基于MATLAB的控制系統(tǒng)計算機仿真

第1章 系統(tǒng)仿真及MATLAB 概述
1.1 系統(tǒng)、模型與仿真
1.1.1 系統(tǒng)與模型
1.1.2 仿真的概念和應用
1.1.3 仿真的基本步驟
1.1.4 仿真技術的發(fā)展
1.1.5 控制系統(tǒng)分類及仿真技術的應用
1.2 MATLAB 簡介
1.2.1 MATLAB 的發(fā)展歷程
1.2.2 MATLAB 語言的特色
1.2.3 MATLAB 的工具箱
1.2.4 MATLAB 的技術支持
1.2.5 本書學習方法
習題
第2章 MATLAB 運行環(huán)境及程序設計
2.1 MATLAB 的安裝環(huán)境
2.1.1  MATLAB 的安裝、啟動與退出
2.1.2 MATLAB 的基本組成
2.1.3 MATLAB 的目錄結構
2.2 MATLAB 的操作界面
2.2.1 主窗口
2.2.2 命令窗口
2.2.3 歷史命令窗口
2.2.4 工作空間瀏覽器
2.2.5 程序編輯/調(diào)試器
2.2.6 內(nèi)存數(shù)組編輯器
2.2.7 路徑瀏覽器
2.2.8 啟動平臺窗口
2.2.9 幫助系統(tǒng)
2.3 變量、表達式及運算符
2.3.1 變量的命名和賦值
2.3.2 系統(tǒng)默認變量
2.3.3 運算符
2.4 MATLAB 的程序設計和調(diào)試
2.4.1 M文件
2.4.2 流程控制
2.4.3 程序的調(diào)試
2.4.4 程序的優(yōu)化
2.5 MATLAB 文件操作
2.5.1 文件的打開與關閉
2.5.2 文件的讀寫操作
2.6 常用命令函數(shù)
2.7 文字處理工具NOTEBOOK
2.7.1 Notebook操作基礎
2.7.2 細胞的使用
2.7.3 輸出格式
習題2
第3章 MATLAB 的數(shù)學運算
3.1 矩陣的創(chuàng)建和矩陣元素操作
3.1.1 創(chuàng)建矩陣
3.1.2 提取矩陣元素
3.2 數(shù)組運算
3.2.1 代數(shù)運算
3.2.2 常用運算函數(shù)
3.2.3 字符串
3.3 矩陣運算
3.3.1 代數(shù)運算
3.3.2 矩陣分析
3.3.3 方程組求解
3.3.4 稀疏矩陣
3.4 多項式運算
3.4.1 多項式的基本運算
3.4.2 多項式的求根及求值
3.4.3 多項式求導數(shù)
3.5 插值與曲線擬合
3.5.1 一維數(shù)據(jù)插值
3.5.2 二維數(shù)據(jù)插值
3.5.3 三維及多維插值
3.5.4 曲線擬合
3.6 數(shù)據(jù)分析及統(tǒng)計
3.6.1 最大值和最小值
3.6.2 求和和求積
3.6.3 平均值和中值
3.6.4 累加和與累乘積
3.6.5 標準方差與相關系數(shù)
3.6.6 排序
3.7 數(shù)值微積分
3.7.1 數(shù)值積分
3.7.2 數(shù)值微分
3.7.3 微分方程初值問題的數(shù)值解法
3.7.4 函數(shù)的零點和極值
3.8 符號運算
3.8.1 符號變量及表達式定義
3.8.2 符號表達式運算
3.8.3 符號方程求解
3.8.4 符號微積分
3.8.5 級數(shù)
3.8.6 調(diào)用Maple函數(shù)
習題3
經(jīng)4章 MATLAB 的繪圖及圖像處理
4.1 二維繪圖
4.1.1 基本繪圖
4.1.2 特殊坐標圖形
4.1.3 統(tǒng)計分析圖形
4.2 三維繪圖
4.2.1 三維曲線及曲面
4.2.2 圖形修飾
4.2.3 特殊三維圖形
4.3 動畫制作
4.3.1 電影動畫
4.3.2 程序動畫
4.4 圖形對象及其屬性
4.4.1 圖形對象及其句柄
4.4.2 圖形對象屬性
4.4.3 圖形對象的創(chuàng)建
4.5 圖像處理
4.5.1 圖像處理工具箱簡介
4.5.2 圖像處理的基本方法和函數(shù)
4.5.3 應用實例
習題4
第5章 控制系統(tǒng)的仿真基礎
5.1 控制系統(tǒng)概述
5.1.1 建立數(shù)學模型的方法
5.1.2 控制系統(tǒng)的組成符號及術語
5.1.3 微分方程與傳遞函數(shù)
5.1.4 控制系統(tǒng)典型環(huán)節(jié)及常見的典型結構
5.1.5 控制系統(tǒng)仿真的性能要求
5.1.6 控制系統(tǒng)工具箱簡介
5.2 常用仿真算法
5.2.1 連續(xù)系統(tǒng)仿真算法
