MATLAB R2016a控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真35個(gè)案例分析（精通MATLAB）

目錄


第1章創(chuàng)建Simulink仿真系統(tǒng)的過程

1.1Simulink概述

1.1.1Simulink的特點(diǎn)

1.1.2啟動Simulink

1.2一個(gè)簡單的仿真系統(tǒng)

1.2.1添加模塊

1.2.2設(shè)置模塊屬性

1.2.3連接模塊

1.2.4仿真器設(shè)置

1.2.5運(yùn)行仿真

1.3建立狀態(tài)空間表達(dá)式

1.3.1由圖建立狀態(tài)空間表達(dá)式

1.3.2由函數(shù)建立狀態(tài)空間表達(dá)式

第2章飛行器控制系統(tǒng)綜合與分析的方法

2.1飛行器控制系統(tǒng)應(yīng)用概述

2.2飛行器控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型

2.3飛行器控制系統(tǒng)解析內(nèi)容

2.4校正裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.5頻域性能分析

第3章最優(yōu)與魯棒控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1最優(yōu)控制問題的描述

3.2連續(xù)系統(tǒng)二次型最優(yōu)控制及其MATLAB實(shí)現(xiàn)

3.3離散系統(tǒng)二次型最優(yōu)控制及其MATLAB實(shí)現(xiàn)

第4章飛機(jī)偏航阻尼器設(shè)計(jì)的MATLAB實(shí)現(xiàn)

4.1飛機(jī)偏航阻尼器設(shè)計(jì)

4.2數(shù)學(xué)模型及MATLAB描述

4.3校正前系統(tǒng)性能分析

4.4校正設(shè)計(jì)

4.4.1根軌跡法設(shè)計(jì)

4.4.2下洗濾波器設(shè)計(jì)

4.5校正后系統(tǒng)性能分析

第5章控制系統(tǒng)根軌跡校正分析

5.1控制系統(tǒng)性能指標(biāo)

5.2校正的基本概念

5.3根軌跡校正法

5.3.1根軌跡的串聯(lián)超前校正

5.3.2根軌跡的串聯(lián)滯后校正

5.3.3根軌跡的串聯(lián)超前滯后校正

第6章現(xiàn)代控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真分析

6.1可控性分析

6.1.1連續(xù)系統(tǒng)的完全可控性

6.1.2離散系統(tǒng)的可控性

6.1.3連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)完全可控標(biāo)準(zhǔn)型

6.1.4連續(xù)系統(tǒng)的輸出可控性

6.2可觀性分析

6.2.1線性離散系統(tǒng)的完全可觀性

6.2.2連續(xù)系統(tǒng)的完全可觀性

6.2.3連續(xù)系統(tǒng)的完全可觀標(biāo)準(zhǔn)型

6.3系統(tǒng)的極點(diǎn)配置

6.3.1極點(diǎn)配置的MATLAB函數(shù)

6.3.2極點(diǎn)配置示例分析

6.4系統(tǒng)狀態(tài)觀測器設(shè)計(jì)

第7章MATLAB離散控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

7.1離散控制系統(tǒng)的基本概念

7.2離散信號的數(shù)字描述

7.2.1采樣過程及采樣定理

7.2.2保持器的數(shù)學(xué)描述

7.3Z變換

7.3.1離散信號的Z變換

7.3.2Z變換與其逆變換

第8章Nyquist穩(wěn)定判據(jù)的實(shí)際應(yīng)用

8.1頻域分析基本概念

8.2Bode圖

8.3Nyquist圖

8.4系統(tǒng)穩(wěn)定性的判斷

8.4.1用Bode圖法判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性

8.4.2用Nyquist曲線法判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性

第9章PID控制器校正的MATLAB實(shí)現(xiàn)

9.1PID控制器校正

9.2PID控制器概述

9.3P控制

9.4PD控制

9.5I控制

9.6PI控制

9.7PID控制

第10章控制系統(tǒng)的典型輸入信號時(shí)域分析

10.1控制系統(tǒng)時(shí)域分析法

10.2控制系統(tǒng)時(shí)域分析使用的函數(shù)

10.2.1step函數(shù)

10.2.2initial函數(shù)

10.2.3impulse函數(shù)

10.2.4lsim函數(shù)


第11章MATLAB控制系統(tǒng)的綜合實(shí)例

11.1MATLAB在積分方程中的應(yīng)用

11.2MATLAB在微分方程中的應(yīng)用

11.3MATLAB/Simulink在機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

11.4MATLAB/Simulink在時(shí)域分析中的應(yīng)用

11.5MATLAB/Simulink在根軌跡分析中的應(yīng)用

第12章控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的MATLAB實(shí)現(xiàn)

