MATLAB R2016a控制系统设计与仿真35个案例分析（精通MATLAB）

目录


第1章创建Simulink仿真系统的过程

1.1Simulink概述

1.1.1Simulink的特点

1.1.2启动Simulink

1.2一个简单的仿真系统

1.2.1添加模块

1.2.2设置模块属性

1.2.3连接模块

1.2.4仿真器设置

1.2.5运行仿真

1.3建立状态空间表达式

1.3.1由图建立状态空间表达式

1.3.2由函数建立状态空间表达式

第2章飞行器控制系统综合与分析的方法

2.1飞行器控制系统应用概述

2.2飞行器控制系统数学模型

2.3飞行器控制系统解析内容

2.4校正装置优化设计

2.5频域性能分析

第3章最优与鲁棒控制系统设计

3.1最优控制问题的描述

3.2连续系统二次型最优控制及其MATLAB实现

3.3离散系统二次型最优控制及其MATLAB实现

第4章飞机偏航阻尼器设计的MATLAB实现

4.1飞机偏航阻尼器设计

4.2数学模型及MATLAB描述

4.3校正前系统性能分析

4.4校正设计

4.4.1根轨迹法设计

4.4.2下洗滤波器设计

4.5校正后系统性能分析

第5章控制系统根轨迹校正分析

5.1控制系统性能指标

5.2校正的基本概念

5.3根轨迹校正法

5.3.1根轨迹的串联超前校正

5.3.2根轨迹的串联滞后校正

5.3.3根轨迹的串联超前滞后校正

第6章现代控制系统设计与仿真分析

6.1可控性分析

6.1.1连续系统的完全可控性

6.1.2离散系统的可控性

6.1.3连续系统的状态完全可控标准型

6.1.4连续系统的输出可控性

6.2可观性分析

6.2.1线性离散系统的完全可观性

6.2.2连续系统的完全可观性

6.2.3连续系统的完全可观标准型

6.3系统的极点配置

6.3.1极点配置的MATLAB函数

6.3.2极点配置示例分析

6.4系统状态观测器设计

第7章MATLAB离散控制系统的设计

7.1离散控制系统的基本概念

7.2离散信号的数字描述

7.2.1采样过程及采样定理

7.2.2保持器的数学描述

7.3Z变换

7.3.1离散信号的Z变换

7.3.2Z变换与其逆变换

第8章Nyquist稳定判据的实际应用

8.1频域分析基本概念

8.2Bode图

8.3Nyquist图

8.4系统稳定性的判断

8.4.1用Bode图法判断系统稳定性

8.4.2用Nyquist曲线法判断系统稳定性

第9章PID控制器校正的MATLAB实现

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章控制系统的典型输入信号时域分析

10.1控制系统时域分析法

10.2控制系统时域分析使用的函数

10.2.1step函数

10.2.2initial函数

10.2.3impulse函数

10.2.4lsim函数


第11章MATLAB控制系统的综合实例

11.1MATLAB在积分方程中的应用

11.2MATLAB在微分方程中的应用

11.3MATLAB/Simulink在机电系统中的应用

11.4MATLAB/Simulink在时域分析中的应用

11.5MATLAB/Simulink在根轨迹分析中的应用

第12章控制系统数学模型的MATLAB实现

12.1连续系统

12.2离散系统

12.3与数学模型相关的MATLAB函数

12.3.1传递模型的函数

12.3.2零极点模型函数

12.3.3状态空间模型函数


第13章控制系统的暂态特性和稳态特性

13.1典型输入信号实例

13.2时域分析的基本概念

13.2.1动态过程与动态性能

13.2.2稳态过程与稳态性能

13.2.3控制系统的稳定性

13.3线性系统时域响应求法

13.4二阶系统

13.4.1二阶系统的单位脉冲响应

13.4.2二阶系统的单位阶跃响应

第14章频域分析的MATLAB函数实现

14.1频域分析的概念

14.2频域分析的MATLAB函数

14.2.1allmargin函数

14.2.2nyquist函数

14.2.3bode函数

14.2.4bodemag函数

14.2.5nichols函数

14.2.6ngrid函数

14.2.7margin函数

第15章MATLAB函数实现的状态空间分析

15.1状态空间的MATLAB实现

15.1.1ctrb函数

15.1.2ctrbf函数

15.1.3obsv函数

15.1.4obsvf函数

15.2系统状态反馈与状态观测器

15.2.1极点配置

15.2.2状态观测器

第16章鲁棒控制系统设计的MATLAB实现

16.1鲁棒控制简介

16.2鲁棒控制系统的MATLAB实现

第17章借助根轨迹曲线对控制系统进行校正

17.1其他几种根轨迹形式

17.2根轨迹对系统暂态特性的分析

17.3控制系统的根轨迹校正法

17.3.1根轨迹法超前校正

17.3.2根轨迹法滞后校正

