MATLAB自動控制系統設計

《MATLAB自動控制系統設計》 是2010年機械工業出版社的圖書，作者是張德豐等。

基本介紹

• 書名：MATLAB自動控制系統設計
• ISBN：9787111293088 
• 頁數：385 
• 出版社：機械工業出版社
• 出版時間：2010-01-01
• 裝幀：平裝
• 開本：16開 

基本信息

叢 書 名：MATLAB工程套用書庫 出 版 社：ISBN：9787111293088 出版時間：2010-01-01 版　次：1 頁　數：385 裝　幀：平裝 開　本：16開 所屬分類：圖書 > 計算機與網際網路 > 人工智慧

內容簡介

《MATLAB自動控制系統設計》系統地介紹了MATLABR2009a的基本功能及控制系統的中套用。突出了新版本的新增功能和特性。在介紹過程中同時加入了具有一定難度的範例，來提高讀者的控制系統工程設計能力。

全書共分10章。第1章介紹了MATLAB基礎簡介，第2章介紹了控制系統的基礎；第3章介紹了Simulink建模與仿真；第4章介紹了自動控制系統的模型建立與仿真；第5章根軌跡分析法；第6章介紹了時頻域分析法；第7章介紹了控制系統性質的分析；第8章介紹了常用的控制系統設計；第9章介紹了控制系統的校正；第10章介紹了控制系統的典型套用等內容。

