自動控制原理的MATLAB仿真與實踐

前言
第1章 MATLAB仿真簡介
1.1 MATLAB軟件及其自動控制原理仿真
1.2 基于MATLAB的編程
1.2.1 基于MATLAB的語言編程
1.2.2 基于MATLAB的Simulink模塊編程

第2章 線性連續(xù)系統(tǒng)模型的生成、轉(zhuǎn)換與簡化
2.1 連續(xù)系統(tǒng)模型的生成
2.1.1 生成模型的常用函數(shù)命令
2.1.2 有理多項式分式傳遞函數(shù)模型的建立
2.1.3 零極點傳遞函數(shù)模型的建立
2.1.4 二階系統(tǒng)模型
2.1.5 其他模型的生成
2.2 系統(tǒng)模型的轉(zhuǎn)換
2.2.1 常用模型轉(zhuǎn)換的函數(shù)命令
2.2.2 多項式傳遞函數(shù)模型與零極點增益模型之間的轉(zhuǎn)換
2.3 模型的變換與簡化
2.3.1 簡單模型結(jié)構(gòu)的變換與簡化
2.3.2 復(fù)雜模型結(jié)構(gòu)的變換與簡化
2.4 習(xí)題與實驗
2.4.1 習(xí)題
2.4.2 實驗

第3章 線性系統(tǒng)的時域分析
3.1 時域分析的拉普拉斯變換法
3.1.1 連續(xù)時間函數(shù)的拉普拉斯變換
3.1.2 時域函數(shù)的拉氏反變換法
3.1.3 時域函數(shù)的部分分式展開法
3.2 時域分析的函數(shù)命令
3.3 習(xí)題與實驗
3.3.1 習(xí)題
3.3.2 實驗

第4章 線性系統(tǒng)的根軌跡分析
4.1 根軌跡分析的基本思想
4.2 根軌跡分析的函數(shù)命令
4.3 根軌跡分析法
4.4 增加零、極點對系統(tǒng)性能的影響
4.4.1 增加零點的影響
4.4.2 增加極點的影響
4.5 根軌跡法設(shè)計系統(tǒng)
4.6 由開環(huán)根軌跡判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
4.7 習(xí)題與實驗
4.7.1 習(xí)題
4.7.2 實驗

第5章 頻率特性分析
5.1 頻域分析的函數(shù)命令
5.2 頻率特性繪制
5.2.1 Nyquist曲線和Bode圖
5.2.2 閉環(huán)頻率特性的Nichols（尼科爾斯）圖
5.3 頻率特性分析
5.3.1 穩(wěn)定性分析
5.3.2 系統(tǒng)性能指標(biāo)的估算
5.3.3 系統(tǒng)的頻域設(shè)計
5.4 習(xí)題與實驗
5.4.1 習(xí)題
5.4.2 實驗

第6章 線性系統(tǒng)的校正
6.1 線性系統(tǒng)校正概述
6.2 串聯(lián)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 并聯(lián)校正
6.3.1 并聯(lián)校正的一般方法
6.3.2 綜合法反饋校正
6.4 前饋校正
6.5 復(fù)合校正
6.6 線性連續(xù)系統(tǒng)的PID校正
6.6.1 PID校正的一般結(jié)構(gòu)及其物理實現(xiàn)
6.6.2 PID控制器的作用
6.6.3 PID控制器的工程最優(yōu)設(shè)計
6.6.4 PID參數(shù)整定方法
6.7 習(xí)題與實驗
6.7.1 習(xí)題
6.7.2 實驗

第7章 離散系統(tǒng)分析與設(shè)計
7.1 離散系統(tǒng)建模
7.1.1 離散系統(tǒng)的模型表示
7.1.2 離散系統(tǒng)傳遞函數(shù)模型的建立
7.2 離散系統(tǒng)模型的轉(zhuǎn)換
7.2.1 利用專用函數(shù)命令轉(zhuǎn)換
7.2.2 利用Z變換實現(xiàn)離散序列模型轉(zhuǎn)換
7.3 離散系統(tǒng)分析
7.3.1 離散系統(tǒng)響應(yīng)
7.3.2 離散系統(tǒng)穩(wěn)定性判斷
7.3.3 采樣周期與開環(huán)增益對穩(wěn)定性的影響
7.3.4 采樣器和采樣保持器對動態(tài)性能的影響
7.4 離散系統(tǒng)設(shè)計
7.4.1 離散系統(tǒng)的一般設(shè)計方法
7.4.2 離散系統(tǒng)的PID設(shè)計方法
7.4.3 數(shù)字控制器的實現(xiàn)
7.5 習(xí)題與實驗
7.5.1 習(xí)題
7.5.2 實驗

第8章 線性系統(tǒng)狀態(tài)空間分析
8.1 狀態(tài)空間模型的建立與轉(zhuǎn)換
8.1.1 狀態(tài)空間模型的生成
8.1.2 狀態(tài)空間模型的轉(zhuǎn)換與化簡
8.2 狀態(tài)模型的可控性、可觀性及規(guī)范性
8.3 狀態(tài)模型的連接
8.4 狀態(tài)空間系統(tǒng)的動態(tài)分析
8.4.1 狀態(tài)空間系統(tǒng)的時域分析
8.4.2 狀態(tài)空間系統(tǒng)的頻域分析
8.5 狀態(tài)空間系統(tǒng)設(shè)計
8.5.1 狀態(tài)反饋與極點配置設(shè)計
8.5.2 輸出反饋與極點配置設(shè)計
8.5.3 狀態(tài)觀測器設(shè)計
8.5.4 降維狀態(tài)觀測器及狀態(tài)反饋設(shè)計
8.6 線性二次型最優(yōu)控制器設(shè)計
8.7 狀態(tài)空間系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
8.8 習(xí)題與實驗
8.8.1 習(xí)題
8.8.2 實驗

第9章 基于Simulink的系統(tǒng)建模與仿真分析
9.1 Simulink的基本操作
9.1.1 Simulink的啟動及模塊庫的打開
9.1.2 Simulink模型編輯窗口的啟動
9.1.3 Simulink仿真模型的編輯與保存
9.1.4 系統(tǒng)仿真運行
9.2 Simulink模塊庫及其分類
9.2.1 輸入模塊
9.2.2 輸出模塊
9.2.3 功能運算模塊
9.3 基于Simulink的時域特性分析
9.3.1 一階系統(tǒng)的時間響應(yīng)
9.3.2 二階系統(tǒng)的時間響應(yīng)
9.3.3 高階系統(tǒng)的時間響應(yīng)
9.3.4 穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差
9.3.5 Simulink在時域分析中的綜合應(yīng)用
9.4 PID控制器設(shè)計
9.4.1 比例（P）控制
9.4.2 比例積分（PI）控制
9.4.3 比例微分（PD）控制
9.4.4 比例積分微分（PID）控制
9.4.5 PID控制器參數(shù)的整定
9.5 離散系統(tǒng)的Simulink建模與分析
9.5.1 離散系統(tǒng)的Simulink建模方法
9.5.2 離散系統(tǒng)的Simulink分析
9.6 狀態(tài)空間的Simulink建模與分析
9.6.1 狀態(tài)空間的Simulink建模方法
9.6.2 狀態(tài)空間的Simulink分析
9.7 習(xí)題與實驗
9.7.1 習(xí)題
9.7.2 實驗
參考文獻