MATLAB控制系统设计PDF电子书下载

第一章 MATLAB初探 1

1．1 MATLAB简介 1

1．1．1 MATLAB环境 2

1．1．2 MATLAB主要功能 3

1．2 基本语句结构 4

1．2．1 变量 5

1．2．2 向量运算 6

1．3 基本矩阵运算 7

1．3．1 矩阵的逆 8

1．3．2 矩阵的三角分解 11

1．3．3 矩阵的特征值 14

1．3．4 特殊矩阵 17

1．3．5 矩阵的非线性运算 19

1．4 MATLAB绘图 24

1．4．1 二维直角坐标图形绘制 24

1．4．2 二维特殊坐标图形绘制 30

1．4．3 三维图形绘制 36

1．5 MATLAB编程 39

1．5．1 条件转移语句与逻辑表达式 39

1．5．2 循环语句 42

1．5．3 M文件及M函数的编写与运行 45

1．6 小结 48

第二章 控制系统的数学描述 49

2．1．1 微分方程数值解 50

2．1 控制系统的运动方程 50

2．1．2 非线性系统描述 55

2．2 控制系统的传递函数描述 59

2．2．1 传递函数的零点和极点 60

2．2．2 传递函数的部分分式展开 65

2．3 控制系统的状态方程描述 69

2．3．1 数学描述 69

2．3．2 对角化与Jordan标准型 72

2．3．3 可控规范型 77

2．3．4 可观规范型 80

2．4．1 传递函数向状态方程的转换 83

2．4 控制系统模型转换 83

2．4．2 状态方程向传递函数的转换 86

2．4．3 由方框图求状态方程和传递函数 89

2．5 控制系统的稳定性 93

2．6 小结 98

第三章 控制系统时频分析及根轨迹的绘制 99

3．1 时域响应分析 99

3．2 频率响应分析 106

3．2．1 频率响应 107

3．2．2 Bode图绘制 113

3．2．3 Nyquist图绘制 117

3．2．4 离散系统的频率响应 121

3．3 根轨迹的绘制 124

3．4 小结 128

第四章 传递函数模型控制系统校正 129

4．1 控制系统校正指标和经验公式 130

4．2 系统开环频率特性设计 132

4．3 串联校正 140

4．3．1 PID校正概述 140

4．3．2 串联校正举例 146

4．4 根轨迹校正 155

4．4．1 Rltool环境概述 155

4．4．2 根轨迹校正举例 158

4．5 小结 167

5．1 状态反馈与观测 168

第五章 控制系统的状态空间设计方法 168

5．1．1 极点配置 169

5．1．2 状态观测器 178

5．2 解耦控制 184

5．3 线性二次型最优控制器设计 192

5．3．1 代数Riccati方程求解 193

5．3．2 线性二次型最优控制器设计举例 197

5．4 小结 203

第六章 SIMULINK进阶 205

6．1 SIMULINK与控制系统 205

6．1．1 SIMULINK下控制系统仿真举例 205

6．1．2 SIMULINK环境 211

6．2 SIMULINK下控制系统分析 218

6．2．1 传递函数模型 218

6．2．2 状态空间模型 227

6．2．3 非线性模型 233

6．3 小结 241

第七章 SIMULINK高级技术 243

7．1 线性定常系统仿真LTI Viewer 243

7．1．1 LTI Viewer环境 243

7．1．2 LTI Viewer应用举例 246

7．2 SIMULINK模块设计 258

7．3 SIMULINK仿真举例 265

7．3．1 MATLAB浏览程序 266

7．3．2 仿真举例 268

7．4 小结 271

第八章 神经网络与控制 272

8．1 神经网络概述 273

8．1．1 神经网络理论基础 273

8．1．2 神经网络控制 275

8．2 MATLAB神经网络工具箱 276

8．3 神经网络控制举例 283

8．4 小结 288

附录A MATLAB常用函数及控制工具箱命令 289

附录B MATLAB常用工具箱函数 304

附录C MATLAB相关网址介绍 325