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MATLAB\Simulink控制系統模擬/科學與工程計算技術叢書

  • 作者：編者:嚴剛峰|責編:李錦
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302683285
  • 出版日期：2025/04/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：456
人民幣：RMB 129 元      售價：元
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內容大鋼
    本書介紹了MATLAB/Simulink的主要功能及其在控制理論中的應用。全書共分17章，第1?4章介紹了MATLAB的程序設計、常用功能及其相關函數，Simulink的操作方法，控制系統的基本概念與控制系統模擬的基本原理，重點敘述了模擬中常用的M函數和S函數在Simulink軟體中模擬的實現方法；第5章介紹了控制系統中常用模型的建立、轉換與模擬實現；第6?12章介紹了MATLAB/Simulink在自動控制原理、離散控制理論、非線性系統初步分析、現代控制理論課程中的應用；第13?17章介紹了狀態反饋控制器、狀態觀測器、卡爾曼濾波器、最優控制器、智能控制演算法在控制理論中的應用，以及常見先進控制器的基本概念、常用設計方法。本書內容條理清晰，詳略得當，通過大量的實例突出實踐性，通過理論聯繫實際突出實用性。
    本書可以作為自動化類、電子信息類專業控制系統模擬課程的教材，還可以作為自動控制理論，離散控制理論現代控制理論，先進控制理論課程的輔助教材，書中的綜合實例可供相關課程設計、畢業設計參考之用，對於自動化行業的工程技術人員也具有一定的參考價值。
作者介紹
編者:嚴剛峰|責編:李錦
目錄
第1章  MATLAB基礎
  1.1  MATLAB概述
    1.1.1  MATLAB發展歷程
    1.1.2  MATLAB系統構成
    1.1.3  MATLAB常用工具箱
  1.2  MATLAB桌面操作環境
    1.2.1  MATLAB啟動和退出
    1.2.2  MATLAB主菜單及功能
    1.2.3  MATLAB命令窗口
    1.2.4  MATLAB工作空間
    1.2.5  MATLAB文件管理
    1.2.6  MATLAB幫助使用
  1.3  數據結構及其運算
    1.3.1  數據類型
    1.3.2  數組
    1.3.3  數組操作
    1.3.4  數組運算與矩陣運算
    1.3.5  多項式
    1.3.6  關係運算、邏輯運算和運算符
    1.3.7  字元串數組
    1.3.8  結構體數組
    1.3.9  細胞數組
  1.4  數據的可視化
    1.4.1  數據可視化基礎
    1.4.2  二維圖形
    1.4.3  三維圖形
    1.4.4  動態圖的繪製
  1.5  M文件和程序設計
    1.5.1  程序控制語句及其編程
    1.5.2  命令文件和函數文件
    1.5.3  字元串的求值
    1.5.4  程序性能優化
    1.5.5  面向對象的編程方法
  1.6  數值計算
    1.6.1  矩陣運算
    1.6.2  函數的數值解
    1.6.3  數據擬合
    1.6.4  插值和樣條
    1.6.5  常微分方程的數值解
  1.7  符號計算
    1.7.1  符號對象及其表達方式
    1.7.2  符號算術運算
    1.7.3  獨立變數與表達式化簡
    1.7.4  符號微積分運算
    1.7.5  符號積分變換
    1.7.6  方程的解析解
  習題
第2章  控制系統基本概念與模擬概述
  2.1  控制系統的基本概念
    2.1.1  開環控制系統與閉環控制系統

