簡與變換
　2.4 matlab程序流程控制
　　2.4.1 順序結構語句
　　2.4.2 循環(huán)結構
　　2.4.3 條件轉移結構
　　2.4.4 開關結構
　　2.4.5 試探結構
　　2.4.6 matlab程序設計基本規(guī)則
　2.5 函數(shù)編寫與調試
　　2.5.1 matlab語言函數(shù)的基本結構
　　2.5.2 內聯(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、刻度的設置
　　2.6.3 其他二維圖形繪制語句
　　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 三維網線和曲面繪制
　　2.7.3 三維圖形視角設置
　2.8 matlab語言與現(xiàn)代科學運算
　　2.8.1 線性代數(shù)問題的matlab求解
　　2.8.2 常微分方程問題的matlab求解
　　2.8.3 數(shù)據(jù)擬合、插值和樣條問題的matlab求解
　2.9 本章小結
　　習題
第3章 線性控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
　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 線性離散時間系統(tǒng)的數(shù)學模型
　　3.2.1 脈沖傳遞函數(shù)模型
　　3.2.2 離散零極點增益模型
　　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模型對象的屬性描述
　3.4 線性系統(tǒng)數(shù)學模型之間的相互轉換
　　3.4.1 連續(xù)模型和離散模型的相互轉換
　　3.4.2 系統(tǒng)傳遞函數(shù)的獲取
　　3.4.3 lti對象屬性之間的轉換
　3.5 方框圖模型的連接和化簡
　　3.5.1 控制系統(tǒng)的典型連接結構
　　3.5.2 節(jié)點移動時的等效變換
　　3.5.3 復雜系統(tǒng)模型的連接和簡化
　3.6 本章小結
　　習題
第4章 線性控制系統(tǒng)的計算機輔助分析
　4.1 時域分析法
　　4.1.1 引言
　　4.1.2 時域響應分析
　　4.1.3 matlab在時域分析中的應用
　　4.1.4 系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
　　4.1.5 綜合實例及matlab／simulink應用
　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
　　4.2.4 其他形式的根軌跡
　　4.2.5 綜合實例及matlab應用
　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向應分析
　　4.3.5 matlab在頻率法中的應用
　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
　　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 綜合實例及matlab應用
　4.5 本章小結
　　習題
第5章 simulink在系統(tǒng)仿真中的應用
　5.1 simulink仿真概述
　5.2 simulink的模塊庫簡介
　5.3 simulink功能模塊的處理
　5.4 simulink仿真設置
　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)簡介
　　5.6.2 simulink高級子系統(tǒng)應用
　　5.6.3 封裝子系統(tǒng)
　5.7 s函數(shù)設計與應用
　　5.7.1 s函數(shù)設計
　　5.7.2 s函數(shù)的應用
　　5.8 本章小結
　　習題
第6章 控制系統(tǒng)計算機輔助設計
　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計方法
　　6.3.1 狀態(tài)反饋控制
　　6.3.2 極點配置控制器設計
　　6.3.3 線性二次型指標最優(yōu)調節(jié)器
　　6.3.4 觀測器設計及基于觀測器的調節(jié)器設計
　6.4 控制系統(tǒng)pid控制器設計法
　　6.4.1 pid控制簡述
　　6.4.2 pid控制原理
　　6.4.3 pid控制調節(jié)作用分析
　　6.4.4 pid校正設計方法
　6.5 仿真實例——球桿系統(tǒng)pd控制器設計
　　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
　　習題
第7章 智能控制系統(tǒng)設計
　7.1 引言
　7.2 模糊控制及模糊控制器設計
　　7.2.1 模糊控制基本原理
　　7.2.2 模糊pd控制器設計
　7.3 神經網絡及神經網絡控制器設計
　　7.3.1 神經網絡簡介
　　7.3.2 基于單個神經元pid控制器設計
　　7.3.3 基于反向傳播神經網絡的pid控制器
　7.4 基于遺傳算法的最優(yōu)控制器設計
　　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)控制問題求解
　7.5 本章小結
　　習題
參考文獻