MATLAB控制系统设计与仿真

　　第1章 MATLAB知识简介/1
　　 1.1 MATLAB概述/1
　　 1.2 MATLAB的基本操作/2
　　 1.2.1 MATLAB语言特点/2
　　 1.2.2 MATLAB的M文件介绍/3
　　 1.2.3 MATLAB的使用命令/6
　　 1.2.4 MATLAB函数举例/10
　　 1.3 MATLAB 窗口的基本操作/12
　　 1.3.1 命令窗口的使用/12
　　 1.3.2 Figure窗口的图形操作功能/13
　　 1.3.3 GUI（图形用户接口）/14
　　 1.3.4 自定义函数/18
　　 1.3.5 交互控制/20
　　第2章 MATLAB数组与矩阵运算/21
　　 2.1 MATLAB的数组与矩阵运算/21
　　 2.1.1 数组与矩阵的基本概念/21
　　 2.1.2 数组或矩阵元素的标识/22
　　 2.1.3 数组与矩阵的输入方法/25
　　 2.1.4 向量的生成及其运算/28
　　 2.1.5 矩阵的特有运算/31
　　 2.1.6 字符串作为字符数组的示例/41
　　 2.2 多项式及其运算/41
　　 2.2.1 多项式运算函数/42
　　 2.2.2 多项式运算举例/42
　　第3章 符号运算/47
　　 3.1 算术符号操作/47
　　 3.2 基本运算/49
　　 3.2.1 函数计算器/62
　　 3.2.2 微积分/63
　　 3.2.3 符号函数的作图/66
　　 3.2.4 积分变换/72
　　 3.2.5 Taylor级数/77
　　 3.2.6 其他/79
　　 3.3 复变函数计算的MATLAB实现/90
　　 3.3.1 复数的概念/90
　　 3.3.2 MATLAB关于复变量的函数命令/90
　　 3.3.3 复数的生成与创建复矩阵/91
　　 3.3.4 复数的几何表示/93
　　 3.3.5 复数代数运算的MATLAB实现/95
　　第4章 MATLAB程序设计/99
　　 4.1 文件与程序结构/99
　　 4.1.1 M文件/99
　　 4.1.2 输入与输出/100
　　 4.2 参数与变量/102
　　 4.2.1 参数/102
　　 4.2.2 全局变量和局部变量/104
　　 4.3 数据类型/105
　　 4.4 程序结构/105
　　 4.4.1 顺序结构/106
　　 4.4.2 循环结构/106
　　 4.4.3 分支结构/108
　　 4.4.4 程序终止控制语句/111
　　 4.4.5 程序异常处理语句/111
　　 4.5 程序流控制语句/112
　　 4.5.1 echo指令/112
　　 4.5.2 pause指令/112
　　 4.5.3 keyboard指令/112
　　 4.5.4 break指令/113
　　 4.6 MATLAB函数/113
　　 4.6.1 函数/113
　　 4.6.2 子函数/114
　　 4.6.3 私有函数/115
　　 4.6.4 嵌套函数/115
　　 4.7 MATLAB程序调试/116
　　 4.7.1 调试方法/116
　　 4.7.2 调试工具/117
　　第5章 控制系统理论基础/119
　　 5.1 自动控制系统概述/119
　　 5.1.1 自动控制系统基本概念/119
　　 5.1.2 自动控制系统的分类/119
　　 5.1.3 控制系统性能要求/121
　　 5.2 经典控制理论基础/121
　　 5.2.1 传递函数模型/122
　　 5.2.2 零极点增益模型/122
　　 5.2.3 控制系统的时域分析/123
　　 5.2.4 控制系统的频域分析/124
　　 5.2.5 控制系统的根轨迹分析/126
　　 5.3 现代控制理论基础/127
　　 5.3.1 状态空间模型/127
　　 5.3.2 控制系统的可控性与可观测性/128
　　 5.3.3 极点配置设计/128
　　 5.3.4 最优控制设计/129
　　 5.3.5 鲁棒控制理论/131
　　第6章 仿真环境Simulink使用基础/135
　　 6.1 Simulink库模块简介/135
　　 6.1.1 连续（Continuous）模块组/135
　　 6.1.2 非连续（Discontinuities）模块组/137
　　 6.1.3 离散（Discrete）模块组/139
　　 6.1.4 数学运算（Math Operations）模块组/140
　　 6.1.5 接收器（Sinks）模块组/143
　　 6.1.6 输入源（Sources）模块组/144
　　 6.2 Simulink基本建模方法/146
　　 6.2.1 模型窗口的建立/146