    2.1.2  閉環控制系統組成結構
    2.1.3  反饋控制系統性能指標
  2.2  自動控制系統分類
    2.2.1  線性系統和非線性系統
    2.2.2  離散系統和連續系統
    2.2.3  恆值系統、隨動系統和程序控制系統
  2.3  控制系統模擬基本概念
    2.3.1  電腦模擬基本概念
    2.3.2  控制系統模擬
    2.3.3  控制系統電腦模擬基本過程
    2.3.4  電腦模擬技術發展趨勢
  2.4  MATLAB中控制相關的工具箱
  習題
第3章  Simulink基礎
  3.1  Simulink簡介
    3.1.1  Simulink的特點
    3.1.2  Simulink的工作環境
    3.1.3  Simulink模擬基本步驟
  3.2  模型的創建
    3.2.1  模型概念和文件操作
    3.2.2  模塊操作
    3.2.3  信號線操作
    3.2.4  對模型的註釋
    3.2.5  常用的信源
    3.2.6  常用的信宿
    3.2.7  模擬的配置
    3.2.8  啟動模擬
  3.3  子系統與封裝
  3.4  Simulink模擬示例
  習題
第4章  M函數與S函數的Simulink模擬設計
  4.1  M函數的概念與模擬示例
  4.2  S函數的概念與模擬示例
    4.2.1  S函數的概念與模板函數使用
    4.2.2  S函數的模擬示例
  習題
第5章  控制系統的數學建模與模擬
  5.1  時域建模方法及示例
  5.2  頻域建模方法及示例
  5.3  常用模型的表示、轉換及示例
  5.4  神經網路建模及示例
  5.5  參數辨識的最小二乘法及示例
  5.6  閉環系統的參數辨識
  習題
第6章  控制系統的時域分析與模擬
  6.1  時域分析方法
  6.2  時域分析模擬示例
  6.3  基於狀態空間模型的時域分析與模擬
  習題
第7章  控制系統的根軌跡分析與模擬

  7.1  根軌跡分析方法
  7.2  根軌跡分析模擬示例
  習題
第8章  控制系統的頻域分析與模擬
  8.1  頻域分析方法
  8.2  頻域分析模擬示例
  習題
第9章  控制系統的穩定性分析與模擬
  9.1  穩定性分析方法
  9.2  穩定性分析模擬示例
  習題
第10章  離散控制系統的設計與模擬
  10.1  離散控制系統的設計
    10.1.1  基於等效連續系統的數字控制器設計
    10.1.2  基於等效離散系統的數字控制器z域直接設計
    10.1.3  數字PID控制器
    10.1.4  分數階PIλDμ控制器
    10.1.5  數字濾波器設計
  10.2  離散控制系統的模擬示例
  習題
第11章  非線性系統的初步分析與模擬
  11.1  典型的非線性特性
  11.2  描述函數法
  11.3  相平面法
  11.4  非線性系統的模擬示例
  習題
第12章  線性系統的能控性和能觀性分析與模擬
  12.1  系統的能控性概念與模擬
  12.2  系統的能觀性概念與模擬
  12.3  系統的能控性、能觀性標準結構分解與模擬
  習題
第13章  狀態反饋控制器設計與模擬
  13.1  狀態反饋控制器設計方法
  13.2  狀態反饋控制器的模擬示例
  13.3  線性矩陣不等式的應用模擬示例
  習題
第14章  狀態觀測器設計與模擬
  14.1  狀態觀測器設計方法
  14.2  狀態觀測器的模擬示例
  14.3  微分器的作用與模擬
  14.4  維納濾波的原理與模擬
  14.5  卡爾曼濾波的原理與模擬
  習題
第15章  最優控制器設計與模擬
  15.1  最優控制器設計方法
  15.2  最優控制器的模擬示例
  習題
第16章  控制理論中的智能優化演算法與模擬
  16.1  常見的智能優化演算法
  16.2  智能優化演算法在PID控制器參數尋優中的應用模擬

  習題
第17章  先進控制器設計與模擬
  17.1  模糊控制器設計及模擬示例
  17.2  自適應控制器設計及模擬示例
  17.3  滑模變結構控制器設計及模擬示例
  17.4  迭代學習控制器設計及模擬示例
  17.5  反步控制器設計及模擬示例
  17.6  內模控制器設計及模擬示例
  17.7  自抗擾控制器設計及模擬示例
  17.8  魯棒控制器設計及模擬示例
  17.9  預測控制器設計及模擬示例
  17.10  神經網路控制器設計及模擬示例
  習題
參考文獻

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