MATLAB與控制系統仿真實踐

MATLAB與控制系統仿真實踐

MATLAB可以用於以傳遞函式形式描述的控制系統。MATLAB軟體是一套高性能的數值計算和可視化軟體,它集數值分析、矩陣運算和圖形顯示於一體,構成了一個方便的界面友好的用戶環境。控制系統的分析與設計方法,都是以數學模型為基礎進行的。 套用MATLAB進行控制系統的仿真實際上就是數學仿真。 數學仿真也稱計算機仿真,就是在計算機上實現描寫系統物理過程的數學模型,並在這個模型上對系統進行定量的研究和實驗。它的特點是重複性好、精度高、靈活性大、使用方便、成本較低、可以是實時的、也可以是非實時的。

基本介紹

內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

《MATLAB與控制系統仿真實踐》以MATLAB R2007a為仿真平台,以清新、簡潔的風格介紹了MATLAB語言基礎及基於MATLAB的控制系統仿真。《MATLAB與控制系統仿真實踐》在結構上包括上下兩篇共17章。上篇介紹MATLAB語言基礎,並簡要介紹了MATLAB GUI程式設計和MATLAB的混合編程知識,共7章;下篇介紹控制系統的MATLAB仿真,並提供了兩個課程設計實例供學習參考,共10章。
全書結構清晰,內容翔實,圖文並茂,以豐富的實例突出實踐性,通過緊密聯繫實際突出實用性。
《MATLAB與控制系統仿真實踐》可作為自動控制等相關專業的教學參考用書,也可作為相關領域工程技術人員和研究人員的參考資料。書中MATLAB語言的介紹較為全面,可供MATLAB語言入門者學習參考。書中所給綜合實例則對相關課程設計、畢業設計等有重要參考價值。

