MATLAB与控制系统仿真实践-(第3版)

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作者：赵广元

出版社：北京航空航天大学出版社

本类榜单：计算机/网络

分类：计算机/网络 > 行业软件及应用

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图文详情

ISBN：9787512422261
装帧：暂无
册数：暂无
重量：暂无
开本：32开
页数：330
出版时间：2016-10-01
条形码：9787512422261 ; 978-7-5124-2226-1

本书特色

《MATLAB与控制系统仿真实践（第3版）》一书以MATLAB R2015b为仿真平台，以清新、简洁的风格介绍了MATLAB语言基础及基于MATLAB的控制系统仿真。本书在结构上包括上下两篇共17章。上篇介绍MATLAB语言基础；为满足新的教学需求，还加入了MATLAB/Simulink与开源电子设计平台Arduino的交互应用，共8章。下篇介绍控制系统的MATLAB仿真，并提供了两个课程设计案例供学习参考，共9章。全书结构清晰，内容翔实，图文并茂，以丰富的实例突出实践性，通过紧密联系实际突出应用性。《MATLAB与控制系统仿真实践（第3版）》一书可作为自动控制等相关专业的教学参考用书，也可作为相关领域工程技术人员和研究人员的参考资料。书中MATLAB语言的介绍较为全面，可供MATLAB语言入门者学习参考。书中所给综合实例则对相关课程设计、毕业设计等有重要参考价值。

内容简介

本书曾荣获“第三届中国大学出版社图书奖优秀教材奖二等奖”和“2016年陕西省普通高等学校优秀教材二等奖”。《MATLAB与控制系统仿真实践（第3版）》一书中内容的讲解通俗易懂，目前已经被国内100多家高校的老师选为教材。随书配有课件、程序源代码、实验教材的电子版、综合试题集，相关讲解视频免费放在MATLAB中文论坛上供读者学习使用。