目錄

前言

第1章　MATLAB基礎簡介

1.1 MATLAB簡介

1.1.1 MATLAB發展歷程及其影響

1.1.2 MATLAB語言特性

1.1.3 MATLAB套用與組成部分

1.2 MATLAB的運行環境

1.2.1 工作界面

1.2.2 命令視窗

1.2.3 當前目錄瀏覽器視窗

1.2.4 工作空間瀏覽器視窗

1.2.5 歷史命令視窗

1.2.6 數組編輯器視窗

1.3 MATLAB的常量與變數

1.3.1 MATLAB的常量

1.3.2 MATLAB的變數

1.4 MATLAB數值運算

1.4.1 向量及運算

1.4.2 數組及運算

1.4.3 矩陣的函式運算

1.4.4 多項式及運算

1.5 MATLAB的程式設計

1.5.1 M檔案

1.5.2 函式變數及變數作用域

1.5.3 子函式與局部函式

1.5.4 流程控制語句

1.6 符號運算

1.6.1 符號對象的創建和使用

1.6.2 符號表達式的操作

1.7 子MATLAB的數學表達式及其書寫

1.7.1 MATLAB的數學表達式

1.7.2 MATLAB的數學表達式的書寫

1.8 MATLAB的繪圖功能

1.8.1 二維繪圖

1.8.2 三維繪圖

1.8.3 句柄圖形

1.9 MATABL的其它常用數學方法

1.9.1 多項式擬合

1.9.2 非線性方程的求解與最最佳化

第2章 控制系統的基礎介紹

2.1 自動控制系統的概念

2.1.1 開環閉環控制系統

2.1.2 閉環控制系統組成結構

2.1.3 反饋控制系統品質要求

2.2 自動控制的分類

2.2.1 線性系統和非線性系統

2.2.2 離散系統和連續系統

2.2.3 恆值系統和隨機系統

2.3 經典控制理論

2.3.1 傳遞函式模型理論

2.3.2 零極點增益模型理論

2.3.3 控制系統的根軌跡分析

2.3.4 控制系統的時域分析

2.3.5 控制項系統的頻域分析

2.4 現代控制理論

2.4.1 狀態空間模型

2.4.2 控制系統的可控性與可觀性

2.4.3 最優控制理論

2.4.4 魯棒控制理論

2.5 智慧型控制理論

2.5.1 智慧型控制理論概述

2.5.2 模糊控制

第3章 Simulink建模與仿真

3.1 典型控制系統的建模與仿真

3.1.1 控制系統的建模

3.1.2 仿真參數的設定

3.2 用Simulink建立系統模型

3.2.1 打開模型視窗的方法

3.2.2 模組的複製、移動與刪除

3.2.3 模組的連線

3.2.4 模組名稱的修改

3.2.5 系統結構圖模型標題名稱的標註與修改

3.2.6 創建模型的取消與復原操作

3.2.7 模型檔案的保存與打開

3.2.8 Simulink建模注意事項

3.3 模組的合成、創建與封閉

3.3.1 模組的合成

3.3.2 創建新模組

3.3.3 模組的封裝

3.4 Simulink仿真命令與回調方法

3.4.1 Simulink模型的構造與編輯命令

3.4.2 Simulink模型仿真命令

3.4.3 模型與模組的回調方法

3.5 S函式

3.5.1 S函式的工作方式

3.5.2 用MATLAB語言編寫S函式

第4章 自動控制系統的模型建立與仿真

4.1 控制系統的數學模型

4.1.1 連續系統

4.1.2 離散系統

4.2 數學模型的建立

4.2.1 傳遞函式模型

4.2.2 狀態空間模型

4.2.3 零極點增益模型

4.2.4 頻率回響數據模型

4.3 模型對象間的轉換

4.3.1 LTI對象轉化為傳遞函式

4.3.2 將LTI對象轉化為零極點模型

4.3.3 系統的狀態方程實現

4.3.4 最小實現

4.4 數學模型的連線

4.4.1 優先原則

4.4.2 串並連線

4.4.3 反饋連線

4.4.4 複雜模型的連線

4.5 控制系統的模型屬性

4.6 含有非線性環節的系統仿真

4.6.1 飽和非線性

4.6.2 死區非線性

4.6.3 間隔非線性

4.7 控制系統的離散化與連續化

4.7.1 連續系統模型的離散化

4.7.2 離散系統模型的連續化

4.8 離散系統的仿真

4.8.1 差分方程法

4.8.2 z變換法

第5章 根軌跡分析法

5.1 根軌跡的基本概念

5.2 根軌跡的指令方式

5.3 根軌跡設計工具

5.3.1 根軌跡圖形設計工具的使用方法

5.3.2 根軌跡圖形設計示例

5.4 利用根軌跡圖對閉環系統性能分析

5.5 根軌跡分析

5.5.1 幅值條件和相角條件

5.5.2 繪製根軌跡法則

5.5.3 參數根軌跡的繪製分析

5.5.4 根軌跡的時滯系統分析

5.6 根軌跡對系統的暫態特性的分析

第6章 時域、頻域分析法

6.1 控制系統的時域分析介紹

6.1.1 時域分析基本概念

6.1.2 時域分析方法

6.2 頻域分析法的基礎

6.2.1 有關頻域分析的幾個概念

6.2.2 控制系統的頻域特性

6.3 頻率回響分析的MATLAB實現

6.3.1 Bode圖的繪製

6.3.2 Nyquist圖的繪製

6.3.3 Nichols圖的繪製

6.4 頻率系統品質分析

6.4.1 開環頻率特性與時域回響的關係

6.4.2 閉環頻率特性與時域回響的關係

第7章 控制系統性質的分析

7.1 用根軌跡法判定系統穩定性

7.2 用頻率法判定系統穩定性

7.2.1 用Bode圖判定系統的穩定性

7.2.2 用Nyquist圖判定系統的穩定性

7.3 控制系統穩態誤差的計算

7.3.1 控制系統的靜、動態誤差係數

7.3.2 典型信號輸入下的穩態誤差

7.3.3 外信號輸入的回響與穩態誤差曲線

……

第8章 常用的控制系統設計

第9章 控制系統的校正

第10章 控制系統的典型套用

參考文獻

前言

隨著社會生產力的不斷發展和人們生活質量的不斷提高，必將對控制理論、技術、系統與套用提出越來越多、越來越高的要求，因此有必要進一步加強、加深對這方面的研究，而MATLAB為此提供了可能，實踐已表明它的確是一個功能強大、形象逼真、便於操作的軟體工具。

MATLAB在我國的套用已有十多年的歷史，而自動控制則是其最重要的套用領域之一。MATLAB支持控制系統設計過程的每個環節：系統建模、分析、仿真到控制器設計和實現，並可以用於不同領域的系統設計。

編者編寫本書的意圖是讓讀者可以更快更容易地利用MATLAB語言提供的編程環境和工具進行控制系統的分析和設計。書中列舉的大量示例可以幫助讀者理解和掌握使用MATLAB編程和設計控制系統的技巧。