MATLAB R2016a控制系统设计与仿真

本书特色

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本书以MATLAB R2016a为仿真平台，以控制系统为主线，以MATLAB为辅助工具，三者有机结合介绍控制系统的仿真设计，实用性强，内容丰富。本书主要内容包括MATLAB软件简介、线性控制系统模型、线性控制系统分析、时域分析、根轨迹分析、频域分析、PID控制器分析、非线性系统分析、状态空间控制系统分析、鲁棒控制器分析和智能控制分析。本书可作为控制工程、通信工程、电子信息工程领域广大科研人员、学者、工程技术人员的参考用书，也可作为高等院校相关专业的教学用书。

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内容简介

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书的编写具有如下几个特色： （1）循序渐进，深入浅出 本书以MATLAB R2016a为平台，由基础到应用，一步一步深入地介绍MATLAB/Simulink及通信系统的建模与仿真等内容，让读者可以轻松、快速地掌握MATLAB及利用MATLAB解决通信系统建模与仿真的问题。 （2）应用典型，细致全面 本书以MATLAB/Simulink为基础，详尽细致地介绍MATLAB/Simulink解决通信系统建模与仿真中的各种实际问题，并且每介绍一个函数、理论、模块等都给出典型的应用实例，培养读者的动手动脑等能力，做到理论与实践相结合。 （3）快速有效，轻松易学 结合MATLAB自身的特点，在MATLAB/Simulink基础上介绍通信系统的建模与仿真，让读者轻松有效地掌握MATLAB及通信系统，使其能够在*短的时间内，以*的效率解决实际通信系统中遇到的问题，提升工作效率。

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作者简介

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邓奋发，男，大学教师，1992年毕业于华中师范大学数学系，精通ATLAB编程及其应用，有丰富的实践与写作经验。