上篇MATLAB/ Simulink基础
第1章MATLAB环境认识与操作3
1.1MATLAB环境认识3
1.1.1命令窗口4
1.1.2命令历史记录(CommandHistory)窗口6
1.1.3工作空间(Workspace)窗口7
1.1.4MATLAB的帮助使用9
1.1.5图形窗口12
1.1.6编辑/调试窗口13
1.2MATLAB Notebook及其使用14
1.2.1MATLAB Notebook的启动14
1.2.2Notebook的菜单命令15
1.2.3输出单元的格式控制15
1.2.4使用Mbook模板的技巧16上篇MATLAB/ Simulink基础第1章MATLAB环境认识与操作3 1.1MATLAB环境认识3 1.1.1命令窗口4 1.1.2命令历史记录(Command History)窗口6 1.1.3工作空间(Workspace)窗口7 1.1.4MATLAB的帮助使用9 1.1.5图形窗口12 1.1.6编辑/调试窗口13 1.2MATLAB Notebook及其使用14 1.2.1MATLAB Notebook的启动14 1.2.2Notebook的菜单命令15 1.2.3输出单元的格式控制15 1.2.4使用Mbook模板的技巧16 本章小结16 第2章MATLAB语言基础17 2.1MATLAB语言的常量与变量17 2.1.1MATLAB语言的常量17 2.1.2MATLAB语言的变量18 2.2MATLAB语言的运算符19 2.2.1算术运算符19 2.2.2关系运算符19 2.2.3逻辑运算符19 2.3MATLAB语言的数据类型20 2.3.1MATLAB语言的数据类型概述20 2.3.2稀疏矩阵20 2.3.3单元数组24 2.3.4结构数组27 2.4MATLAB语言的基本语句结构30 2.4.1直接赋值语句30 2.4.2调用函数语句31 本章小结31 第3章MATLAB的数值运算与符号运算基础32 3.1数组与矩阵的基本操作32 3.1.1数组与矩阵的输入32 3.1.2数组与矩阵元素的操作36 3.1.3数组与矩阵的输出38 3.2MATLAB的基本数值运算40 3.2.1算术运算40 3.2.2关系运算44 3.2.3逻辑运算45 3.2.4运算优先级47 3.3MATLAB的基本符号运算47 3.3.1符号运算基本函数48 3.3.2符号代数方程和微分方程的求解49 3.3.3符号微积分运算52 3.3.4Laplace变换及其反变换、Z变换及其反变换53 3.3.5MuPAD Notebook简介55 本章小结56 第4章MATLAB语言的程序设计57 4.1MATLAB语言的流程结构57 4.1.1if, else和elseif组成的条件转移结构57 4.1.2switch，case和otherwise组成的开关结构58 4.1.3while/for循环结构58 4.1.4try和catch组成的试探结构59 4.1.5MATLAB程序设计举例60 4.2MATLAB函数的编写63 4.2.1MATLAB函数的基本结构64 4.2.2MATLAB函数编写举例66 4.3MATLAB程序设计中应注意的问题69 本章小结70 第5章MATLAB语言的绘图基础71 5.1二维图形的绘制71 5.1.1绘制二维图形的基本函数及示例71 5.1.2图形的修饰及示例73 5.1.3多图绘制函数及示例78 5.1.4特殊应用二维图形的绘制83 5.2三维图形的绘制85 5.2.1三维图形绘制函数85 5.2.2三维图形绘制举例85 5.3图形的图形化编辑87 5.4符号函数绘制图形88 5.4.1符号函数绘制图形的函数及示例88 5.4.2符号函数的图形化绘制方式89 本章小结90 第6章MATLAB GUI程序设计初步91 6.1GUI设计工具GUIDE简介91 6.1.1GUIDE的启动91 6.1.2GUI的创建91 6.2GUI程序设计示例93 6.2.1“Hello World”程序的设计93 6.2.2控制系统典型环节的演示程序95 本章小结99 第7章MATLAB的仿真集成环境——Simulink100 7.1Simulink概述100 7.2Simulink的基本界面操作100 7.3Simulink的功能模块及其操作103 7.3.1Simulink的功能模块103 7.3.2功能模块的基本操作109 7.3.3功能模块的连接操作111 7.4Simulink仿真环境的设置112 7.5子系统及封装技术113 7.5.1子系统的建立114 7.5.2子系统的封装115 7.6用Simulink建立系统模型示例118 7.7Simulink的高级应用——S函数的编写121 7.7.1S函数的工作原理122 7.7.2S函数的设计实例127 本章小结133 第8章MATLAB/Simulink与Arduino交互控制134 8.1Arduino简介134 8.1.1Arduino及其特点134 8.1.2Arduino硬件资源135 8.1.3Arduino开发环境136 8.1.4Arduino开发举例137 8.2MATLAB/Simulink对Arduino的开发支持140 8.2.1MATLAB/Simulink支持包的安装140 8.2.2MATLAB对Arduino的支持(Arduino Support from MATLAB)141 8.2.3Simulink对Arduino的支持(Arduino Support from Simulink)141 8.3MATLAB/Simulink与Arduino交互控制举例143 8.3.1MATLAB与Arduino交互控制举例143 8.3.2Simulink与Arduino交互控制举例146 本章小结149 下篇控制系统的MATLAB仿真第9章自动控制及其仿真概述153 9.1自动控制系统概述153 