MATLAB与控制系统仿真

本书特色

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本书从应用角度出发,全面系统地介绍了MATLAB软件及其在自动控制中的应用。全书通过大量实际应用案例详细阐述利用MATLAB进行控制系统分析与设计的方法。 全书内容精练、实用,案例典型,图文并茂,是教学团队多年实践教学成果的总结。

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内容简介

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本书从应用角度出发,全面系统地介绍了MATLAB软件及其在自动控制中的应用。全书通过大量实际应用案例详细阐述利用MATLAB进行控制系统分析与设计的方法。 全书内容精练、实用,案例典型,图文并茂,是教学团队多年实践教学成果的总结。

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作者简介

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张磊,副教授,中国海洋大学工程学院骨干教师,青岛海艺自动化技术有限公司执行董事,长期从事自动化及工业机器人技术方向的教育培训,具有丰富的实践经验。

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目录

目 录绪论―教学与学习建议 – 1 -第1章 控制系统仿真概述 – 4 -1.1 系统仿真概述 – 4 -1.2 MATLAB简介 – 6 -1.3 MATLAB基本操作 – 8 -1.3.1 MATLAB R2014a的启动 – 8 -1.3.2 基本操作界面 – 8 -1.4 MATLAB操作实例 – 12 -课后习题1 – 14 -第2章 MATLAB矩阵及其基本操作 – 15 -2.1 矩阵及其操作 – 16 -2.1.1 矩阵的创建 – 16 -2.1.2 矩阵的属性 – 17 -2.1.3 创建特殊矩阵 – 17 -2.1.4 矩阵操作 – 18 -2.2 矩阵运算 – 19 -2.2.1 矩阵加、减运算 – 19 -2.2.2 矩阵的点运算 – 19 -2.2.3 矩阵乘运算 – 20 -2.2.4 矩阵的一些特殊运算 – 21 -2.3 多维矩阵及其操作 – 22 -2.3.1 通过指定索引把二维矩阵扩展为多维矩阵 – 22 -2.3.2 使用内联函数创建多维矩阵 – 23 -2.3.3 使用cat函数进行链接创建 – 23 -2.4 结构体和元胞数组 – 24 -2.4.1 结构体的创建 – 24 -2.4.2 元胞数组 – 26 -2.5 字符串 – 28 -2.6 关系运算 – 28 -课后习题2 – 29 -第3章 MATLAB数学运算基础 – 30 -3.1 矩阵的基本运算 – 31 -3.1.1 矩阵的逆 – 31 -3.1.2 矩阵的特征值和特征向量 – 32 -3.2 线性方程组的求解方法 – 32 -3.3 多项式运算 – 34 -3.3.1 使用roots函数求多项式的根 – 34 -3.3.2 使用conv函数进行多项式乘运算 – 35 -3.3.3 使用deconv函数进行多项式除运算 – 35 -3.3.4 多项式微分 – 36 -3.4 多项式曲线拟合 – 36 -3.5 数据统计 – 37 -课后习题3 – 42 -第4章 M文件与MATLAB编程基础 – 43 -4.1 MATLAB的M文件 – 43 -4.1.1 M文件的创建和编辑 – 44 -4.1.2 编辑器窗口说明 – 45 -4.2 MATLAB控制语句 – 46 -4.2.1 分支控制语句 – 46 -4.2.2 循环控制语句 – 49 -课后习题4 – 50 -第5章 函数与外部数据操作 – 52 -5.1 M文件(函数) – 52 -5.1.1 函数类型 – 52 -5.1.2 参数传递 – 55 -5.2 外部数据操作 – 56 -5.2.1 MATLAB的外部数据操作 – 57 -5.2.2 使用窗口操作实现文件数据读取 – 58 -5.2.3 MATLAB程序中获取用户输入数据 – 60 -5.2.4 MATLAB程序中日期和时间的使用 – 61 -课后习题5 – 62 -第6章 MATLAB的绘图及图像处理 – 63 -6.1 MATLAB的绘图 – 63 -6.1.1 二维图形 – 65 -6.1.2 三维图形 – 79 -6.2 MATLAB的图像处理 – 86 -6.2.1 颜色 – 86 -6.2.2 光照效果 – 87 -课后习题6 – 88 -第7章 交互式仿真工具Simulink – 89 -7.1 Simulink简介 – 89 -7.2 Simulink的模块库浏览界面 – 90 -7.3 Simulink建模与仿真 – 95 -7.3.1 Simulink建模与仿真的步骤 – 95 -7.3.2 Simulink模块的基本操作 – 96 -7.3.3 Simulink仿真参数的设置 – 97 -7.4 仿真结果的运行、观察和调试 – 101 -7.4.1 使用菜单运行仿真 – 102 -7.4.2 使用命令进行仿真 – 102 -7.4.3 观察并分析仿真结果 – 104 -7.4.4 仿真的调试方法 – 106 -7.5 Simulink的自定义功能模块 – 108 -课后习题7 – 108 -第8章 控制系统模型的定义 – 110 -8.1 自动控制系统 – 111 -8.1.1 开环控制与闭环控制 – 111 -8.1.2 自动控制理论概要 – 112 -8.1.3 自动控制系统中的术语和定义 – 112 -8.2 控制系统仿真概述 – 113 -8.2.1 建立数学模型的实验方法简介 – 113 -8.2.2 建立数学模型的方法 – 113 -8.2.3 控制系统模型引言 – 114 -8.3 模型的描述、生成与封装 – 114 -8.3.1 传递函数模型的描述(tf模型) – 114 -8.3.2 零极点模型的描述(zpk模型) – 116 -8.3.3 状态空间模型的描述(ss模型) – 117 -8.3.4 线性定常系统LTI模型的生成 – 117 -8.4 控制系统数学模型的转换和连接 – 120 -8.4.1 系统模型的转换 – 120 -8.4.2 系统模型的连接 – 122 -课后习题8 – 125 -第9章 控制系统的稳定性分析 – 127 -9.1 控制系统的稳定性分析 – 128 -9.1.1 直接判别法 – 129 -9.1.2 绘制零极点图进行判断 – 130 -9.2 绘制系统的响应曲线 – 131 -9.2.1 阶跃响应函数 – 132 -9.2.2 脉冲响应函数 – 135 -9.2.3 零输入响应函数 – 137 -9.2.4 输入信号的产生及应用 – 139 -9.2.5 使用Simulink实现时域响应分析 – 140 -课后习题9 – 143 -第10章 控制系统的时域分析 – 144 -10.1 系统的阶跃响应分析 – 145 -10.2 MATLAB系统分析工具LTI Viewer – 156 -10.3 控制系统的稳态误差 – 158 -课后习题10 – 163 -第11章 控制系统的根轨迹分析 – 165 -11.1 根轨迹法基础 – 166 -11.1.1 分析的基本原理 – 166 -11.1.2 使用MATLAB函数绘制根轨迹图 – 169 -11.2 根轨迹法分析系统 – 173 -11.2.1 增加开环零极点对根轨迹的影响 – 173 -11.2.2 利用根轨迹法分析系统的暂态特性 – 178 -11.3 MATLAB在根轨迹分析中的综合应用(rltool) – 179 -11.3.1 图形界面工具rltool – 179 -11.3.2 综合应用实例 – 182 -课后习题11 – 185 -第12章 控制系统的频域分析 – 187 -12.1 频域分析法基础 – 187 -12.1.1 分析的基本原理 – 187 -12.1.2 频率响应和频率特性 – 188 -12.2 MATLAB频域分析法―频率特性图 – 189 -12.2.1 奈奎斯特图的绘制 – 189 -12.2.2 奈奎斯特图判稳 – 190 -12.2.3 伯德图的绘制 – 192 -12.3 系统的相对稳定性和稳定裕度 – 195 -12.3.1 幅值裕度和相角裕度 – 195 -12.3.2 幅值裕度和相角裕度获取方法 – 195 -课后习题12 – 197 -第13章 PID控制器设计与应用 – 200 -13.1 串联校正与反馈校正 – 200 -13.1.1 串联校正 – 200 -13.1.2 反馈校正 – 204 -13.2 PID校正概述 – 205 -13.3 PID控制器设计与参数整定 – 211 -13.4 PID Tuner控制器设计 – 214 -课后习题13 – 219 -第14章 MATLAB图形用户界面GUI – 221 -课后习题14 – 226 -参 考 文 献 – 227

封面

MATLAB与控制系统仿真

书名:MATLAB与控制系统仿真

作者:张磊

页数:240

定价:¥39.8

出版社:电子工业出版社

出版日期:2018-08-01

ISBN:9787121343094

PDF电子书大小:45MB 高清扫描完整版

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