反馈控制问题：使用MATLAB及其控制系统工具箱

第1章  导论                  
 引言  (1)                  
 MATLAB和控制系统工具箱  (1)                  
 课目之间的相互参照  (2)                  
 本书的使用方法  (3)                   
                   
 第2章  单方框模型及其响应                  
 引言  (6)                  
 传递函数  (6)                  
 例2. 1  创建G(s)为TF对象  (7)    源程序2. 1  (8)                  
 例2. 2  创建G(s)为ZPK对象  (8)  源程序2. 2  (9)                  
 强化习题  (9)  P2.1～P2.4  (9)                  
 留数与脉冲响应  (9)                  
 例2. 3  求部分分式展开式和g(t)  (10)  源程序2. 3  (11)                  
 强化习题  (12)  P2.5～P2. 6  (12)                  
 互异极点的时间响应  (12)                  
 例2. 4  单个极点引起的时间响应  (12)  源程序2. 4  (13)                  
 交叉检查  (13)                  
 强化习题  (13)P2. 7～P2. 8 (13)                  
 重极点引起的时间响应  (14)                  
 例2. 5  重极点  (14)  源程序2. 5  (15)                  
 强化习题  (15)P2. 9～P2. 10(15)                  
 阶跃响应  (15)                  
 例2. 6  G(s)的阶跃响应  (15)  源程序2. 6  (16)                  
 强化习题  (17)  P2. 11～P2. 12  (17)                  
 对一般输入的响应  (17)                  
 例2. 7  脉冲输入响应  (17)  源程序2. 7  (18～19)                  
 强化习题  (19)  P2. 13～P2. 14  (19)                  
 极点和稳定性(19)                  
 例2. 8  极点和系统稳定性  (20)  源程序2. 8  (20)                  
 交叉检查(20)                  
 强化习题(21)P2. 15～P2. 18(21)                  
 零点对系统响应的影响  (22)                  
 例2. 9  阻塞零点  (22)  源程序2. 9  (23)                  
 强化习题  (24)  P2. 19～P2. 20  (24)                  
 例2. 10  右半平面零点  (24)  源程序2. 10  (25)                  
 探究(25)E2. 1(25)                  
 综合问题  (25)CP2. 1～CP2. 5  (26～27)                  
 小结  (27)                  
 本章所使用的MATLAB函数  (27～29)                  
 习题答案(29～30)                  
                   
 第3章  建立和分析多方框模型                  
 引言  (31)                  
 串联连接  (31)                  
 例3. 1  两个系统的串联连接  (32)  源程序3. 1  (33)                  
 强化习题  (33)  P3. 1～3. 6  (33～34)                  
 并联连接(34)                  
 例3. 2  并联连接(34)  源程序3. 2  (35)                  
 强化习题(35)P3. 7～P3. 10(36)                  
 例3. 3  串联/并联连接(36)  源程序3. 3  (37)                  
 强化习题  (38)  P3. 11～P3. 12  (38)                  
 反馈连接(38)                  
 例3. 4  反馈连接(39)  源程序3. 4  (39)                  
 强化习题  (40)P3. 13～P3. 19  (40～41)                  
 控制器传递函数(41)                  
 双输入反馈系统(42)                  
 例3. 5  双输入反馈系统  (42)  源程序3. 5  (45)                  
 探究  (45)  F3. 1  (45)                  
 综合问题  (46）CP3. 1～CP3. 5  (46～48)                  
 小结  (48)                  
 本章所使用的MATLAB函数  (48～49)                  
 习题答案(49～50)                  
                   
 第4章　状态空间模型                  
 引言  (51)                  
 模型的创建. 变换和互连  (51)                  
 例4. 1  建立状态空间模型  (52)  源程序4. 1  (54)                  
 强化习题  (54)P4. 1～P4. 2(54)                  
 例4. 2  串联. 并联和反馈连接(54)  源程序4. 2(55)                  
 强化习题  (56)  P4. 3～P4. 5  (56)                  
 极点. 零点. 特征值和稳定性  (56)                  
 例4. 3  特征值和传递零点  (57)  源程序4. 3  (57)                  
 强化习题  (57)  P4. 6～P4. 8  (57)                  
 时间响应  (58)                  
 例4. 4  脉冲. 阶跃和一般响应  (58)  源程序4. 4(59)                  
 强化习题  (59)P4. 9～P4. 11  (59～60)                  
 状态变换(60)                  
 例4. 5  标准变换  (60)  源程序4. 5  (61)                  
 强化习题  (61)  P4. 12～P4. 13  (61)                  
 探究  (62)EP4. 1  (62)                  
 综合问题  (62)CP4. 1～CP4. 4  (62～63)                  
 小结  (63)                  
 本章所使用的MATLAB函数  (63～64)                  
 习题答案  (64～66)                  
                   
 第5章  根轨迹图                  
 引言  (67)                  
 绘制根轨迹图  (67)                  
 例5. 1  纯实数极点  (68)  源程序5. 1  (68)                  
 例5. 2  实数和复数极点  (70)  源程序5. 2  (70～71)                  
 强化习题  (72)P5. 1～P5. 9  (72～74)                  
 任意参数的变化  (74)                  
 例5. 3  可变零点位置  (74)  源程序5. 3  (75)                  
 强化习题(76)P5. 10～P5. 12(76～77)                  
 交叉检验(77)                  
 探究(77)E5. 1～E5. 2(77)                  
 综合问题(77)CP5. 1～CP5. 4(77～79)                  
 小结  (79)                  
 本章所使用的MATLAB函数  (80)                  
 习题答案(80～81)                  
                   
