控制系統(tǒng)MATLAB計算及仿真實訓

第1部分控制系統(tǒng)MATLAB計算及仿真的解題實訓.
第1章控制系統(tǒng)及仿真概述
解題實訓題
第2章MATLAB7.0系統(tǒng)
2.1MATLAB7.0的安裝與啟動
2.1.1MATLAB7.0的安裝
2.1.2Nbtebook的安裝
2.1.3MATLAB7.0(即MATLABR14)的啟動
2.1.4Notebook的啟動
2.2MATLAB7.0的系統(tǒng)
2.2.1MATLAB7.0的系統(tǒng)界面
2.2.2MATLAB7.0菜單項命令
2.2.3MATLAB7.0工具欄按鈕
2.2.4MATLAB7.0的命令窗口(CommandWindow)
2.3MATLAB7.0的內容及其查找
2.3.1MATLAB7.0的內容
2.3.2MATLAB7.0的內容查找
2.4Notebook
2.4.1Notebook菜單命令簡介
2.4.2Notebook的使用
2.4.3Notebook使用的幾個問題
上機操作實訓題
第3章MATLAB的數(shù)值運算
3.1MATLAB的數(shù)值運算基礎
3.2MATLAB的數(shù)組.矩陣運算
3.3MATLAB的數(shù)組函數(shù)與矩陣函數(shù)
3.4多項式及其運算
3.5MATLAB的數(shù)學表達式及其書寫
3.5.1MATLAB的數(shù)學表達式
3.5.2MATLAB數(shù)學表達式書寫
解題實訓題
第4章MATLAB符號運算基礎
4.1復習MATLAB符號運算的幾個基本概念
4.2MATLAB符號對象的基本運算與關系運算
4.3MATLAB符號運算的基本函數(shù)
4.4MATLAB符號微積分運算
4.5MATLAB符號方程運算
解題實訓題
第5章MATLAB的程序設計
5.1有關MATLAB程序設計的基本概念
5.2MATLAB程序設計基本規(guī)則
5.3有關MATLAB程序設計舉例
解題實訓題
第6章MATLAB常用圖形命令與符號函數(shù)圖形命令
6.1MATLAB的常用圖形命令
6.1.1繪圖函數(shù)plot()
6.1.2繪圖坐標系的調整
6.1.3圖形標注
6.1.4多次重疊繪制圖形
6.1.5圖形窗口的分割
6.2MATLAB的特殊坐標繪圖函數(shù)
6.2.1對數(shù)坐標曲線
6.2.2極坐標曲線
6.2.3雙y軸坐標曲線
6.3MATLAB離散數(shù)據(jù)與步進圖形的繪圖函數(shù)
6.3.1MATLAB繪制離散數(shù)據(jù)圖形的函數(shù)命令stem()
6.3.2MATLAB繪制步進圖形的函數(shù)命令stairs()
6.4MATLAB符號函數(shù)的圖形命令
解題實訓題
第7章MATLAB7.0的仿真集成環(huán)境Simulink6.1
7.1Simulink仿真工具
7.1.1進入MATLAB7.0的Simulink6.1
7.1.2Simulink仿真特色
7.2Simulink6.1的界面與組成
7.2.1Simulink6.1功能模塊組的打開與關閉
7.2.2Simulink6.1功能模塊的分類及其用途
7.3用Simulink建立系統(tǒng)模型
7.3.1模型窗口
7.3.2模塊的查找與選擇
7.3.3模塊的復制.移動與刪除
7.3.4模塊的連接
7.3.5模塊標題名稱的修改
7.3.6系統(tǒng)結構圖模型標題名稱的標注與修改
7.3.7創(chuàng)建模型的復原操作
7.3.8模型文件的保存與打開
7.3.9模型框圖的打印
7.3.10Simulink建模注意事項
7.4模塊內部參數(shù)的設置或修改
7.4.110個常用模塊內部參數(shù)的設置或修改
7.4.2用Simulink建立系統(tǒng)模型舉例
7.5自定義子系統(tǒng)與子系統(tǒng)的封裝
7.5.1自定義子系統(tǒng)
7.5.2子系統(tǒng)的封裝
解題實訓題
第8章控制系統(tǒng)數(shù)學模型的MATLAB實現(xiàn)
8.1設置或修改LTI對象的屬性值函數(shù)set()
8.2控制系統(tǒng)數(shù)學模型
8.3控制系統(tǒng)模型轉換與化簡
8.4用系統(tǒng)Simulink模型結構圖化簡控制系統(tǒng)模型
解題實訓題
第9章控制系統(tǒng)時域分析的MATLAB實現(xiàn)
9.1Laplace變換及反變換
9.1.1Laplace變換與反變換的概念
9.1.2兩個特殊函數(shù)的表示法
9.1.3計算函數(shù)的Laplace變換..
