計算機仿真技術與CAD 基於MATLAB的控制系統（第4版）

《計算機仿真技術與CAD 基於MATLAB的控制系統（第4版）》是2016年1月1日電子工業出版社出版的圖書，作者是李國勇。

基本介紹

• 中文名：計算機仿真技術與CAD 基於MATLAB的控制系統（第4版）
• 作者：李國勇
• 出版社：電子工業出版社
• ISBN：9787121279065

內容簡介

本書為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。全書全面論述控制系統計算機仿真的基本概念和原理，系統介紹了當前國際控制界流行的面向工程與科學計算的高級語言MATLAB及其動態仿真集成環境Simulink，並以新版MATLAB/Simulink為平台，詳細闡述控制系統的數學模型及其轉換、連續系統和離散系統的仿真方法、控制系統的計算機輔助分析與設計；*後特別介紹基於圖形界面的MATLAB工具箱的線性和非線性控制系統設計方法。本書取材先進實用，講解深入淺出，各章均有大量的例題，並提供了相應的仿真程式，便於讀者掌握和鞏固所學知識。

圖書目錄

第0章緒論

0.1仿真技術簡介

0.2計算機仿真技術的發展概況

0.3計算機仿真技術的套用

0.4控制系統計算機輔助設計的主要

內容及其套用

0.5基於MATLAB的控制系統仿真的

現狀

習題

第1章仿真軟體――MATLAB

1.1MATLAB的功能特點

1.2MATLAB的基本操作

1.2.1語言結構

1.2.2磁碟檔案

1.2.3庫函式和數值顯示格式

1.2.4基本輸入輸出函式

1.2.5外部程式調用

1.3MATLAB的控制語句

1.3.1循環語句

1.3.2程式流控制語句

1.3.3條件轉移語句

1.4MATLAB的繪圖功能

1.4.1二維圖形

1.4.2三維圖形

1.4.3圖像處理

1.5MATLAB的數值運算

1.5.1矩陣運算

1.5.2向量運算

1.5.3關係和邏輯運算

1.5.4多項式運算

1.5.5數據處理

1.5.6數據分析

1.5.7函式極值

1.5.8代數方程求解

1.5.9微分方程求解

1.5.10函式積分

1.6MATLAB的符號運算

1.6.1符號表達式的生成

1.6.2符號表達式的基本運算

1.6.3符號表達式的微積分

1.6.4符號表達式的變換

1.6.5符號表達式的求解

1.7MATLAB的檔案I/O

1.7.1處理二進制檔案

1.7.2處理文本檔案

1.8MATLAB的圖形界面

1.8.1啟動GUI Builder

1.8.2對象設計編輯器

1.9MATLAB編譯器

1.9.1創建MEX檔案

1.9.2創建EXE檔案

本章小結

習題

第2章控制系統的數學模型及其轉換

2.1線性系統數學模型的基本描述

方法

2.2系統數學模型間的相互轉換

2.3系統模型的連線

2.4典型系統的生成

2.5系統的離散化和連續化

2.6系統的特性值

本章小結

習題

第3章連續系統的數字仿真

3.1數值積分法

3.2面向系統傳遞函式的仿真

3.3面向系統結構圖的仿真

3.4連續系統的快速仿真

本章小結

習題

第4章連續系統按環節離散化的數字

仿真

4.1連續系統的離散化

4.2典型環節的離散係數及其差分

方程

4.3非線性系統的數字仿真方法

4.4連續系統按環節離散化的數字

仿真程式

本章小結

習題

第5章採樣控制系統的數字仿真

5.1採樣控制系統

5.2模擬調節器的數位化仿真方法

5.3採樣控制系統的數字仿真程式

5.4關於純滯後環節的數字仿真

本章小結

習題

第6章動態仿真集成環境――Simulink

6.1Simulink簡介

6.1.1Simulink的啟動

6.1.2Simulink庫瀏覽視窗的功能選單