17.4根轨迹的设计工具

第18章控制系统频域响应校正分析

18.1频域响应校正法

18.2频域法的串联超前校正

18.3频域法的串联滞后校正

18.4频域串联滞后超前校正

18.5反馈校正

第19章PID控制器参数整定

19.1ZieglerNichols整定法

19.2一般数学模型拟合成带延时的惯性环节

19.3CohenCoon整定法

19.4误差积分指标最优校正

第20章模型预测控制的实际应用

20.1模型预测控制的应用

20.1.1直流伺服控制器设计

20.1.2直流伺服控制器的MATLAB实现

20.2控制系统的实际应用

20.2.1PID控制器应用示例

20.2.2非线性控制系统应用示例

第21章系统模型间转换的MATLAB实现

21.1系统模型间转换

21.1.1tf2ss函数

21.1.2ss2tf函数

21.1.3tf2zp函数

21.1.4zp2tf函数

21.1.5zp2ss函数

21.1.6ss2zp函数

21.2系统模型连接方式

第22章自动控制实际系统的分析设计

22.1传递函数模型分析

22.2传递函数模型的MATLAB实现

22.3状态空间模型分析

22.4状态空间模型的MATLAB实现

22.5零极点增益模型分析

22.6零极点增益模型的MATLAB实现

第23章MATLAB控制系统的频率特性

23.1频率特性的表示法

23.2典型环节的Nyquist图

23.2.1比例环节

23.2.2惯性环节

23.2.3积分环节

23.2.4微分环节

23.2.5一阶微分环节

23.2.6振荡环节

23.3典型环节的Bode图

23.3.1比例环节

23.3.2积分环节

23.3.3微分环节

23.3.4惯性环节

23.3.5一阶微分环节

23.3.6振荡环节

23.3.7二阶微分环节

第24章离散控制系统的稳定性分析

24.1离散系统的时域数学模型

24.2离散系统的频域数学模型

24.2.1c2d函数

24.2.2d2c函数

24.2.3d2d函数

24.2.4upsample函数

24.3离散控制系统分析

24.3.1离散控制系统的稳定性

24.3.2采样周期与开环增益对稳定性的影响

第25章线性二次型高斯最优控制的MATLAB实现

25.1LQG最优控制概述

25.2LQG最优控制的MATLAB实现

25.2.1reg函数

25.2.2lqg函数

25.2.3lqgreg函数

第26章MATLAB函数直接绘制系统的根轨迹

26.1根轨迹的概述

26.2二阶系统的根轨迹分析

26.3MATLAB中与根轨迹相关的函数

26.3.1pzmap函数

26.3.2rlocus函数

26.3.3rlocfind函数

26.3.4sgrid函数

26.3.5zgrid函数

26.3.6damp函数

第27章可控性与可观性的MATLAB实现

27.1可控性与可观性

27.2状态可控性

27.3状态可观性

27.4可控性和可观性的实现

27.4.1可控标准型

27.4.2可观标准型

第28章系统稳态误差分析的MATLAB实现

28.1系统误差分析与计算

28.2MATLAB LTI Viewer稳定性判定实例

第29章频域稳定性分析

29.1Nyquist稳定判据

29.2稳定裕度

29.2.1相对稳定性

29.2.2增益裕度

29.2.3相角裕度

第30章控制系统工程应用实例

30.1MATLAB在频域响应中的应用

30.2MATLAB/Simulink在状态空间中的应用

30.3MATLAB在PID控制器设计中的应用

第31章变换矩阵与状态空间表达式

31.1非唯一性与特征不变性

31.2标准型

31.2.1对角规范型

31.2.2约当规范型

第32章高阶系统的时域分析

32.1高阶系统

32.2时域分析的MATLAB实现

32.2.1step函数

32.2.2dcgain函数

32.2.3impulse函数

32.2.4initial函数

32.2.5lsim函数

32.3MATLAB图形化时域分析

第33章控制系统稳定性判定的MATLAB实现

33.1方程特征根判定稳定性

33.2LienardChipard判据判定系统稳定性

33.3根轨迹法判定稳定性

33.4传递函数极点法判定系统稳定性

33.5李亚普诺夫第二法判定系统稳定性

33.6频率法判定系统稳定性

33.6.1Bode图判定系统稳定性

33.6.2Nyquist曲线判定系统稳定性

第34章设计kalman滤波器最优状态估计器

34.1kalman函数

34.2lqi函数

34.3estim函数

第35章闭环比值与解耦控制系统分析

35.1闭环比值控制系统

35.1.1单闭环比值控制系统

35.1.2双闭环比值控制系统

35.2解耦控制系统

35.2.1前馈补偿解耦控制

35.2.2反馈补偿解耦控制

附录AMATLAB R2016a安装说明

参考文献