　　 6.2.2 模块的操作/147
　　 6.2.3 信号线的操作/148
　　 6.2.4 模型的运行/148
　　 6.2.5 模型的保存/152
　　 6.3 Simulink模型举例/152
　　 6.3.1 模型演示/152
　　 6.3.2 模型的应用举例/156
　　 6.4 Simulink 的应用/161
　　 6.4.1 Simulink子系统/161
　　 6.4.2 封装模块与创建模块库/164
　　 6.5 S-函数及其应用/170
　　 6.5.1 Simulink仿真过程/170
　　 6.5.2 用MATLAB语句编写S-函数/171
　　 6.5.3 S-函数设计举例/173
　　第7章 控制系统数学模型的MATLAB实现/177
　　 7.1 控制系统的数学模型/177
　　 7.1.1 线性定常连续系统/177
　　 7.1.2 线性定常离散系统/178
　　 7.2 数学模型的建立/179
　　 7.2.1 传递函数模型/180
　　 7.2.2 状态空间模型/184
　　 7.2.3 零极点增益模型/188
　　 7.2.4 频率响应数据模型/191
　　 7.3 数学模型参数的获取/194
　　 7.4 数学模型的转换/196
　　 7.4.1 连续时间模型转换为离散时间模型/197
　　 7.4.2 离散时间模型转换为连续时间模型/198
　　 7.4.3 离散时间系统重新采样/199
　　 7.4.4 传递函数模型转换为状态空间模型/199
　　 7.4.5 传递函数模型转换为零极点增益模型/200
　　 7.4.6 状态空间模型转换为传递函数模型/201
　　 7.4.7 状态模型转换为零极点增益模型/202
　　 7.4.8 零极点增益模型转换为传递函数模型/203
　　 7.4.9 零极点增益模型转换为状态空间模型/204
　　 7.5 数学模型的连接/204
　　 7.5.1 优先原则/205
　　 7.5.2 串联连接/205
　　 7.5.3 并联连接/206
　　 7.5.4 反馈连接/209
　　 7.5.5 添加连接/211
　　 7.5.6 复杂模型的连接/213
　　第8章 控制系统分析/217
　　 8.1 控制系统的时域分析/217
　　 8.1.1 时域分析基础/217
　　 8.1.2 与时域分析相关的MATLAB函数/219
　　 8.2 控制系统根轨迹法/234
　　 8.2.1 根轨迹法的基础/234
　　 8.2.2 与根轨迹分析相关的MATLAB函数/235
　　 8.2.3 其他形式的根轨迹/240
　　 8.3 控制系统的频域分析/243
　　 8.3.1 频域分析的基础/243
　　 8.3.2 与频域分析相关的MATLAB函数/245
　　 8.4 状态空间模型的线性变换及简化/262
　　 8.4.1 基础知识/262
　　 8.4.2 线性变换及简化/264
　　 8.5 状态空间法分析/270
　　 8.5.1 基础知识/270
　　 8.5.2 可控性与可观测性分析/273
　　 8.5.3 稳定性分析/279
　　第9章 经典控制系统设计与仿真/283
　　 9.1 经典控制系统设计概述/283
　　 9.2 控制系统的根轨迹设计/284
　　 9.2.1 根轨迹超前校正设计/284
　　 9.2.2 根轨迹滞后校正设计/292
　　 9.3 控制系统的波特图设计/296
　　 9.3.1 波特图超前校正设计/296
　　 9.3.2 波特图滞后校正设计/300
　　 9.3.3 波特图滞后-超前校正设计/303
　　 9.4 PID控制器设计/308
　　 9.4.1 PID控制原理/308
　　 9.4.2 PID控制器设计/311
　　第10章 现代控制系统设计与仿真/319
　　 10.1 现代控制系统设计概述/319
　　 10.2 状态反馈与极点配置/319
　　 10.2.1 状态反馈/319
　　 10.2.2 输出反馈/320
　　 10.2.3 极点配置/322
　　 10.3 状态观测器/329
　　 10.3.1 状态观测器的基本概念/329
　　 10.3.2 全维状态观测器/331
　　 10.3.3 降维状态观测器/339
　　 10.4 线性二次型最优控制器设计/344
　　 10.4.1 线性二次型最优控制概述/345
　　 10.4.2 连续系统线性二次型最优控制/345
　　 10.4.3 离散系统线性二次型最优控制/348
　　 10.4.4 线性二次型Gauss最优控制/349
　　 10.5 鲁棒控制系统设计/353
　　 10.5.1 鲁棒控制工具箱/354
　　 10.5.2 控制器设计/357
　　参考文献/363