6.1.3仿真模組集

6.2模型的構造

6.2.1模型編輯視窗

6.2.2對象的選定

6.2.3模組的操作

6.2.4模組間的連線

6.2.5模型的保存

6.2.6模組名字的處理

6.2.7模組內部參數的修改

6.2.8模組的標量擴展

6.3連續系統的數字仿真

6.3.1利用Simulink選單命令進行仿真

6.3.2利用MATLAB的指令操作方式

進行仿真

6.3.3模組參數的動態交換

6.3.4Simulink調試器

6.4離散系統的數字仿真

6.5仿真系統的線性化模型

6.6創建子系統

6.7封裝編輯器

6.7.1參數(Parameters)頁面

6.7.2圖示(Icon)頁面

6.7.3初始化(Initialization)頁面

6.7.4描述(Documentation)頁面

6.7.5功能按鈕

6.8條件子系統

本章小結

習題

第7章控制系統的計算機輔助分析

7.1控制系統的時域分析

7.1.1控制系統的穩定性

7.1.2控制系統的時域回響

7.1.3控制系統的穩態誤差

7.2根軌跡分析

7.2.1根軌跡的繪製

7.2.2根軌跡的分析

7.3控制系統的頻域分析

7.3.1連續控制系統的頻域分析

7.3.2離散控制系統的頻域分析

7.3.3時間延遲系統的頻域分析

7.3.4基於頻率特性的系統辨識

7.4系統的能控性和能觀測性分析

7.4.1系統的能控性和能觀測性

7.4.2將系統按能控性和不能控性進行

分解

7.4.3將系統按能觀測性和不能觀測性

進行分解

7.5系統模型的降階

7.5.1平衡實現

7.5.2模型降階

本章小結

習題

第8章控制系統的計算機輔助設計

8.1頻率法的串聯校正

8.1.1基於頻率回響法的串聯超前校正

8.1.2基於頻率回響法的串聯滯後校正

8.1.3基於頻率回響法的串聯滯後-超前

校正

8.2根軌跡法的串聯校正

8.2.1基於根軌跡法的串聯超前校正

8.2.2基於根軌跡法的串聯滯後校正

8.2.3基於根軌跡法的串聯滯後-超前

校正

8.3狀態反饋和狀態觀測器的設計

8.3.1狀態反饋

8.3.2狀態觀測器

8.3.3帶狀態觀測器的狀態反饋系統

8.3.4離散系統的極點配置和狀態

觀測器

8.3.5系統解耦

8.3.6系統估計器

8.3.7系統控制器

8.4最優控制系統設計

8.4.1狀態反饋的線性二次型最優控制

8.4.2輸出反饋的線性二次型最優控制

本章小結

習題

第9章基於MATLAB工具箱的控制

系統分析與設計

9.1控制系統工具箱簡介

9.2線性時不變系統的對象模型

9.2.1LTI對象

9.2.2模型建立及模型轉換函式

9.2.3LTI對象屬性的存取和設定

9.3線性時不變系統瀏覽器――LTI

Viewer

9.4單輸入單輸出系統設計工具――SISO

Design Tool

9.4.1MATLAB 6.x的SISO Design Tool

9.4.2MATLAB 7.x/8.x的SISO Design

Tool

9.5非線性控制系統設計

9.5.1NCD Blockset模組及其套用

9.5.2Signal Constraint模組及其套用

9.5.3Check Step Response Characteristics

模組及其套用

9.5.4其他非線性控制系統的設計

問題

本章小結

習題

第10章Simulink的擴展工具――

S.函式

10.1S.函式簡介

10.2S.函式的建立

10.2.1用M檔案創建S.函式

10.2.2用C語言創建S.函式

10.3S.函式編譯器

10.4S.函式包裝程式

本章小結

習題

附錄AMATLAB函式一覽表

附錄BMATLAB函式分類索引

參考文獻