MATLAB自动控制原理习题精解PDF电子书下载

目 录 1

第1章 MATLAB基础 1

1.1 MATLAB简介 1

1.1.1 MATLAB的发展历史 1

1.1.2 MATLAB工具箱 2

1.1.3 MATLAB 6.5的最新特点 2

1.2 MATLAB运行方式 4

1.3.1 MATLAB的启动 5

1.3 MATLAB运行界面 5

1.3.2MATLAB的桌面窗口 6

1.3.3MATLAB的M文件编辑和调试窗口 13

1.3.4 MATLAB的图形操作窗口 17

1.4 MATLAB的基本操作命令 24

1.5 MATLAB的数值计算 26

1.5.1矩阵运算实例分析 26

1.5.2符号运算实例分析 34

1.5.3关系运算和逻辑运算 39

1.6.1 M文件编程 40

1.6 MATLAB语言的程序设计 40

1.6.2流程控制 41

1.6.3数据输入输出 42

第2章控制系统概述 44

2.1控制系统的基本概念 44

2.1.1基本术语 44

2.1.2开环系统和闭环系统 45

2.1.3控制系统的基本组成 45

2.1.4控制系统的基本要求 46

2.1.5典型例题 46

2.2控制系统的数学模型 47

2.2.1物理对象的微分方程建立及实例分析 47

2.2.2拉氏变换和拉氏逆变换及实例分析 52

2.2.3 系统的传递函数实例分析 55

2.2.4方块图和信号流图 60

2.2.5物理对象的状态空间模型建立实例分析 60

2.3系统模型间的转换实例分析 63

2.4.1求解串联系统传递函数实例分析 68

2.4系统模型的连接 68

2.4.2求解并联系统传递函数实例分析 72

2.4.3求解串并混联系统传递函数实例分析 77

2.4.4求解反馈系统传递函数实例分析 81

第3章时域分析法 85

3.1时域分析的一般方法 85

3.1.1典型输入信号 85

3.1.2时间响应曲线的求解实例分析 86

3.1.3系统的性能指标 104

3.2利用LTI Viewer获得响应曲线和性能指标 106

3.3系统稳定性分析 113

3.3.1基本概念 113

3.3.2线性定常系统稳定的充要条件 113

3.3.3 系统稳定性判定实例分析 113

3.4系统误差分析 117

3.4.1误差与稳态误差 117

3.4.2静态误差系数 117

3.4.3稳态误差计算实例 118

4.1.2绘制根轨迹图和等增益图实例分析 121

4.1.1基本概念 121

第4章根轨迹法 121

4.1根轨迹概述 121

4.2根轨迹图的绘制 123

4.2.1 求解系统根轨迹起点和终点实例分析 124

4.2.2根轨迹的分离点（会合点）实例分析 126

4.2.3根轨迹的渐近线实例分析 127

4.2.4根轨迹与虚轴的交点实例分析 130

4.2.5根轨迹上点的增益实例分析 132

4.3根轨迹图绘制实例分析 137

4.4典型根轨迹分析 147

4.4.1 两个开环极点和一个开环零点实例分析 147

4.4.2三个开环极点的根轨迹实例分析 149

4.4.3三个开环极点和一个开环零点的根轨迹实例分析 152

4.4.4四个开环极点的根轨迹实例分析 155

4.4.5 四个开环极点和一个开环零点的根轨迹实例分析 157

4.5根轨迹进行稳定性分析实例 160

5.1.2频率特性函数 164

5.1.1基本概念 164

第5章频率特性法 164

5.1频率特性 164

5.2频率响应曲线 165

5.2.1伯德图 165

5.2.2奈魁斯特图 167

5.2.3尼柯尔斯图 169

5.3频率响应分析 171

5.3.1性能分析 171

5.3.2稳定性分析 177

5.4逆奈魁斯特图和系统分析 188

第6章计算机控制系统 193

6.1计算机控制系统概述 193

6.2 z变换和z逆变换实例分析 194

6.3脉冲传递函数 197

6.3.1脉冲传递函数的概念 197

6.3.2脉冲传递函数模型的建立实例分析 197

6.3.3连续系统与离散系统的相互转化实例分析 204

6.4线性离散系统的稳定性实例分析 208

6.5线性离散系统的时域实例分析 219

6.6用LTI Viewer求解响应曲线和性能指标实例分析 229

第7章线性系统状态空间分析 232

7.1状态空间的基本概念 232

7.1.1状态空间的基本术语 232

7.1.2状态方程和输出方程 235

7.1.3传递函数矩阵 239

7.2.1基本方法 243

7.2稳定性分析 243

7.2.2李雅普诺夫第二方法 248

7.3线性系统的可控性和可观性 250

7.3.1可控性和可控性判据 250

7.3.2可观性和可观性判据 255

7.3.3 系统可控性、可观性和传递函数之间的关系 257

7.3.4系统状态的分解 259

7.4状态空间模型描述 262

7.4.1约当规范型 262

7.4.2控制器规范型 267

7.4.3观测器规范型 270

第8章控制系统的设计和校正 272

8.1超前校正设计 272

8.1.1根轨迹设计法 272

8.1.2频率响应设计法 275

8.2滞后校正设计 279

8.2.1根轨迹设计法 279

8.2.2频率响应设计法 282

8.3超前滞后校正设计 285

第9章状态空间设计法 290

9.1极点配置 290

9.1.1单输入系统的极点配置 290

9.1.2极点配置实例分析 290

9.2状态反馈 292

9.2.1状态反馈和输出反馈 292

9.2.2状态反馈矩阵K的计算实例分析 293

9.2.3状态反馈的等效简化 296

9.3观测器设计 301

9.3.1全维观测器设计实例分析 302

9.3.2降维观测器设计实例分析 307

9.4观测器—控制器设计实例分析 308

第10章MATLAB/Simulink及其应用 313

10.1 Simulink的使用 313

10.1.1 Simulink的操作环境 313

10.1.2 Simulink库简介 317

10.1.3 Simulink的功能模块参数设置 326

10.1.4 Simulink仿真系统操作参数设置 327

10.1.5示波器参数设置 331

10.2 Simulink自定义功能模块 332

10.2.1建立自定义功能模块的步骤 332

10.2.2建立自定义功能模块实例 332

10.3 S-Function的设计 335

10.3.1用MATLAB语句编写S-Function 335

10.3.2 S-Function编写实例 336

10.4仿真实例分析 339