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目录

目 录第1章 MATLAB R2016a软件介绍 11.1 MATLAB的功能特点 11.1.1 MATLAB的主要特性 11.1.2 MATLAB R2016a的新功能 31.2 MATLAB窗口介绍 51.2.1 启动MATLAB 51.2.2 命令窗口 61.2.3 当前文件夹 81.2.4 工作空间 111.3 MATLAB基础知识 121.3.1 常量与变量 121.3.2 矩阵与数组 141.4 MATLAB的控制流 161.4.1 循环结构 161.4.2 选择结构 171.4.3 多选择结构 181.5 MATLAB的帮助系统 191.5.1 命令行帮助 191.5.2 帮助导航/浏览器 201.5.3 DEMO帮助系统 201.5.4 网络资源帮助 21第2章 MATLAB线性控制系统模型 222.1 控制系统概述 222.2 线性控制系统模型 232.2.1 线性连续系统 232.2.2 线性离散时间系统 282.2.3 系统模型的相互转换 302.2.4 线性系统模型的降阶 352.2.5 线性系统的辨识 462.3 系统模型间的转换 582.4 系统模型间的连接 642.4.1 串联方式 642.4.2 并联方式 662.4.3 反馈方式 672.4.4 模型连接的综合实现 69第3章 MATLAB线性控制系统分析 723.1 线性系统稳定性概述 723.1.1 系统稳定的概念 723.1.2 系统稳定的意义 723.1.3 系统特征多项式 733.1.4 系统稳定的判定 733.2 线性系统性质分析 733.2.1 直接判定 733.2.2 线性相似变换 773.2.3 线性判定的实现 793.3 MATLAB LTI Viewer稳定性判定 803.4 线性系统的可控性与可观测性 833.4.1 可控性 833.4.2 可观测性 863.5 系统的范数 883.6 线性系统的数字仿真 893.6.1 线性系统的阶跃响应 893.6.2 任选输入下的系统响应 953.6.3 非零初始状态下系统的时域响应 97第4章 MATLAB时域分析 984.1 典型的时域分析 984.1.1 典型输入信号 984.1.2 动态与稳态过程 994.1.3 时域性能指标 1004.1.4 一阶系统时域分析 1014.1.5 线性系统的时域分析求法 1024.2 二阶系统时域分析 1034.2.1 二阶系统的数学模型 1034.2.2 二阶系统分类 1034.2.3 欠阻尼二阶系统的性能分析 1044.2.4 二阶系统的重要结论 1044.3 高阶系统分析 1054.4 时域稳定性分析 1064.5 常用时域函数 1074.6 时域分析的应用实例 1104.7 MATLAB图形化时域分析 120第5章 MATLAB根轨迹分析 1245.1 根轨迹的基本概念 1245.1.1 根轨迹方程 1245.1.2 根轨迹图的规则 1255.1.3 根轨迹的性能 1265.2 二阶系统的根轨迹分析 1275.3 根轨迹的MATLAB函数 1275.3.1 绘制根轨迹 1275.3.2 计算根轨迹增益 1285.3.3 频率网格 1295.4 根轨迹的应用实例 1315.5 控制系统的校正方法 1405.5.1 串联校正 1405.5.2 反馈校正 1415.6 控制系统的根轨迹校正 1415.6.1 根轨迹超前校正 1425.6.2 根轨迹滞后校正 1465.7 图形化工具 150第6章 MATLAB频域分析 1546.1 频域分析的一般方法 1546.1.1 频率特性的概念 1546.1.2 频域分析法的特点 1556.1.3 频率特性的表示法 1556.1.4 频率特性的几何表示法 1566.1.5 频域的性能指标 1576.1.6 典型环节的频率特性 1576.2 频率分析其他相关概念 1646.3 频域分析的系统性能分析 1656.3.1 奈奎斯特稳定判据 1656.3.2 Bode图相对稳定性分析 1666.3.3 频域闭环性能指标 1666.4 频域分析的MATLAB函数 1676.4.1 奈奎斯特图 1676.4.2 Bode图 1696.4.3 尼科尔斯图 1706.4.4 求取稳定裕度 1716.4.5 计算交叉频率和稳定裕度 1736.4.6 网格线 1746.5 频域分析的应用实例 1756.6 频域分析校正 1826.6.1 频域串联超前校正 1826.6.2 频域滞后校正 1896.6.3 频域滞后-超前校正 196第7章 PID控制器分析 2057.1 PID控制概述 2057.1.1 PID控制的基本原理 2057.1.2 PID控制的优点 2067.1.3 比例（P）控制 2067.1.4 比例微分控制 2087.1.5 积分控制 2117.1.6 比例积分控制 2147.1.7 比例积分微分控制 2167.2 PID控制的设计 2237.2.1 连续PID控制器 2237.2.2 离散PID控制器 2257.3 PID控制器参数整定法 2277.3.1 Ziegler-Nichols整定法 2277.3.2 改进的Ziegler-Nichols算法 2337.3.3 Cohen-Coon参数整定 2387.3.4 *优PID整定经验 242第8章 MATLAB非线性系统分析 2468.1 非线性系统的其他相关概念 2478.2 Simulink介绍 2498.2.1 Simulink的特点 2508.2.2 Simulink的启动 2518.2.3 Simulink实例 2528.3 非线性系统分析与仿真 2538.3.1 相轨迹图分析 2538.3.2 函数法非线性系统分析 2568.3.3 非线性定时/定常系统 2608.3.4 饱和非线性环节仿真 2618.3.5 死区非线性环节仿真 2658.3.6 间隙非线性环节仿真 2678.4 离散系统 2688.4.1 差分方程法 2698.4.2 Z变换 2718.5 S-函数 2758.5.1 S-函数的含义 2758.5.2 S-函数模块 2768.5.3 S-函数模板 2778.5.4 S-函数的实现 280第9章 MATLAB状态空间控制系统分析 2859.1 状态空间控制系统概述 2859.2 状态的基本概念 2879.3 状态空间方程 2879.4 状态空间表达式的标准型 2889.4.1 对角标准型 2889.4.2 约当标准型 2899.4.3 能控标准型 2919.4.4 能观标准型 2949.5 极点配置 2969.5.1 单输入系统的极点配置 2979.5.2 多输入系统的极点配置 2989.5.3 极点配置的实例应用 3009.6 二次型*优控制 3099.6.1 无限时间LQ状态调节 3109.6.2 无限时间LQ输出调节 3129.6.3 离散二次型*优控制 3149.7 状态反馈控制系统 3169.7.1 全维状态观测器的控制器 3179.7.2 全维状态观测器的调节器 318第10章 MATLAB鲁棒控制器分析 32710.1 鲁棒控制问题概述 32710.1.1 小增益 32710.1.2 标准鲁棒性 32810.1.3 控制概述 32810.2 鲁棒控制系统的MATLAB法 33010.2.1 鲁棒控制工具箱法 33010.2.2 系统矩阵法 33210.2.3 不确定系统法 33310.3 范数鲁棒控制器的设计 33510.3.1 鲁棒控制器的设计 33510.3.2 鲁棒控制器的实现 33610.4 鲁棒控制的其他函数 34610.4.1 混合灵敏度函数 34610.4.2 回路成型函数 34810.4.3 分析的综合鲁棒控制器设计 35110.5 线性矩阵不等式 35310.5.1 线性不等式的描述 35310.5.2 线性矩阵不等式的MATLAB求解 354第11章 MATLAB智能控制分析 36111.1 智能控制概述 36111.1.1 智能控制与传统控制的比较 36111.1.2 智能控制的主要方法 36211.1.3 智能控制的研究热点 36211.2 神经网络控制系统 36211.2.1 神经网络概述 36211.2.2 神经自适应PID控制 36511.2.3 神经网络的智能控制 36511.3 三种典型的神经网络控制系统 36711.3.1 模型预测控制 36711.3.2 反馈线性化控制 37411.3.3 模型参考控制 37711.4 模糊逻辑控制系统 38211.4.1 模糊控制概述 38211.4.2 带PID功能的模糊控制器 38711.5 MATLAB模糊逻辑工具箱的实现 38811.5.1 模糊推理系统的基本类型 38911.5.2 模糊逻辑工具箱函数 39011.5.3 模糊推理的应用实例 39611.5.4 模糊逻辑工具箱图形用户界面 40011.5.5 模糊逻辑系统模块 40711.5.6 模糊推理系统的实现 40811.6 遗传算法 41511.6.1 遗传算法概述 41511.6.2 遗传算法的实现 416参考文献 421

封面

书名:MATLAB R2016a控制系统设计与仿真

作者:邓奋发

页数:422

定价:¥69.0

出版社:电子工业出版社

出版日期:2018-01-01

ISBN:9787121333620

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