MATLAB與控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真及CAD/高等學(xué)校規(guī)劃教材

\1 緒論1 11 概述1 12 計算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展概況2 13 計算機(jī)輔助設(shè)計控制系統(tǒng)的形成與發(fā)展2 14 Matlab語言與數(shù)字仿真及計算機(jī)輔助設(shè)計3 習(xí)題與思考題13 2 Matlab語言簡介4 21 Matlab概述4
211 Matlab語言的產(chǎn)生與發(fā)展4
212 Matlab語言的特點5
213 Matlab 65的新特點7 22 Matlab語言的基本使用環(huán)境8 23 Matlab 65的安裝與啟動8
231 Matlab的安裝和內(nèi)容選擇8
232 Matlab 的啟動9
233 Matlab的聯(lián)機(jī)幫助與電子版手冊10 24 Matlab語言與工具箱Toolbox12 習(xí)題與思考題213 3 Matlab語言程序設(shè)計基礎(chǔ)14 31 Matlab語言的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)14
311 Matlab的變量類型與基本表達(dá)式14
312 Matlab中的矩陣15
313 多維數(shù)組的定義17
314 Matlab的結(jié)構(gòu)數(shù)組19
315 Matlab單元數(shù)組20 32 矩陣函數(shù)與矩陣運(yùn)算22
321 矩陣的代數(shù)運(yùn)算22
322 矩陣的邏輯運(yùn)算25
323 矩陣的比較關(guān)系27
324 矩陣元素的數(shù)據(jù)變換28 33 數(shù)組函數(shù)與數(shù)組運(yùn)算30
331 數(shù)組和矩陣的區(qū)別30
332 數(shù)組加、減、乘、除和乘方30
333 數(shù)組函數(shù)32 34 Matlab程序結(jié)構(gòu)34
341 循環(huán)結(jié)構(gòu)34
342 條件轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)36
343 開關(guān)結(jié)構(gòu)38
344 試探式語句結(jié)構(gòu)38 35 Matlab語言的M函數(shù)39
351 M函數(shù)的基本結(jié)構(gòu)39
352 可變輸入輸出個數(shù)的處理42
353 M函數(shù)的跟蹤調(diào)試42 36 Matlab語言下多維圖形繪制方法44
361 二維圖形繪制方法44
362 Matlab圖形的標(biāo)注與編輯46
363 特殊曲線及圖形的繪制方法52
364 三維圖形的繪制方法54
365 圖形與圖像的編輯與處理58 37 Matlab圖形用戶界面設(shè)計簡介59
371 圖形界面設(shè)計工具Guide介紹60
372 Matlab圖形界面設(shè)計舉例65 習(xí)題與思考題372 4 連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)字仿真75 41 連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型75
411 微分方程75
412 傳遞函數(shù)75
413 狀態(tài)空間描述76 42 數(shù)值積分法80
421 歐拉法（折線法）80
422 梯形法81
423 龍格-庫塔法82 43 過程控制系統(tǒng)的數(shù)值積分法直接仿真84
431 基本方法84
432 純滯后環(huán)節(jié)的數(shù)字仿真88
433 數(shù)字仿真程序舉例90 44 基于微分方程求解的連續(xù)系統(tǒng)仿真90
441 模型以一階微分方程組形式給出的系統(tǒng)仿真90
442 模型以傳遞函數(shù)形式給出的系統(tǒng)仿真92
443 標(biāo)準(zhǔn)單輸入、單輸出線性狀態(tài)方程仿真程序塊93
444 傳遞函數(shù)形式表示的閉環(huán)系統(tǒng)仿真94 45 面向結(jié)構(gòu)圖的線性系統(tǒng)仿真96
451 面向結(jié)構(gòu)圖的數(shù)字仿真的優(yōu)點96
452 如何實現(xiàn)面向結(jié)構(gòu)圖的數(shù)字仿真96
453 面向結(jié)構(gòu)圖的線性系統(tǒng)數(shù)字仿真程序97 46 關(guān)于計算步距的選擇101 47 連續(xù)系統(tǒng)的離散化103 48 信號重構(gòu)器的特性及傳遞函數(shù)104
481 零階信號重構(gòu)器104
482 一階信號重構(gòu)器105
483 三角形信號重構(gòu)器105 49 常用環(huán)節(jié)的離散相似模型106
491 積分環(huán)節(jié)106