9.1.4計算用圖形表示的函數(shù)的Laplace變換
9.1.5利用留數(shù)將象函數(shù)表達式展成部分分式
9.1.6用Laplace反變換求原函數(shù)
9.1.7Laplace變換的卷積與卷積定理
9.1.8用Laplace變換定義傳遞函數(shù)
9.1.9用Laplace反變換求解微分方程
9.2MATLAB函數(shù)指令方式下的時域響應仿真
9.2.1一階系統(tǒng)時域分析的MATLAB實現(xiàn)
9.2.2二階及高階系統(tǒng)時域分析的MATLAB實現(xiàn)
9.3利用Simulink動態(tài)結構圖的時域響應仿真
9.3.1利用Slmulink動態(tài)結構圖模型程序方式下的時域響應仿真
9.3.2在Simulink窗口里菜單方式下的時域響應仿真
解題實訓題
第10章控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的MATLAB實現(xiàn)
10.1代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)的MATLAB實現(xiàn)
10.1.1用系統(tǒng)特征方程的根判定系統(tǒng)穩(wěn)定性
10.1.2用Lienard-Chipard穩(wěn)定判據(jù)判定系統(tǒng)穩(wěn)定性
10.2用根軌跡法判定系統(tǒng)穩(wěn)定性的MATLAB實現(xiàn)
10.3用頻率法判定系統(tǒng)穩(wěn)定性的MATLAB實現(xiàn)
10.3.1用Bode圖法判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性
10.3.2用Nyquist曲線法判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性
解題實訓題
第11章控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差計算的MATLAB實現(xiàn)
11.1控制系統(tǒng)的靜態(tài)誤差系數(shù)與動態(tài)誤差系數(shù)
11.23種典型信號給定輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
11.3從輸出端定義的非單位負反饋系統(tǒng)的誤差的計算
11.4擾動輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差計算
11.5繪制誤差響應曲線
解題實訓題
第12章根軌跡分析的MATLAB實現(xiàn)
12.1控制系統(tǒng)根軌跡分析MATLAB實現(xiàn)
12.1.1根軌跡分析的MATLAB實現(xiàn)的函數(shù)指令格式
12.1.2根軌跡分析的MATLAB實現(xiàn)舉例
12.2根軌跡設計工具
解題實訓題
第13章控制系統(tǒng)頻域分析的MATLAB實現(xiàn)
13.1控制系統(tǒng)的頻率特性
13.2控制系統(tǒng)Bode圖及其模值裕度與相位裕度
13.3控制系統(tǒng)Nyquist曲線
解題實訓題
第14章描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)的MATLAB實現(xiàn)
14.1非線性系統(tǒng)特性簡述
14.2非線性系統(tǒng)自振
14.3非線性系統(tǒng)自振分析
14.4描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)自振的MATLAB實現(xiàn)
解題實訓題
第15章自動控制系統(tǒng)的MATLAB計算及仿真
15.1簡單閉環(huán)控制系統(tǒng)的MATLAB計算及仿真
15.2多閉環(huán)控制系統(tǒng)的MATLAB計算及仿真
15.3位置隨動系統(tǒng)的動態(tài)校正設計與穩(wěn)態(tài)誤差分析
15.3.1位置隨動系統(tǒng)的動態(tài)校正設計
15.3.2位置隨動系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
15.4過程控制系統(tǒng)的MATLAB計算及仿真
15.4.1簡單回路控制系統(tǒng)的動態(tài)校正設計
15.4.2前饋控制系統(tǒng)的MATLAB計算及仿真
15.4.3大延遲控制系統(tǒng)的動態(tài)校正設計
解題實訓題
第16章自動控制系統(tǒng)的設計
16.1控制系統(tǒng)Bode圖設計法
16.1.1控制系統(tǒng)Bode圖常規(guī)設計法的超前校正設計
16.1.2控制系統(tǒng)Bode圖設計法的滯后校正設計
16.2控制系統(tǒng)根軌跡校正設計
16.2.1控制系統(tǒng)根軌跡超前校正設計
16.2.2控制系統(tǒng)根軌跡滯后校正設計
16.3控制系統(tǒng)P.PI.PID校正設計
16.3.1控制系統(tǒng)Ziegler-Nich01s整定公式的P.PI.PID校正設計
16.3.2控制系統(tǒng)Cohen-Coon整定公式的P.PI.PD.PID校正設計
16.3.3控制系統(tǒng)最優(yōu)控制(誤差積分指標最優(yōu))的P.PI.PID校正設計
16.3.4控制系統(tǒng)穩(wěn)定邊界法的P.PI.PID校正設計
