《MATLAB在自動化工程中的套用》是2018年機械工業出版社出版的圖書，作者是姜增如。
基本介紹
- 中文名：MATLAB在自動化工程中的套用
- 作者：姜增如
- ISBN：9787111609032
- 定價：49元
- 出版社：機械工業出版社
- 出版時間：2018年11月
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書所使用的軟體版本為MATLAB R2016a。MATLAB R2016a 內嵌程式命令､注釋､說明和運行結果，圖文並茂，使抽象的理論變得生動形象。 本書內容涵蓋傳遞函式的建立､穩定性分析､系統校正､根軌跡校正､狀態反饋仿真､PID 控制器參數設計和複雜控制系統仿真。本書可作為高等院校自動化､電氣工程及其自動化等專業的教材，也可供工程技術人員自學參考。
圖書目錄
目 錄
序
前言
第1 章 MATLAB 的功能和基本套用 1
1.1 MATLAB R2016a 的工作環境 1
1.1.1 MATLAB R2016a 視窗界面 1
1.1.2 MATLAB R2016a 工具列選單 2
1.1.3 MATLAB R2016a 的主要功能 3
1.1.4 MATLAB 視窗常用操作命令 4
1.1.5 MATLAB 新建變數 5
1.2 MATLAB 語言基礎 5
1.2.1 變數命令規則 5
1.2.2 全局變數與數據類型 6
1.2.3 常用標點符號及功能 8
1.3 代數運算 9
1.3.1 MATLAB 的常量表示 9
1.3.2 基本運算 9
1.3.3 數學函式 13
1.3.4 轉換函式 16
1.3.5 字元串操作函式 17
1.3.6 判斷數據類型函式 17
1.3.7 檔案操作函式 18
1.3.8 常用特殊矩陣 19
1.3.9 句柄函式 20
1.3.10 數組表示 21
1.4 多項式處理 23
1.4.1 多項式的四則運算 23
1.4.2 多項式求根 24
1.4.3 多項式求導 24
1.4.4 多項式求解 25
1.5 空間向量表示 26
1.5.1 用線性等間距生成向量矩陣 26
1.5.2 線性及對數空間表示 26
1.6 邏輯函式 27
1.6.1 查找函式 27
1.6.2 測試向量函式 28
1.7 符號運算 28
1.7.1 符號變數表示 29
1.7.2 常用符號運算 31
1.7.3 求解符號方程 33
1.7.4 傅立葉變換與反變換 36
1.7.5 拉普拉斯變換與反變換 37
1.7.6 Z 變換與Z 反變換 37
1.7.7 符號極限 38
1.7.8 符號導數 38
1.7.9 符號積分 39
1.7.10 級數 40
1.8 插值運算 41
第2 章 MATLAB 程式設計 45
2.1 數據的輸入和輸出 45
2.1.1 數據輸入 45
2.1.2 數據輸出 46
2.2 程式結構 47
2.2.1 順序結構 47
2.2.2 選擇結構 48
2.2.3 循環結構 52
2.2.4 try 語句 57
2.3 M 檔案 58
2.3.1 腳本檔案與函式檔案 58
2.3.2 函式檔案的使用 59
2.4 檔案操作 60
2.4.1 檔案的打開 61
2.4.2 二進制檔案的讀寫 61
2.4.3 檔案的關閉 62
2.4.4 文本檔案的讀寫 63
2.4.5 檔案定位和檔案狀態 65
2.4.6 按行讀取數據 66
第3 章 MATLAB 的靜態與動態繪圖功能 67
3.1 二維繪圖功能 67
3.1.1 繪製一般函式曲線 67
3.1.2 圖形對象及其句柄 71
3.1.3 繪製對數坐標圖 74
3.1.4 繪製特殊二維圖形函式曲線 75
3.1.5 繪製符號函式曲線 76
3.2 三維繪圖功能 79
3.2.1 繪製三維空間曲線 79
3.2.2 繪製格線矩陣 80
3.2.3 繪製常用三維圖形 81
3.2.4 繪製三維曲面圖 83
3.2.5 特殊三維立體圖 87
3.2.6 圖形顏色的修飾 90
3.2.7 色彩的渲染 91
3.3 創建動畫過程 92
3.3.1 三維圖形不同姿態 92
3.3.2 動畫函式 93
3.3.3 創建動畫步驟 94
3.4 圖像動畫 98
3.4.1 圖像檔案操作 98
3.4.2 播放電影動畫 98
3.4.3 電影動畫檔案保存 99
第4 章 MATLAB 在時域分析中的套用 101
4.1 傳遞函式的建立方法及形式轉換 101
4.1.1 自動控制理論中常用傳遞函式的表示 101
4.1.2 傳遞函式的形式轉換 105
4.1.3 多項式傳遞函式分解 108
4.2 框圖化簡 109
4.2.1 串聯結構 109
4.2.2 並聯結構 110
4.2.3 反饋結構 111
4.2.4 複雜結構 112
4.3 二階系統階躍回響 114
4.3.1 典型二階系統 114
4.3.2 階躍回響曲線 115
4.3.3 計算二階系統特徵參數 117