圖書目錄

上篇 MATLAB語言基礎
第1章 MATLAB環境認識與操作
1.1 MATLAB環境認識
1.1.1 命令視窗
1.1.2 命令歷史記錄視窗
1.1.3 工作空間
1.1.4 幫助視窗
1.1.5 圖形視窗
1.1.6 編輯/調試視窗
1.2 MATLAB Notebook及其使用
1.2.1 MATLAB Notebook的啟動
1.2.2 Notebook的選單命令
1.2.3 輸出單元的格式控制
1.2.4 使用M-book模板的技巧
本章小結
第2章 MATLAB語言基礎
2.1 MATLAB語言的常量與變數
2.1.1 MATLAB語言的常量
2.1.2 MATLAB語言的變數
2.2 MATLAB語言的運算符
2.2.1 算術運算符
2.2.2 關係運算符
2.2.3 邏輯運算符
2.3 MATLAB語言的數據類型
2.3.1 MATLAB語言的數據類型概述
2.3.2 稀疏矩陣
2.3.3 單元數組
2.3.4 結構數組
2.4 MATLAB語言的基本語句結構
2.4.1 直接賦值語句
2.4.2 調用函式語句
本章小結
第3章 MATLAB的數值運算與符號運算基礎
3.1 數組與矩陣的基本操作
3.1.1 數組與矩陣的輸入
3.1.2 數組與矩陣元素的操作
3.1.3 數組與矩陣的輸出
3.2 MATLAB的基本數值運算
3.2.1 算術運算
3.2.2 關係運算
3.2.3 邏輯運算
3.2.4 運算優先權
3.3 MATLAB的基本符號運算
3.3.1 符號運算基本函式
3.3.2 符號代數方程求解
3.3.3 符號微積分運算
3.3.4 Laplace變換及其反變換、2變換及其反變換
本章小結
第4章 MATLAB語言的程式設計
4.1 MATLAB語言的流程結構
4.1.1 if,else和elseif組成的條件轉移結構
4.1.2 switch,case和otherwise組成的開關結構
4.1.3 while/for循環結構
4.1.4 try和catch組成的試探結構
4.1.5 MATLAB程式設計舉例
4.2 MATLAB函式的編寫
4.2.1 MATLAB函式基本結構
4.2.2 MATLAB函式編寫舉例
4.3 MATLAB程式設計中應注意的問題
本章小結
第5章 MATLAB語言的繪圖基礎
5.1 二維圖形的繪製
5.1.1 繪製二維圖形的基本函式及示例
5.1.2 圖形的修飾及示例
5.1.3 多圖繪製函式及示例
5.1.4 特殊套用二維圖形的繪製
5.2 三維圖形的繪製
5.2.1 三維圖形繪製函式
5.2.2 三維圖形繪製舉例
5.3 圖形的圖形化編輯
5.4 符號函式繪製圖形
5.4.1 符號函式繪製圖形的函式及示例
5.4.2 符號函式的圖形化繪製方式
本章小結
第6章 MATLAB GUI程式設計初步
6.1 GUI設計工具GUIDE簡介
6.1.1 GUIDE的啟動
6.1.2 GUI界面的創建
6.2 GUI程式設計示例
6.2.1 “Hello World"程式的設計
6.2.2 控制系統典型環節的演示程式
本章小結
第7章 MATLAB的混合編程初步
7.1 MATLAB的混合編程形式簡述
7.2 常用MATLAB混合編程方法
7.2.1 使用MATLAB的MATLAB Compiler
7.2.2 利用MATLAB引擎(MATLAB Engine)
7.2.3 利用ActiveX技術
7.2.4 利用MAT檔案
7.2.5 使用MEX檔案
7.2.6 利用MatrixVB實現與Visual Basic的混合編程
7.2.7 利用MATLAB Builder系列工具
7.3 示例——MATLAB@Builder for Java套用
7.3.1 生成魔方矩陣的演示程式
7.3.2 輸出函式曲線的演示程式
本章小結
下篇 控制系統的MATLAB仿真
第8章 自動控制及其仿真概述
8.1 自動控制系統概述
8.1.1 自動控制系統的基本形式及特點
8.1.2 自動控制系統的分類
8.1.3 對自動控制系統的要求及性能評價
8.2 控制系統仿真概述
8.2.1 仿真的基本概念
8.2.2 仿真的不同分類
8.2.3 仿真技術的套用及發展
8.2.4 計算機仿真的要素及基本步驟
8.2.5 控制系統仿真軟體
本章小結
第9章 MATLAB的仿真集成環境——Simulink
9.1 Simulink概述
9.2 Simulink的基本界面操作
9.3 Simulink的功能模組及其操作
9.3.1 Simulink的功能模組
9.3.2 功能模組的基本操作
9.3.3 功能模組的連線操作
9.4 Simulink仿真環境的設定
9.5 子系統及封裝技術
9.5.1 子系統的建立
9.5.2 子系統的封裝
9.6 用Simulink建立系統模型示例
9.7 Simulink的高級套用——S-函式的編寫
9.7.1 S-函式的工作原理
9.7.2 S-函式的設計實例
本章小結
第10章 基於MATLAB的控制系統數學建模
10.1 控制系統的傳遞函式模型
10.1.1 系統傳遞函式模型簡述
10.1.2 傳遞函式的MATLAB相關函式
10.1.3 建立傳遞函式模型實例
10.2 控制系統的零極點函式模型
10.2.1 零極點函式模型簡述
10.2.2 零極點函式的MlATLAB相關函式
10.2.3 建立零極點函式模型實例
10.3 控制系統的狀態空間函式模型
10.3.1 狀態空間函式模型簡述
10.3.2 狀態空間函式的MATLAB相關函式
10.3.3 建立狀態空間函式模型實例
10.4 系統模型之間的轉換
10.4.1 系統模型轉換的MATLAB相關函式
……
第11章 控制系統的穩定性分析
第12章 控制系統的時域分析
第13章 控制系統的根軌跡分析與校正
第14章 控制系統的頻域分析與校正
第15章 控制系統的PID控制器設計
第16章 非線性控制系統分析
第17章 課程設計綜合實例
參考文獻
……

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