自动控制系统及其MATLAB仿真/王辉

1认知MATLAB1
1．1初识MATLAB1
1．1．1MATLAB发展历程1
1．1．2MATLAB特点与功能2
1．2MATLAB启动与运行方式6
1．2．1命令行运行方式6
1．2．2M文件运行方式7
1．3MATLAB中的窗口7
1．3．1主窗口8
1．3．2命令窗口8
1．3．3工作空间窗口9
1．3．4当前目录窗口9
1．3．5命令历史记录窗口10
1．3．6GUI制作窗口11
1．4MATLAB的帮助系统11
1．4．1命令行帮助11
1．4．2联机帮助12
1．4．3演示帮助12
1．4．4远程帮助13

2MATLAB基本操作14
2．1基本使用方法14
2．2常量与变量17
2．2．1常量17
2．2．2变量17
2．3数据类型18
2．3．1数值矩阵18
2．3．2数组19
2．3．3字符串19
2．3．4单元数组24
2．3．5结构型变量26
2．3．6符号型变量29

3MATLAB数值计算34
3．1数组及向量运算34
3．1．1数组及向量的构造34
3．1．2数组的访问寻址与排序36
3．1．3数组运算37
3．1．4向量运算38
3．2矩阵运算39
3．2．1矩阵的建立39
3．2．2矩阵的修改41
3．2．3矩阵的拆分43
3．2．4矩阵的基本运算45
3．2．5矩阵分析49
3．2．6关系运算与逻辑运算54
3．2．7稀疏矩阵55
3．2．8数据分析58
3．2．9多项式运算63

4程序设计与调试69
4．1M文件69
4．1．1M文件的建立与打开69
4．1．2M文件概述69
4．2程序控制结构72
4．2．1顺序结构72
4．2．2分支结构73
4．2．3循环结构76
4．3全局变量和局部变量78
4．4程序调试78
4．5文件操作79
4．5．1文件的打开与关闭79
4．5．2文件的读写操作79

5绘图与GUI图形用户界面设计81
5．1MATLAB绘图81
5．1．1二维绘图81
5．1．2图形修饰与控制83
5．1．3特殊二维图形绘制86
5．1．4三维绘图88
5．2图形用户界面GUI设计89

6自动控制系统分析与设计91
6．1自动控制系统基础知识91
6．1．1概述91
6．1．2自动控制系统工作原理和组成92
6．1．3自动控制系统的分类94
6．1．4自动控制系统的基本要求95
6．2自动控制系统的数学模型95
6．2．1微分方程数学模型96
6．2．2传递函数数学模型98
6．2．3结构图及其简化102
6．3自动控制系统的时域分析109
6．3．1典型输入信号及其性能指标109
6．3．2一阶系统时域分析111
6．3．3二阶系统时域分析114
6．3．4高阶系统时域分析119
6．3．5自动控制系统的稳定性分析121
6．3．6自动控制系统的误差分析124
6．4自动控制系统的频域分析129
6．4．1频率特性的基本概念129
6．4．2开环幅相频率特性曲线的绘制131
6．4．3开环对数频率特性曲线的绘制135
6．4．4频域稳定性分析140
6．4．5相对稳定性分析145
6．5自动控制系统的设计与校正148
6．5．1设计与校正概述148
6．5．2自动控制系统的串联校正149
6．5．3自动控制系统的并联校正154

7控制系统MATLAB计算与Simulink仿真157
7．1控制系统MATLAB模型表示157
7．1．1传递函数数学模型157
7．1．2零极点增益数学模型158
7．1．3状态空间数学模型158
7．1．4利用MATLAB实现数学模型之间的转换159
7．1．5利用MATLAB实现数学模型之间的连接160
7．2Simulink控制系统仿真161
7．2．1Simulink的启动与退出161
7．2．2Simulink模块库及简单的系统仿真163
7．3利用MATLAB实现控制系统性能分析方法166
7．3．1控制系统的时域分析166
7．3．2控制系统的稳定性分析166
7．3．3控制系统的稳态误差分析168
7．3．4控制系统的频域分析168

MATLAB上机实践指导171

参考文献180