12.1連續(xù)系統(tǒng)

12.2離散系統(tǒng)

12.3與數(shù)學(xué)模型相關(guān)的MATLAB函數(shù)

12.3.1傳遞模型的函數(shù)

12.3.2零極點(diǎn)模型函數(shù)

12.3.3狀態(tài)空間模型函數(shù)


第13章控制系統(tǒng)的暫態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性

13.1典型輸入信號實(shí)例

13.2時(shí)域分析的基本概念

13.2.1動態(tài)過程與動態(tài)性能

13.2.2穩(wěn)態(tài)過程與穩(wěn)態(tài)性能

13.2.3控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性

13.3線性系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)求法

13.4二階系統(tǒng)

13.4.1二階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)

13.4.2二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)

第14章頻域分析的MATLAB函數(shù)實(shí)現(xiàn)

14.1頻域分析的概念

14.2頻域分析的MATLAB函數(shù)

14.2.1allmargin函數(shù)

14.2.2nyquist函數(shù)

14.2.3bode函數(shù)

14.2.4bodemag函數(shù)

14.2.5nichols函數(shù)

14.2.6ngrid函數(shù)

14.2.7margin函數(shù)

第15章MATLAB函數(shù)實(shí)現(xiàn)的狀態(tài)空間分析

15.1狀態(tài)空間的MATLAB實(shí)現(xiàn)

15.1.1ctrb函數(shù)

15.1.2ctrbf函數(shù)

15.1.3obsv函數(shù)

15.1.4obsvf函數(shù)

15.2系統(tǒng)狀態(tài)反饋與狀態(tài)觀測器

15.2.1極點(diǎn)配置

15.2.2狀態(tài)觀測器

第16章魯棒控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的MATLAB實(shí)現(xiàn)

16.1魯棒控制簡介

16.2魯棒控制系統(tǒng)的MATLAB實(shí)現(xiàn)

第17章借助根軌跡曲線對控制系統(tǒng)進(jìn)行校正

17.1其他幾種根軌跡形式

17.2根軌跡對系統(tǒng)暫態(tài)特性的分析

17.3控制系統(tǒng)的根軌跡校正法

17.3.1根軌跡法超前校正

17.3.2根軌跡法滯后校正

17.4根軌跡的設(shè)計(jì)工具

第18章控制系統(tǒng)頻域響應(yīng)校正分析

18.1頻域響應(yīng)校正法

18.2頻域法的串聯(lián)超前校正

18.3頻域法的串聯(lián)滯后校正

18.4頻域串聯(lián)滯后超前校正

18.5反饋校正

第19章PID控制器參數(shù)整定

19.1ZieglerNichols整定法

19.2一般數(shù)學(xué)模型擬合成帶延時(shí)的慣性環(huán)節(jié)

19.3CohenCoon整定法

19.4誤差積分指標(biāo)最優(yōu)校正

第20章模型預(yù)測控制的實(shí)際應(yīng)用

20.1模型預(yù)測控制的應(yīng)用

20.1.1直流伺服控制器設(shè)計(jì)

20.1.2直流伺服控制器的MATLAB實(shí)現(xiàn)

20.2控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

20.2.1PID控制器應(yīng)用示例

20.2.2非線性控制系統(tǒng)應(yīng)用示例

第21章系統(tǒng)模型間轉(zhuǎn)換的MATLAB實(shí)現(xiàn)

21.1系統(tǒng)模型間轉(zhuǎn)換

21.1.1tf2ss函數(shù)

21.1.2ss2tf函數(shù)

21.1.3tf2zp函數(shù)

21.1.4zp2tf函數(shù)

21.1.5zp2ss函數(shù)

21.1.6ss2zp函數(shù)

21.2系統(tǒng)模型連接方式

第22章自動控制實(shí)際系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)

22.1傳遞函數(shù)模型分析

22.2傳遞函數(shù)模型的MATLAB實(shí)現(xiàn)

22.3狀態(tài)空間模型分析

22.4狀態(tài)空間模型的MATLAB實(shí)現(xiàn)

22.5零極點(diǎn)增益模型分析

22.6零極點(diǎn)增益模型的MATLAB實(shí)現(xiàn)

第23章MATLAB控制系統(tǒng)的頻率特性

23.1頻率特性的表示法

23.2典型環(huán)節(jié)的Nyquist圖

23.2.1比例環(huán)節(jié)

23.2.2慣性環(huán)節(jié)

23.2.3積分環(huán)節(jié)

23.2.4微分環(huán)節(jié)

23.2.5一階微分環(huán)節(jié)

23.2.6振蕩環(huán)節(jié)

