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第一章 MATLAB初探1

1．1 MATLAB简介1

1．1．1 MATLAB环境2

1．1．2 MATLAB主要功能3

1．2 基本语句结构4

1．2．1 变量5

1．2．2 向量运算6

1．3 基本矩阵运算7

1．3．1 矩阵的逆8

1．3．2 矩阵的三角分解11

1．3．3 矩阵的特征值14

1．3．4 特殊矩阵17

1．3．5 矩阵的非线性运算19

1．4 MATLAB绘图24

1．4．1 二维直角坐标图形绘制24

1．4．2 二维特殊坐标图形绘制30

1．4．3 三维图形绘制36

1．5 MATLAB编程39

1．5．1 条件转移语句与逻辑表达式39

1．5．2 循环语句42

1．5．3 M文件及M函数的编写与运行45

1．6 小结48

第二章 控制系统的数学描述49

2．1．1 微分方程数值解50

2．1 控制系统的运动方程50

2．1．2 非线性系统描述55

2．2 控制系统的传递函数描述59

2．2．1 传递函数的零点和极点60

2．2．2 传递函数的部分分式展开65

2．3 控制系统的状态方程描述69

2．3．1 数学描述69

2．3．2 对角化与Jordan标准型72

2．3．3 可控规范型77

2．3．4 可观规范型80

2．4．1 传递函数向状态方程的转换83

2．4 控制系统模型转换83

2．4．2 状态方程向传递函数的转换86

2．4．3 由方框图求状态方程和传递函数89

2．5 控制系统的稳定性93

2．6 小结98

第三章 控制系统时频分析及根轨迹的绘制99

3．1 时域响应分析99

3．2 频率响应分析106

3．2．1 频率响应107

3．2．2 Bode图绘制113

3．2．3 Nyquist图绘制117

3．2．4 离散系统的频率响应121

3．3 根轨迹的绘制124

3．4 小结128

第四章 传递函数模型控制系统校正129

4．1 控制系统校正指标和经验公式130

4．2 系统开环频率特性设计132

4．3 串联校正140

4．3．1 PID校正概述140

4．3．2 串联校正举例146

4．4 根轨迹校正155

4．4．1 Rltool环境概述155

4．4．2 根轨迹校正举例158

4．5 小结167

5．1 状态反馈与观测168

第五章 控制系统的状态空间设计方法168

5．1．1 极点配置169

5．1．2 状态观测器178

5．2 解耦控制184

5．3 线性二次型最优控制器设计192

5．3．1 代数Riccati方程求解193

5．3．2 线性二次型最优控制器设计举例197

5．4 小结203

第六章 SIMULINK进阶205

6．1 SIMULINK与控制系统205

6．1．1 SIMULINK下控制系统仿真举例205

6．1．2 SIMULINK环境211

6．2 SIMULINK下控制系统分析218

6．2．1 传递函数模型218

6．2．2 状态空间模型227

6．2．3 非线性模型233

6．3 小结241

第七章 SIMULINK高级技术243

7．1 线性定常系统仿真LTI Viewer243

7．1．1 LTI Viewer环境243

7．1．2 LTI Viewer应用举例246

7．2 SIMULINK模块设计258

7．3 SIMULINK仿真举例265

7．3．1 MATLAB浏览程序266

7．3．2 仿真举例268

7．4 小结271

第八章 神经网络与控制272

8．1 神经网络概述273

8．1．1 神经网络理论基础273

8．1．2 神经网络控制275

8．2 MATLAB神经网络工具箱276

8．3 神经网络控制举例283

8．4 小结288

附录A MATLAB常用函数及控制工具箱命令289

附录B MATLAB常用工具箱函数304

附录C MATLAB相关网址介绍325