9.1.1自动控制系统的基本形式及特点153 9.1.2自动控制系统的分类154 9.1.3对自动控制系统的要求及性能评价154 9.2控制系统仿真概述154 9.2.1仿真的基本概念154 9.2.2仿真的不同分类155 9.2.3仿真技术的应用及发展156 9.2.4计算机仿真的要素及基本步骤157 9.2.5控制系统仿真软件158 本章小结158 第10章基于MATLAB的控制系统数学建模159 10.1控制系统的传递函数模型159 10.1.1系统传递函数模型简述159 10.1.2传递函数的MATLAB相关函数160 10.1.3建立传递函数模型实例161 10.2控制系统的零极点函数模型164 10.2.1零极点函数模型简述164 10.2.2零极点函数的MATLAB相关函数165 10.2.3建立零极点函数模型实例165 10.3控制系统的状态空间函数模型169 10.3.1状态空间函数模型简述169 10.3.2状态空间函数的MATLAB相关函数169 10.3.3建立状态空间函数模型实例170 10.4系统模型之间的转换172 10.4.1系统模型转换的MATLAB相关函数172 10.4.2系统模型之间转换实例173 10.5方框图模型的连接化简178 10.5.1方框图模型的连接化简简述178 10.5.2系统模型连接化简的MATLAB相关函数180 10.5.3系统模型连接化简实例180 10.6Simulink图形化系统建模实例184 本章小结185 第11章控制系统的稳定性分析186 11.1系统稳定性的MATLAB直接判定187 11.1.1MATLAB直接判定的相关函数187 11.1.2MATLAB直接判定实例187 11.2系统稳定性的MATLAB图形化判定190 11.2.1MATLAB图形化判定的相关函数190 11.2.2MATLAB图形化判定实例190 11.3MATLAB LTI Viewer稳定性判定实例192 本章小结195 第12章控制系统的时域分析196 12.1控制系统的动态性能指标分析196 12.1.1控制系统的动态性能指标196 12.1.2控制系统动态性能指标MATLAB求取实例197 12.2控制系统的稳态性能指标分析204 12.2.1系统的稳态性能指标204 12.2.2控制系统稳态性能指标MATLAB求取实例204 12.3MATLAB时域响应仿真的典型函数应用207 12.3.1MATLAB时域响应仿真的典型函数207 12.3.2MATLAB时域响应仿真的典型函数应用实例207 12.4MATLAB/Simulink图形化时域分析212 12.4.1MATLAB LTI Viewer时域分析实例212 12.4.2Simulink时域分析实例215 本章小结217 第13章控制系统的根轨迹分析与校正218 13.1控制系统的根轨迹法分析220 13.1.1MATLAB根轨迹分析的相关函数220 13.1.2MATLAB根轨迹分析实例220 13.2控制系统的根轨迹法校正233 13.2.1根轨迹法超前校正及基于MATLAB的实例234 13.2.2根轨迹法滞后校正及基于MATLAB的实例238 13.3MATLAB图形化根轨迹法分析与设计242 13.3.1MATLAB图形化根轨迹法分析与设计工具rltool242 13.3.2基于图形化工具rltool的系统分析与设计实例244 本章小结246 第14章控制系统的频域分析与校正247 14.1控制系统的频域分析248 14.1.1频率特性及其表示248 14.1.2MATLAB频域分析的相关函数248 14.1.3MATLAB频域分析实例249 14.2基于频域法的控制系统稳定性能分析258 14.2.1频域法的稳定性判定和稳定裕度概述258 14.2.2基于频域法的控制系统稳定性判定相关函数259 14.2.3MATLAB频域法稳定性判定实例260 14.3控制系统的频域法校正266 14.3.1频域法超前校正及基于MATLAB的实例266 14.3.2频域法滞后校正及基于MATLAB的实例271 14.3.3频域法滞后超前校正及基于MATLAB的实例276 本章小结282 第15章控制系统的PID控制器设计283 15.1PID控制器概述283 15.2PID控制器作用分析284 15.2.1比例控制作用举例分析284 15.2.2比例微分控制作用举例分析285 15.2.3积分控制作用举例分析288 15.2.4比例积分控制作用举例分析290 15.2.5比例积分微分控制作用举例分析291 15.3PID控制器设计举例295 15.3.1PID控制器参数整定方法295 15.3.2PID控制器设计举例296 本章小结300 第16章非线性控制系统分析301 16.1非线性系统概述301 16.2相平面法302 16.2.1相平面法概述302 16.2.2基于MATLAB的相轨迹图绘制示例302 16.3描述函数法304 16.3.1描述函数法概述304 16.3.2基于MATLAB的描述函数法非线性系统分析示例305 本章小结307 第17章课程设计综合实例308 17.1课程设计作品1——系统的滞后超前频域法校正308 17.1.1设计目的308 17.1.2设计任务308 17.1.3具体要求308 17.1.4设计原理概述308 17.1.5设计方案及分析309 17.1.6结束语320 17.1.7参考文献320 17.2课程设计作品2——系统的根轨迹法超前校正320 17.2.1设计目的320 17.2.2设计任务321 17.2.3具体要求321 17.2.4设计原理及EDA工具选择321 17.2.5系统校正及结果分析323 17.2.6结束语328 17.2.7参考文献328 参考文献329信息

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