基于MATLAB的控制系统仿真及应用PDF电子书下载

第1章MATLAB应用基础 1

1.1 MATLAB简介 1

1.1.1操作界面介绍 2

1.1.2帮助系统 4

1.1.3工具箱 6

1.2 MATLAB基本使用方法 12

1.2.1基本要素 12

1.2.2应用基础 14

1.2.3数值运算 18

1.2.4符号运算 22

1.2.5图形表达功能 25

1.2.6程序设计基础 33

习题1 37

第2章 基于MATLAB的控制系统数学模型 39

2.1数学模型的建立 39

2.1.1传递函数模型 39

2.1.2状态空间模型 41

2.1.3零极点增益模型 44

2.1.4频率响应数据模型 45

2.1.5模型参数的获取 46

2.2数学模型的相互转换 47

2.2.1连续时间模型和离散时间模型的相互转换 47

2.2.2传递函数模型和状态空间模型的相互转换 48

2.2.3传递函数模型和零极点增益模型的相互转换 49

2.2.4状态空间模型和零极点增益模型的相互转换 50

2.2.5离散时间系统的重新采样 51

2.3数学模型的连接 58

2.3.1串联连接 58

2.3.2并联连接 59

2.3.3反馈连接 60

习题2 61

第3章 基于MATLAB的控制系统运动响应分析 63

3.1零输入响应分析 63

3.2脉冲输入响应分析 65

3.3阶跃输入响应分析 67

3.4高阶系统响应分析 68

3.5任意输入响应分析 73

3.6根轨迹分析方法 75

3.7控制系统的频率特性 77

习题3 82

第4章 基于MATLAB的控制系统运动性能分析 85

4.1控制系统的稳定性分析 85

4.2控制系统的稳态性能分析 89

4.3控制系统的动态性能分析 95

习题4 100

第5章 基于MATLAB/Simulink的控制系统建模与仿真 102

5.1 Simulink模块库 102

5.2 Simulink基本操作 111

5.3 Simulink建模与仿真 112

5.4基于MATLAB/Simulink的非线性系统自激振荡的分析 120

习题5 127

第6章 基于MATLAB的控制系统校正 130

6.1 PID控制器 130

6.2超前校正 133

6.3滞后校正 137

6.4 SISO设计工具 141

习题6 148

第7章 应用实例1——汽车防抱死制动系统建模与控制仿真 151

7.1汽车防抱死制动系统模型 151

7.1.1整车模型 151

7.1.2轮胎模型 152

7.1.3滑移率模型 153

7.1.4单轮模型 154

7.2基于单轮模型的Simulink仿真 154

第8章 应用实例2——车辆悬架系统的建模和控制仿真 158

8.1汽车悬架系统模型 158

8.1.1汽车被动悬架系统状态方程的建立 159

8.1.2汽车主动悬架系统状态方程的建立 159

8.2悬架系统模型性能分析及仿真 160

8.2.1稳定性分析 160

8.2.2脉冲响应 161

8.2.3锯齿波响应 163

8.2.4正弦波响应 164

8.2.5白噪声路面模拟输入仿真 165

8.2.6汽车悬架系统的对比分析及评价 167

第9章 应用实例3——汽车四轮转向控制系统的仿真 169

9.1四轮转向车辆的动力学模型 169

9.2基于横摆角速度反馈控制的四轮转向系统研究 170

9.2.1模型的建立 170

9.2.2控制算法 171

9.2.3基于MATLAB/Simulink仿真 172

9.2.4操纵稳定性分析 175

9.3基于最优控制的四轮转向系统研究 175

9.3.1模型的建立 175

9.3.2 4WS系统的可控性和能观性分析 176

9.3.3基于MATLAB仿真 176

第10章MATLAB半实物仿真系统 180

10.1 MATLAB xPC半实物仿真系统 180

10.1.1 MATLAB xPC半实物仿真平台架构 180

10.1.2在Simulink中搭建半实物仿真系统框图 187

10.2用M语言编写的算法进行XPC半实物仿真实验方法 190

10.2.1 S-Function模块使用C代码进行xpC半实物仿真的框架 191

10.2.2 S-Function模块使用RTW工具箱生成C文件并内部调用 191

10.2.3使用嵌入式MATLAB函数进行xpC半实物仿真方法 193

10.3显式模型预测控制算法xpC半实物仿真实验 194

10.3.1显式模型预测控制XPC半实物仿真平台架构 195

10.3.2建立显式模型预测控制半实物仿真系统的Simulink模型 196

10.3.3显式模型预测控制半实物仿真系统控制效果 198

10.4利用C-MEX混编技术实现在MATLAB环境下操作硬件 200

10.4.1编写用于驱动和操作硬件的MEX文件 200

10.4.2 MEX文件的测试与应用 204

参考文献 208