492 慣性環(huán)節(jié)107 410 連續(xù)系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)圖的離散相似法仿真107 習(xí)題與思考題4109 5 采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真110 51 數(shù)字式PID控制算式110
511 PID控制器的理想算式110
512 PID控制器的實用算式111 52 采樣控制系統(tǒng)的數(shù)值積分法仿真113 53 采樣控制系統(tǒng)的離散法仿真114
531 只要求計算系統(tǒng)輸出y (t) 時的情形114
532 要求計算被控制對象中的狀態(tài)量時的情形115 習(xí)題與思考題5116 6 計算機(jī)輔助過程辨識及建模117 61 概述117 62 時域法過程辨識與建模118
621 由飛升曲線確定一階環(huán)節(jié)的參數(shù)118
622 由飛升曲線確定二階非振蕩環(huán)節(jié)的參數(shù)120
623 由飛升曲線確定二階振蕩環(huán)節(jié)的參數(shù)122 63 頻域法過程辨識與建模124
631 由系統(tǒng)脈沖過渡函數(shù)g(t)計算頻率特性124
632 由系統(tǒng)的頻率特性擬合傳遞函數(shù)126 64 最小二乘估計過程辨識與建模132
641 最小二乘估計的批處理算法133
642 最小二乘估計的遞推算法134
643 廣義最小二乘估計算法137 習(xí)題與思考題6140 7 過程控制系統(tǒng)參數(shù)最優(yōu)化的計算機(jī)輔助設(shè)計141 71 參數(shù)最優(yōu)化141 72 單變量尋優(yōu)技術(shù)142
721 黃金分割法（0618法）142
722 進(jìn)退法144 73 多變量尋優(yōu)技術(shù)144
731 最速下降法144
732 共軛梯度法147
733 坐標(biāo)輪換法150 74 計算機(jī)輔助調(diào)節(jié)器參數(shù)優(yōu)化設(shè)計150
741 控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)（目標(biāo)函數(shù)）150
742 數(shù)字PI調(diào)節(jié)器參數(shù)最優(yōu)化設(shè)計與仿真尋優(yōu)程序151 習(xí)題與思考題7153 8 圖形化系統(tǒng)建模與仿真工具Simulink154 81 圖形化建模與仿真154 82 Simulink 50 基本模塊庫154
821 Simulink 50常用模塊組156
822 其他模塊組163 83 基于Simulink的控制系統(tǒng)框圖模型建立方法165
831 模型窗口建立165
832 模塊的連接與簡單處理165
833 模塊參數(shù)的設(shè)置與修正168
834 Simulink模塊的聯(lián)機(jī)幫助與模型的輸出打印170 84 Simulink仿真環(huán)境的設(shè)置與仿真系統(tǒng)的啟動172 85 基于Simulink的控制系統(tǒng)仿真舉例175 86 S-函數(shù)模塊與S-函數(shù)的編寫181
861 用Matlab語言編寫S-函數(shù)的方法182
862 用C語言編寫S-函數(shù)的方法183 習(xí)題與思考題8183 9 基于Matlab/Toolbox的控制系統(tǒng)分析與設(shè)計185 91 Matlab有關(guān)控制的工具箱185 92 基于Matlab的線性系統(tǒng)的仿真與設(shè)計188
921 關(guān)于線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型188
922 關(guān)于線性連續(xù)系統(tǒng)的解析解189
923 關(guān)于線性系統(tǒng)頻域分析190 93 基于Matlab的倒擺系統(tǒng)設(shè)計191 94 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性系統(tǒng)建模195
941 部分神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱函數(shù)195
942 Matlab在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模中的應(yīng)用舉例197 習(xí)題與思考題9200 10 基于Matlab的實時仿真與實時控制201 101 Matlab程序接口201
1011 MEX文件201
1012 MAT文件202
1013 Matlab計算引擎202
1014 編譯器簡介202 102 Simulink環(huán)境下的實時仿真與實時控制203
1021 Simulink仿真的實時工具RTW203
1022 實時開發(fā)工具xPC Target205
1023 基于Matlab/Simulink的實時控制舉例207 習(xí)題與思考題10208\