控制系統MATLAB仿真與設計（簡體書）

《21世紀高等學校規劃教材（電子信息）：控制系統MATLAB仿真與設計》介紹控制系統的matlab仿真與設計，全書共分7章。第1章介紹計算機仿真技術的發展概況、控制系統計算機輔助設計的主要內容及其應用以及控制系統計算機輔助設計領域的新方法，第2章介紹matlab語言程序沒計基礎，第3章重點介紹線性控制系統的數學模型的建立方法，第4章重點介紹線性控制系統的計算機輔助分析，第5章重點介紹simulink在系統仿真中的應用，第6章重點介紹控制系統計算機輔助設計，第7章重點介紹智能控制系統設計方法。本書還介紹了控制系統仿真的matlab實驗平臺，設計了控制類課程的基礎性仿真實驗，每章末編有一定數量的習題，主要用以檢驗、理解基本概念和熟練分析方法。
《21世紀高等學校規劃教材（電子信息）：控制系統MATLAB仿真與設計》可作高等工科院校自動化、計算機、電子信息、通信等學科本科生的教材，也可供研究生以及從事有關科技人員學習參考。

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展概況
1.2.1 硬件發展
1.2.2 軟件發展
1.3 計算機仿真技術的應用
1.4 控制系統計算機仿真與輔助設計概述
1.5 基于matlab的控制系統仿真的現狀
1.6 仿真技術的發展趨勢
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語言的發展概況
2.2 matlab數值運算基礎
2.2.1 matlab語言的變量與常量
2.2.2 matlab語言的數據結構
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 基本數學運算
2.3.1 數組、矩陣的概念
2.3.2 數組或矩陣的創建
2.3.3 數組或矩陣元素的定位
2.3.4 數組或矩陣的算術運算
2.3.5 數組或矩陣的關系運算和邏輯運算
2.3.6 矩陣函數
2.3.7 基本數論運算
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程序設計基本規則
2.5 函數編寫與調試
2.5.1 matlab語言函數的基本結構
2.5.2 內聯函數與匿名函數
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語言與現代科學運算
2.8.1 線性代數問題的matlab求解
2.8.2 常微分方程問題的matlab求解
2.8.3 數據擬合、插值和樣條問題的matlab求解
2.9 本章小結
習題

第3章 線性控制系統的數學模型
3.1 線性定常系統模型
3.1.1 線性定常系統的傳遞菌數模型
3.1.2 線性系統的零極點增益模型
3.1.3 線性系統的狀態空間模型
3.2 線性離散時間系統的數學模型
3.2.1 脈沖傳遞函數模型
3.2.2 離散零極點增益模型
3.2.3 離散狀態方程模型
3.3 線性定常系統模型的屬性
3.3.1 lti模型對象的屬性描述
3.4 線性系統數學模型之間的相互轉換
3.4.1 連續模型和離散模型的相互轉換
3.4.2 系統傳遞函數的獲取
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 控制系統的典型連接結構
3.5.2 節點移動時的等效變換
3.5.3 復雜系統模型的連接和簡化
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 系統的穩定性分析
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 線性系統狀態空間分析
4.4.1 引言
4.4.2 線性系統狀態空間基礎
4.4.3 線性系統的狀態可控性與狀態可觀性
4.4.4 線性系統穩定性分析
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子系統簡介
5.6.2 simulink高級子系統應用
5.6.3 封裝子系統
5.7 s函數設計與應用
5.7.1 s函數設計
5.7.2 s函數的應用
5.8 本章小結
習題

第6章 控制系統計算機輔助設計
6.1 引言
6.2 頻率法串聯超前滯後校正
6.2.1 串聯超前校正
6.2.2 串聯滯後校正
6.2.3 串聯滯後—超前校正
6.3 基于狀態空間模型的控制器設計方法
6.3.1 狀態反饋控制
6.3.2 極點配置控制器設計
6.3.3 線性二次型指標最優調節器
6.3.4 觀測器設計及基于觀測器的調節器設計
6.4 控制系統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控制調節作用分析
6.4.4 pid校正設計方法
6.5 仿真實例——球桿系統pd控制器設計
6.5.1 球桿系統模型分析
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 遺傳算法求解函數最大值
7.4.3 基于遺傳算法pid最優控制問題求解
7.5 本章小結
習題
參考文獻