4.4 提高系統動態品質的方法 121
4.4.1 微分反饋 121
4.4.2 串聯比例微分環節 121
4.5 高階系統穩定性分析 123
4.5.1 特徵方程的根對穩定性的影響 123
4.5.2 使用勞斯判據分析系統穩定性 124
4.5.3 系統零極點對穩定性的影響 127
4.5.4 系統增益對穩定性的影響 129
4.5.5 控制系統穩態誤差計算 131
第5 章 MATLAB 在頻域及根軌跡分析的套用 136
5.1 頻域分析法 136
5.1.1 繪製伯德圖 136
5.1.2 繪製奈奎斯特曲線 140
5.1.3 繪製尼柯爾斯圖 142
5.1.4 控制系統頻域設計 142
5.2 頻域法校正設計 146
5.2.1 頻域法超前校正 147
5.2.2 頻域法滯後校正 151
5.2.3 頻域法超前-滯後校正 156
5.3 繪製根軌跡 160
5.3.1 繪製根軌跡的基本規則 160
5.3.2 根軌跡函式 161
5.3.3 使用根軌跡確定閉環特徵根 162
5.3.4 使用根軌跡判定系統穩定性 163
5.3.5 繪製指定參數根軌跡 164
5.3.6 繪製零度根軌跡 164
5.4 根軌跡法校正設計 165
5.4.1 根軌跡校正的作用 165
5.4.2 根軌跡超前校正 166
5.4.3 根軌跡滯後校正 170
第6 章 MATLAB 在狀態空間分析中的套用 174
6.1 極點配置與狀態反饋 174
6.1.1 基本概念 174
6.1.2 極點配置的條件 175
6.1.3 極點配置的原理方法 176
6.1.4 系統的可控性與可觀測性 177
6.1.5 極點配置 179
6.2 最優二次型設計 191
6.2.1 連續系統最優二次型設計 191
6.2.2 離散系統最優二次型設計 193
6.2.3 對輸出加權的最優二次型設計 195
6.2.4 Kalman 濾波器 196
第7 章 Simulink 在自動控制理論中的仿真 200
7.1 Simulink 仿真模型及參數設定 200
7.1.1 基本模組 200
7.1.2 模組的參數和屬性設定 205
7.2 Simulink 仿真命令 207
7.2.1 運行命令 207
7.2.2 線性化處理命令 207
7.2.3 構建模型命令 207
7.2.4 輸入､輸出操作命令 212
7.3 六種典型環節仿真分析 213
7.3.1 比例環節特性 213
7.3.2 積分環節特性 214
7.3.3 微分環節特性 214
7.3.4 慣性環節特性 215
7.3.5 比例積分環節特性 215
7.3.6 比例微分環節特性 216
7.4 二階系統及高階系統階躍回響仿真 216
7.4.1 二階系統階躍回響仿真 216
7.4.2 高階系統階躍回響分析 217
7.5 串聯校正仿真 219
7.5.1 串聯超前校正仿真 219
7.5.2 串聯滯後校正仿真 221
7.5.3 串聯超前-滯後校正仿真 222
7.6 極點配置與狀態空間仿真 223
第8 章 Simulink 在PID 控制器中的套用 225
8.1 PID 控制器概述 225
8.1.1 PID 控制系統的組成 225
8.1.2 PID 控制器的表示方法及仿真 225
8.1.3 PID 控制器的作用 226
8.2 使用試湊法設計PID 參數 227
8.3 使用Ziegler-Nichols 法設計PID 參數 231
8.4 使用科恩-庫恩法設計PID 參數 232
8.5 使用衰減曲線法設計PID 參數 235
8.6 使用臨界比例度法設計PID 參數 238
8.7 使用Smith 預估器設計PID 參數 240
8.8 使用串級控制仿真PID 控制參數 243
8.9 使用前饋-反饋控制仿真PID 參數 245
第9 章 MATLAB 界面設計 249
9.1 圖形用戶界面開發環境 249
9.1.1 創建界面應用程式 249
9.1.2 使用空白界面建立應用程式 250
9.1.3 使用控制界面建立應用程式 252
9.1.4 使用坐標軸界面建立應用程式 253
9.1.5 使用信息對話框界面建立應用程式 254
9.1.6 創建標準對話框 255
9.2 MATLAB 句柄式圖形對象 258
9.2.1 句柄式圖形對象 258
9.2.2 創建圖形句柄 259
9.3 回調函式 261
9.3.1 回調函式格式 261
9.3.2 回調函式使用說明 261
9.4 控制項工具及屬性 262
9.4.1 控制項對象類型及描述 262
9.4.2 控制項對象控制屬性 262
9.5 界面設計 263
9.6 選單設計 274
9.6.1 彈出式選單 274
9.6.2 下拉式選單 276
9.6.3 快捷選單 279
9.7 對話框設計 281
9.7.1 對話框操作 281
9.7.2 專用對話框 282
參考文獻 287
