《MATLAB語言與控制系統(tǒng)仿真》根據(jù)實(shí)際需要，系統(tǒng)地介紹數(shù)學(xué)軟件MATLAB 7.0的基本功能，包括數(shù)值計(jì)算功能、符號(hào)運(yùn)算功能和圖形處理功能等，在此基礎(chǔ)上精心設(shè)計(jì)了豐富的實(shí)例，并且有一些導(dǎo)入案例、知識(shí)拓展和MATLAB實(shí)驗(yàn)，這樣可以更好地拓展知識(shí)，提高讀者的實(shí)踐應(yīng)用能力。MATLAB語言與控制系統(tǒng)仿真的結(jié)合，使得MATLAB的控制應(yīng)用函數(shù)在各個(gè)實(shí)例分析中原理清晰、應(yīng)用自如、簡(jiǎn)單易學(xué)。
《MATLAB語言與控制系統(tǒng)仿真》特點(diǎn)：以MATLAB在控制系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用為背景，從傳統(tǒng)控制理論到現(xiàn)代控制理論，對(duì)控制方法、控制效果做了大量的對(duì)比研究，充分體現(xiàn)了MATLAB作為控制系統(tǒng)算法研究工具的方便性及其無可替代的地位。
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目錄
第1章 MATLAB與自動(dòng)控制系統(tǒng)仿真操作基礎(chǔ) 1
1.1 MATLAB與自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念 1
1.1.1 MATLAB概述 1
1.1.2 MATLAB的發(fā)展 2
1.1.3 MATLAB的主要功能 2
1.1.4 MATLAB的功能演示 3
1.1.5 自動(dòng)控制的概念及其應(yīng)用 4
1.2 MATLAB的開發(fā)環(huán)境與自動(dòng)控制系統(tǒng)分類 6
1.2.1 MATLAB的開發(fā)環(huán)境 6
1.2.2 菜單和工具欄 6
1.2.3 熟悉MATLAB的操作桌面 7
1.2.4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類 7
1.3 MATLAB集成環(huán)境與自動(dòng)控制系統(tǒng)仿真基本概念 8
1.3.1 MATLAB集成環(huán)境 8
1.3.2 命令窗口 9
1.3.3 當(dāng)前目錄窗口和搜索路徑 9
1.3.4 命令歷史記錄窗口 9
1.3.5 MATLAB的啟動(dòng)與退出 10
1.3.6 MATLAB的Simulink 仿真 10
1.3.7 控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真 11
1.4 MATLAB幫助系統(tǒng)與控制系統(tǒng)仿真 13
1.4.1 線性時(shí)不變系統(tǒng)(LT1) 15
1.4.2 控制系統(tǒng)建立 17
1.4.3 系統(tǒng)建模的方法 19
1.4.4 系統(tǒng)建模仿真實(shí)現(xiàn) 20
習(xí)題1 22
實(shí)驗(yàn)1 MATLAB的基本入門操作 22
第2章 MATLAB矩陣及其運(yùn)算 31
2.1 變量和數(shù)據(jù)操作 31
2.1.1 變量與賦值 31
2.1.2 預(yù)定義變量 32
2.1.3 內(nèi)存變量的管理 32
2.1.4 MATLAB常用數(shù)學(xué)函數(shù) 33
2.1.5 數(shù)據(jù)的輸出格式 34
2.2 MATLAB矩陣 34
2.2.1 矩陣的建立 34
2.2.2 矩陣的拆分 36
2.2.3 特殊矩陣 36
2.3 MATLAB矩陣運(yùn)算 40
2.3.1 關(guān)系運(yùn)算 40
2.3.2 邏輯運(yùn)算 41
2.3.3 算術(shù)運(yùn)算 42
2.4 MATLAB矩陣分析 43
2.4.1 對(duì)角陣與三角陣 43
2.4.2 矩陣的轉(zhuǎn)置與旋轉(zhuǎn) 44
2.4.3 矩陣的逆與偽逆 44
2.4.4 方陣的行列式 45
2.4.5 矩陣的秩與跡 45
2.4.6 向量和矩陣的范數(shù) 45
2.4.7 矩陣的條件數(shù) 45
2.4.8 矩陣的特征值與特征向量 46
2.5 本章小結(jié) 47
習(xí)題2 47
實(shí)驗(yàn)2 MATLAB中矩陣及其運(yùn)算 48