23.3典型環(huán)節(jié)的Bode圖

23.3.1比例環(huán)節(jié)

23.3.2積分環(huán)節(jié)

23.3.3微分環(huán)節(jié)

23.3.4慣性環(huán)節(jié)

23.3.5一階微分環(huán)節(jié)

23.3.6振蕩環(huán)節(jié)

23.3.7二階微分環(huán)節(jié)

第24章離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析

24.1離散系統(tǒng)的時(shí)域數(shù)學(xué)模型

24.2離散系統(tǒng)的頻域數(shù)學(xué)模型

24.2.1c2d函數(shù)

24.2.2d2c函數(shù)

24.2.3d2d函數(shù)

24.2.4upsample函數(shù)

24.3離散控制系統(tǒng)分析

24.3.1離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性

24.3.2采樣周期與開環(huán)增益對穩(wěn)定性的影響

第25章線性二次型高斯最優(yōu)控制的MATLAB實(shí)現(xiàn)

25.1LQG最優(yōu)控制概述

25.2LQG最優(yōu)控制的MATLAB實(shí)現(xiàn)

25.2.1reg函數(shù)

25.2.2lqg函數(shù)

25.2.3lqgreg函數(shù)

第26章MATLAB函數(shù)直接繪制系統(tǒng)的根軌跡

26.1根軌跡的概述

26.2二階系統(tǒng)的根軌跡分析

26.3MATLAB中與根軌跡相關(guān)的函數(shù)

26.3.1pzmap函數(shù)

26.3.2rlocus函數(shù)

26.3.3rlocfind函數(shù)

26.3.4sgrid函數(shù)

26.3.5zgrid函數(shù)

26.3.6damp函數(shù)

第27章可控性與可觀性的MATLAB實(shí)現(xiàn)

27.1可控性與可觀性

27.2狀態(tài)可控性

27.3狀態(tài)可觀性

27.4可控性和可觀性的實(shí)現(xiàn)

27.4.1可控標(biāo)準(zhǔn)型

27.4.2可觀標(biāo)準(zhǔn)型

第28章系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)

28.1系統(tǒng)誤差分析與計(jì)算

28.2MATLAB LTI Viewer穩(wěn)定性判定實(shí)例

第29章頻域穩(wěn)定性分析

29.1Nyquist穩(wěn)定判據(jù)

29.2穩(wěn)定裕度

29.2.1相對穩(wěn)定性

29.2.2增益裕度

29.2.3相角裕度

第30章控制系統(tǒng)工程應(yīng)用實(shí)例

30.1MATLAB在頻域響應(yīng)中的應(yīng)用

30.2MATLAB/Simulink在狀態(tài)空間中的應(yīng)用

30.3MATLAB在PID控制器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

第31章變換矩陣與狀態(tài)空間表達(dá)式

31.1非唯一性與特征不變性

31.2標(biāo)準(zhǔn)型

31.2.1對角規(guī)范型

31.2.2約當(dāng)規(guī)范型

第32章高階系統(tǒng)的時(shí)域分析

32.1高階系統(tǒng)

32.2時(shí)域分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)

32.2.1step函數(shù)

32.2.2dcgain函數(shù)

32.2.3impulse函數(shù)

32.2.4initial函數(shù)

32.2.5lsim函數(shù)

32.3MATLAB圖形化時(shí)域分析

第33章控制系統(tǒng)穩(wěn)定性判定的MATLAB實(shí)現(xiàn)

33.1方程特征根判定穩(wěn)定性

33.2LienardChipard判據(jù)判定系統(tǒng)穩(wěn)定性

33.3根軌跡法判定穩(wěn)定性

33.4傳遞函數(shù)極點(diǎn)法判定系統(tǒng)穩(wěn)定性

33.5李亞普諾夫第二法判定系統(tǒng)穩(wěn)定性

33.6頻率法判定系統(tǒng)穩(wěn)定性

33.6.1Bode圖判定系統(tǒng)穩(wěn)定性

33.6.2Nyquist曲線判定系統(tǒng)穩(wěn)定性

第34章設(shè)計(jì)kalman濾波器最優(yōu)狀態(tài)估計(jì)器

34.1kalman函數(shù)

34.2lqi函數(shù)

34.3estim函數(shù)

第35章閉環(huán)比值與解耦控制系統(tǒng)分析

35.1閉環(huán)比值控制系統(tǒng)

35.1.1單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)

35.1.2雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)

35.2解耦控制系統(tǒng)

35.2.1前饋補(bǔ)償解耦控制

35.2.2反饋補(bǔ)償解耦控制

附錄AMATLAB R2016a安裝說明

參考文獻(xiàn)