5.2.2 離散事件系統(tǒng)仿真算法
5.2.3 仿真精度與系統(tǒng)的穩(wěn)定性
5.3 控制系統(tǒng)數(shù)學模型的MATLAB描述
5.3.1 傳遞函函模型（tf模型）
5.3.2 狀態(tài)方程模型（ss模型）
5.3.3 零極點模型（zpk模型）
5.3.4 結構圖模型
5.3.5 控制系統(tǒng)工具箱中的LTI對象
5.3.6 延遲系統(tǒng)的模型
5.3.7 非線性系統(tǒng)的線性化模型
5.3.8 連續(xù)域與離散域的相互轉化
5.4 系統(tǒng)模型的轉換及連接
5.4.1 系統(tǒng)模型的轉換
5.4.2 系統(tǒng)模型的連接
5.5 模型的屬性描述、降階與標準化
5.5.1 控制系統(tǒng)的模型屬性
5.5.2 模型的降階
5.5.3 模型的實現(xiàn)
習題5
第6章 控制系統(tǒng)的分析與設計
6.1 穩(wěn)定性分析
6.1.1 穩(wěn)定性分析的原理
6.1.2 MATLAB判別穩(wěn)定性的方法
6.1.3 實例分析
6.2 時域分析
6.2.1 時域分析的基本原理
6.2.2 MATLAB進行時域分析的方法
6.2.3 實例分析
6.3 頻域分析
6.3.1 頻域分析的基本原理
6.3.2 MATLAB進行頻域分析的方法
6.3.3 實例分析
6.4 根軌跡分析
6.4.1 根軌跡分析的基本原理
6.4.2 MATLAB進行根軌跡分析的方法
6.4.3 實例分析
6.5 控制系統(tǒng)設計
6.5.1
6.5.2 MATLAB進行系統(tǒng)設計的方法
6.5.3 實例分析
6.6 控制工具箱中的實用工具
6.6.1 系統(tǒng)分析工具LTIVIEW
6.6.2 SISO系統(tǒng)設計工具SISO Design Tool
習題6
第7章 仿真工具SIMULINK
7.1 SIMULINK概述
7.1.1 SIMULINK簡介
7.1.2 SIMULINK的啟動和退出
7.2 SIMULINK的模塊庫
7.2.1 SIMULINK公共模塊庫
7.2.2 SIMULINK專業(yè)模塊庫
7.3 模型的建立
7.3.1 模塊的查找與選擇
7.3.2 模塊的復制、剪切、移動與刪除
7.3.3 模塊外形的調(diào)整
7.3.4 模塊名的處理
7.3.5 模塊參數(shù)的設置
7.3.6 模塊的連接
7.3.7 建模時的注意事項
7.4 仿真參數(shù)設置
7.4.1 參數(shù)標簽頁的設置
7.4.2 提高仿真性能和精度
7.5 仿真結果的運用、觀察和調(diào)試
7.5.1 使用菜單運行仿真
7.5.2 使用命令進行仿真
7.5.3 觀察并分析仿真結果
7.5.4 仿真的調(diào)試技術
7.6 模塊的合成和封裝
7.6.1 模塊的合成
7.6.2 模塊的封裝
7.7 S-函數(shù)
7.7.1 S-函數(shù)的概念
7.7.2 用MATLAB語言編寫S-函數(shù)
7.7.3 用C語言編寫S-函數(shù)
7.7.4 MATLAB與C和FORTRAN的動態(tài)鏈接
習題7
第8章 MATLAB控制系統(tǒng)解決方案及常用工具箱
8.1 MATLAB控制系統(tǒng)解決方案
8.1.1 基于模型設計的開發(fā)集成環(huán)境
8.1.2 MATLAB工具箱編寫技巧
8.2 控制系統(tǒng)常用工具箱
8.2.1 信號處理工具箱
8.2.2 魯棒控制工具箱
8.2.3 系統(tǒng)辨識工具箱
8.2.4 最優(yōu)化工具箱
8.2.5 樣條工具箱
8.2.6 神經(jīng)網(wǎng)絡工具箱
8.2.7 模糊邏輯工具箱
8.2.8 小波工具箱
習題8
第9章 仿真實驗
9.1 MATLAB環(huán)境語法及數(shù)學運算
9.1.1 實驗目的
9.1.2 實驗內(nèi)容
9.2 MATLAB數(shù)學運算及繪圖
9.2.1 實驗目的
9.2.2 實驗內(nèi)容
9.3 SIMULINK仿真
9.3.1 實驗目的
9.3.2 實驗內(nèi)容
9.4 控制系統(tǒng)建模及穩(wěn)定性分析
9.4.1 實驗目的
9.4.2 實驗內(nèi)容
9.5 控制系統(tǒng)的分析與設計
9.5.1 實驗目的
9.5.2 實驗內(nèi)容
附錄A MATLAB索引
A.1 MATLAB的標點及符號
A.2 函數(shù)及指令
附錄B 控制系統(tǒng)工具箱函數(shù)一覽表
參考文獻