解題實訓題
第17章狀態(tài)空間分析的MATLAB實現(xiàn)
17.1系統(tǒng)狀態(tài)空間描述及其狀態(tài)方程的解
17.1.1狀態(tài)空間表達式的建立
17.1.2求控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉移矩陣φ(t)
17.1.3求控制系統(tǒng)的傳遞矩陣G(s)
17.1.4求控制系統(tǒng)的特征方程.特征值及特征向量
17.1.5求控制系統(tǒng)的狀態(tài)方程的解
17.1.6連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程的離散化
17.2系統(tǒng)狀態(tài)方程的線性變換
17.2.1控制系統(tǒng)的P變換
17.2.2控制系統(tǒng)的P-1變換
17.2.3利用范德蒙矩陣將狀態(tài)方程化為對角線標準形
17.2.4將狀態(tài)方程化為約當標準形
17.3線性系統(tǒng)的可控性與可觀性
17.3.1線性系統(tǒng)的可控性
17.3.2線性系統(tǒng)的可觀性
17.4系統(tǒng)狀態(tài)反饋與狀態(tài)觀測器
17.4.1系統(tǒng)的極點配置
17.4.2系統(tǒng)的狀態(tài)觀測器
17.4.3系統(tǒng)的狀態(tài)降維觀測器
17.5Lyapunov系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的MATLAB實現(xiàn)
解題實訓題
第18章線性二次型最優(yōu)控制的MATLAB實現(xiàn)
18.1連續(xù)系統(tǒng)線性二次型最優(yōu)控制
18.2離散系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)線性二次型最優(yōu)控制
18.3最優(yōu)觀測器(Kalman濾波)的MATLAB實現(xiàn)
18.4線性二次型Guass最優(yōu)控制器
解題實訓題
第2部分控制系統(tǒng)MATLABCt算及仿真的實驗實訓
第19章MATLAB仿真基礎實驗實訓
[實驗實訓19—1]MATLAB7.0系統(tǒng)的安裝.卸載與啟動
[實驗實訓19—2]MATLAB7.0系統(tǒng)界面.菜單認識與內容查找
[實驗實訓19—3]Simulink6.1系統(tǒng)界面與菜單認識
[實驗實訓19—4]典型模塊的參數(shù)設置
[實驗實訓19—5]仿真模型圖的繪制
[實驗實訓19—6]程序方式下與Notebook方式下運行程序
第20章自動控制原理實驗實訓
[實驗實訓20—1]控制系統(tǒng)時域分析的MATLAB實現(xiàn)
[實驗實訓20—2]控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的MATLAB實現(xiàn)
[實驗實訓20—3]控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差分析的MATLAB實現(xiàn)
[實驗實訓20—4]控制系統(tǒng)根軌跡分析的MATLAB實現(xiàn)
[實驗實訓20—5]控制系統(tǒng)頻域分析的MATLAB實現(xiàn)
[實驗實訓20—6]描述函數(shù)分析非線性系統(tǒng)的MATLAB實現(xiàn)
[實驗實訓20—7]狀態(tài)空間分析的MATLAB實現(xiàn)
[實驗實訓20—8]線性二次型最優(yōu)控制的MATLAB仿真
第21章電力拖動控制系統(tǒng)MATLAB仿真實驗實訓
[實驗實訓21—1]單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的MATLAB計算與仿真
[實驗實訓21—2]雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的MATLAB計算與仿真
[實驗實訓21—3]三閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的MATLAB計算與仿真
[實驗實訓21—4]位置控制系統(tǒng)的MATLAB計算與仿真
第22章生產過程控制系統(tǒng)MATLAB仿真實驗實訓
[實驗實訓22—1]簡單回路控制系統(tǒng)的MATLAB計算及仿真
[實驗實訓22—2]串級控制系統(tǒng)的MATLAB計算及仿真
[實驗實訓22—3]前饋控制系統(tǒng)的MATLAB計算及仿真
[實驗實訓22—4]大延遲控制系統(tǒng)的MATLAB計算及仿真
第3部分控制系統(tǒng)MATLAB計算及仿真的
課程設計與畢業(yè)設計實訓
第23章電力拖動控制系統(tǒng)課程與畢業(yè)設計實訓
[電力拖動控制系統(tǒng)設計實訓23—1]單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的MATLAB設計及仿真
[電力拖動控制系統(tǒng)設計實訓23—2]雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的MATLAB設計與仿真
附錄A解題實訓題參考答案
附錄B作者編寫的MATLAB函數(shù)
附錄C無源校正網(wǎng)絡與有源校正網(wǎng)絡
參考文獻...