 第6章  频率响应分析                  
 引言  (82)                  
 正弦稳态响应(82)                  
 例6. 1  正弦稳态响应  (83)  源程序6. 1  (83)                  
 强化习题  (84)  P6. 1～P6. 5  (84～85)                  
 频率响应曲线  (85)                  
 例6. 2  伯德图. 尼柯尔斯图和奈奎斯特图  (86)  源程序6. 2  (86)                  
 例6. 3  转角频率和渐近线  (88)  源程序6. 3  (88～89)                  
 强化习题  (89)  P6. 6～P6. 11  (89～90)                  
 频域稳定性分析(91)                  
 例6. 4  穿越频率. 裕量和稳定性  (91)  源程序6. 4  (92)                  
 交叉检验(93)                  
 强化习题  (93)  P6. 12～P6. 14  (93)                  
 探究(93)E6. 1  (93)                  
 综合问题  (94)CP6. 1～CP6. 4  (94)                  
 小结  (95)                  
 本章所使用的MATLAB函数  (95～96)                  
 习题答案(96)                  
                   
 第7章  系统性能                  
 引言  (97)                  
 时域性能(97)                  
 例7. 1  阶跃响应性能  (99)  源程序7. 1  (99)                  
 强化习题  (100)P7. 1～P7. 3  (101)                  
 稳态调节(101)                  
 例7. 2  速度误差系数(101)  源程序7. 2  (102)                  
 强化习题  (102)  P7. 4～P7. 5  (102～103)                  
 频域性能(103)                  
 例7. 3  频域性能  (104)  源程序7. 3  (104)                  
 强化习题(106)P7. 6～P7. 7(106)                  
 探究(106)E7. 1(106)                  
 综合问题(107)CP7. 1～CP7. 3(107)                  
 小结  (108)                  
 本章所使用的MATLAB函数  (108～l09)                  
 习题答案(109)                  
                   
 第8章  比例-积分-微分控制                  
 引言  (110)                  
 比例控制  (110)                  
 例8. 1  比例控制  (111)  源程序8. 1(a)  (112)  源程序8. 1(b)  (113～l14)                  
 源程序8. 1(c)  (115)                  
 比例十积分控制  (115)                  
 例8. 2　PI控制  (116)  源程序8. 2(a)  (117)  源程序8. 2(b)  (118)                  
 比例-积分微分控制  (120)                  
 例8. 3　PID控制  (120)                  
 探究(124)E8. 1～E8. 2(124～l25)                  
 综合问题(125)CP8. 1～CP8. 3(125)                  
 小结  (126)                  
 本章所使用的MATLAB函数  (126～127)                  
                   
 第9章　频率响应设计                  
 引言  (128)                  
 滞后控制器设计(128)                  
 方法l--提高低频幅值(128)                  
 例9. 1　滞后控制器设计方法l  (130)  源程序9. 1(a)  (130～131)                  
 源程序9. 1(b)  (132)                  
 方法2---减小中频和高频幅值  (133)                  
 例9. 2  滞后控制器设计方法2  (134)  源程序9. 2(c)  (135～136)                  
 超前控制器设计(136)                  
 例9. 3  超前控制器设计  (138)  源程序9. 3  (139)                  
 基于频率响应的超前滞迟后控制器设计  (141)                  
 例9. 4　超前－滞后控制器设计  (141)  源程序9. 4  (143～145)                  
 基于PID的超前－滞后控制器设计  (145)                  
 例9. 5  PID的超前－滞后控制  (145)  源程序9. 5  (146～147)                  
 探究  (148)E9. 1～E9. 2(148)                  
 综合问题  (149)CP9. 1一CP 9. 2(149)                  
 小结  (149)                  
 本章所使用的MATLAB函数  (150)                  
                   
 第10章  状态空间设计法                  
 引言  (151)                  
 能控性  (151)                  
 例l0. 1  能控性矩阵  (152)  源程序10. 1  (152)                  
 强化习题  (152)P10. 1～P10.2(152)                  
 极点配置  (153)                  
 例10. 2  全状态反馈的极点配置  (153)  源程序10. 2  (154)                  
 例10. 3  极点配置(低增益)  (154)                  
 强化习题  (154)P10. 3～P10. 5  (155)                  
 能观性  (155)                  
 例10. 4  能观性矩阵  (155)  源程序10. 4  (156)                  
 强化习题  (156)  P10. 6～P10. 8  (156)                  
 观测器设计(157)                  
 例10. 5  观测器设计  (157)  源程序10. 5  (157～158)                  
 强化习题  (158)  P10. 9～P10. 11  (159)                  
 观测器－控制器设计  (160)                  
 例10. 6　观测器-控制器设计  (160)  源程序10. 6  (16l～162)                  
 强化习题  (164)  P10. 12～P10. 14  (164)                  
 探究(165)E10. 1～E10. 2(165)                  
 综台问题  (166)CP10. 1～CPl0. 4  (166～167)                  
 小结  (168)                  
 本章所使用的MATLAB函数  (168)                  
 习题答案(169)                  
                   
 附录                  
 A  实际系统的模型                  
 引言  (170)                  
 电源系统  (171)                  
 具有反作用轮的人造卫星  (172)                  
 弹性杆平衡器(174)                  
 水轮机和进水管(176)                  
 B MATLAB命令                  
 引言  (178)                  
 本书中使用的MATLAB函数  (178～l83)                  
 参考文献(184)                  
 索引  (185～188)