第3章 MATLAB程序設(shè)計(jì) 51
3.1 M文件 51
3.1.1 M文件概述 51
3.1.2 M文件的建立與打開 52
3.2 程序控制結(jié)構(gòu) 53
3.2.1 順序結(jié)構(gòu) 53
3.2.2 循環(huán)結(jié)構(gòu) 55
3.2.3 選擇結(jié)構(gòu) 58
3.3 函數(shù)文件與程序舉例 61
3.3.1 函數(shù)文件的基本結(jié)構(gòu) 61
3.3.2 函數(shù)調(diào)用 62
3.3.3 函數(shù)參數(shù)的可調(diào)性 62
3.3.4 全局變量與局部變量 63
3.3.5 程序舉例 64
3.4 程序調(diào)試 64
3.4.1 程序調(diào)試概述 64
3.4.2 調(diào)試器 65
3.4.3 調(diào)試命令 65
3.5 本章小結(jié) 65
習(xí)題3 67
實(shí)驗(yàn)3 選擇結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì) 69
第4章 M文件與根軌跡分析方法 71
4.1 文件的操作 71
4.1.1 文件的打開 71
4.1.2 文件的關(guān)閉 72
4.1.3 文件的讀寫操作 72
4.1.4 文本文件的讀寫操作 73
4.1.5 數(shù)據(jù)文件定位 73
4.2 根軌跡分析方法 74
4.2.1 根軌跡定義 74
4.2.2 根軌跡方程 74
4.2.3 繪制根軌跡的規(guī)則 75
4.2.4 利用MATLAB繪制根軌跡圖舉例 75
習(xí)題4 83
實(shí)驗(yàn)4 M文件操作 83
第5章 繪圖操作與時(shí)域分析 87
5.1 繪圖操作 87
5.1.1 繪圖函數(shù) 87
5.1.2 二維繪圖 88
5.1.3 常用統(tǒng)計(jì)圖繪圖 96
5.2 三維繪圖 97
5.2.1 三維曲線 97
5.2.2 三維曲面 98
5.3 控制系統(tǒng)常用函數(shù)與時(shí)域響應(yīng)分析 102
5.4 穩(wěn)定性分析 105
5.4.1 穩(wěn)定性 105
5.4.2 MATLAB在穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用 106
實(shí)驗(yàn)5 MATLAB的二維繪圖 111
實(shí)驗(yàn)6 MATLAB的三維繪圖 118
第6章 MATLAB符號(hào)運(yùn)算 123
6.1 符號(hào)運(yùn)算簡(jiǎn)介 123
6.1.1 符號(hào)變量、表達(dá)式的生成 123
6.1.2 findsyM函數(shù)和subs 函數(shù) 126
6.1.3 符號(hào)和數(shù)值之間的轉(zhuǎn)換 128
6.1.4 任意精度的計(jì)算 128
6.1.5 創(chuàng)建符號(hào)方程 129
6.2 符號(hào)表達(dá)式的化簡(jiǎn)與替換 129
6.2.1 符號(hào)表達(dá)式的化簡(jiǎn) 129
6.2.2 符號(hào)表達(dá)式的替換 131
實(shí)驗(yàn)7 符號(hào)運(yùn)算 134
第7章 MATLAB在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 137
7.1 頻率特性 137
7.2 頻率響應(yīng)分析 137
7.3 PID 控制器設(shè)計(jì)及其校正 143
7.3.1 PID 控制原理 143
7.3.2 PID 控制器設(shè)計(jì) 143
7.4 離散系統(tǒng)的數(shù)字PID 控制 145
實(shí)驗(yàn)8 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 154
第8章 Simulink 仿真 158
8.1 Simulink 基礎(chǔ)模塊庫 158
8.2 模型搭建方法 162
8.3 子模型的封裝搭建 168
8.4 仿真實(shí)例 171
實(shí)驗(yàn)9 Simulink 仿真實(shí)驗(yàn) 179
參考文獻(xiàn) 187
附錄1 部分習(xí)題答案 188
附錄2 MATLAB常用函數(shù)表 191
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