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MATLAB語言與控制系統(tǒng)仿真/楊成慧 版權信息
- ISBN：9787030585189
- 條形碼：9787030585189 ; 978-7-03-058518-9
- 裝幀：暫無
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
MATLAB語言與控制系統(tǒng)仿真/楊成慧 內(nèi)容簡介
本書從MATLAB語言的基本入門和控制系統(tǒng)仿真的基本概念開始，運用SIMULINK動態(tài)集成環(huán)境構成以及M文件編程語言同時入手，從MATLAB編程語言和SIMULINK動態(tài)仿真集成環(huán)境這兩個部分分別展開，結(jié)合控制系統(tǒng)仿真的模型建立基本方法，以及控制系統(tǒng)仿真的常用算法，實例的廣泛應用，軟件編程實現(xiàn)和使用技巧的介紹，很后再結(jié)合繪制仿真結(jié)果圖的繪制方法和分析技巧的完整全面的闡述。
MATLAB語言與控制系統(tǒng)仿真/楊成慧 目錄
目錄
第1章 MATLAB與自動控制系統(tǒng)仿真操作基礎 1
1.1 MATLAB與自動控制系統(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 自動控制的概念及其應用 4
1.2 MATLAB的開發(fā)環(huán)境與自動控制系統(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 自動控制系統(tǒng)的分類 7
1.3 MATLAB集成環(huán)境與自動控制系統(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的啟動與退出 10
1.3.6 MATLAB的Simulink 仿真 10
1.3.7 控制系統(tǒng)的動態(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)建模仿真實現(xiàn) 20
習題1 22
實驗1 MATLAB的基本入門操作 22
第2章 MATLAB矩陣及其運算 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矩陣運算 40
2.3.1 關系運算 40
2.3.2 邏輯運算 41
2.3.3 算術運算 42
2.4 MATLAB矩陣分析 43
2.4.1 對角陣與三角陣 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
習題2 47
實驗2 MATLAB中矩陣及其運算 48
第3章 MATLAB程序設計 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 53
3.2.1 順序結(jié)構 53
3.2.2 循環(huán)結(jié)構 55
3.2.3 選擇結(jié)構 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 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
習題3 67
實驗3 選擇結(jié)構的程序設計 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
習題4 83
實驗4 M文件操作 83
第5章 繪圖操作與時域分析 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)與時域響應分析 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)定性分析中的應用 106
實驗5 MATLAB的二維繪圖 111
實驗6 MATLAB的三維繪圖 118
第6章 MATLAB符號運算 123
6.1 符號運算簡介 123
6.1.1 符號變量、表達式的生成 123
6.1.2 findsyM函數(shù)和subs 函數(shù) 126
6.1.3 符號和數(shù)值之間的轉(zhuǎn)換 128
6.1.4 任意精度的計算 128
6.1.5 創(chuàng)建符號方程 129
6.2 符號表達式的化簡與替換 129
6.2.1 符號表達式的化簡 129
6.2.2 符號表達式的替換 131
實驗7 符號運算 134
第7章 MATLAB在控制系統(tǒng)中的應用 137
7.1 頻率特性 137
7.2 頻率響應分析 137
7.3 PID 控制器設計及其校正 143
7.3.1 PID 控制原理 143
7.3.2 PID 控制器設計 143
7.4 離散系統(tǒng)的數(shù)字PID 控制 145
實驗8 控制系統(tǒng)設計實驗 154
第8章 Simulink 仿真 158
8.1 Simulink 基礎模塊庫 158
8.2 模型搭建方法 162
8.3 子模型的封裝搭建 168
8.4 仿真實例 171
實驗9 Simulink 仿真實驗 179
參考文獻 187
附錄1 部分習題答案 188
附錄2 MATLAB常用函數(shù)表 191
第1章 MATLAB與自動控制系統(tǒng)仿真操作基礎 1
1.1 MATLAB與自動控制系統(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 自動控制的概念及其應用 4
1.2 MATLAB的開發(fā)環(huán)境與自動控制系統(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 自動控制系統(tǒng)的分類 7
1.3 MATLAB集成環(huán)境與自動控制系統(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的啟動與退出 10
1.3.6 MATLAB的Simulink 仿真 10
1.3.7 控制系統(tǒng)的動態(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)建模仿真實現(xiàn) 20
習題1 22
實驗1 MATLAB的基本入門操作 22
第2章 MATLAB矩陣及其運算 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矩陣運算 40
2.3.1 關系運算 40
2.3.2 邏輯運算 41
2.3.3 算術運算 42
2.4 MATLAB矩陣分析 43
2.4.1 對角陣與三角陣 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
習題2 47
實驗2 MATLAB中矩陣及其運算 48
第3章 MATLAB程序設計 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 53
3.2.1 順序結(jié)構 53
3.2.2 循環(huán)結(jié)構 55
3.2.3 選擇結(jié)構 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 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
習題3 67
實驗3 選擇結(jié)構的程序設計 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
習題4 83
實驗4 M文件操作 83
第5章 繪圖操作與時域分析 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)與時域響應分析 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)定性分析中的應用 106
實驗5 MATLAB的二維繪圖 111
實驗6 MATLAB的三維繪圖 118
第6章 MATLAB符號運算 123
6.1 符號運算簡介 123
6.1.1 符號變量、表達式的生成 123
6.1.2 findsyM函數(shù)和subs 函數(shù) 126
6.1.3 符號和數(shù)值之間的轉(zhuǎn)換 128
6.1.4 任意精度的計算 128
6.1.5 創(chuàng)建符號方程 129
6.2 符號表達式的化簡與替換 129
6.2.1 符號表達式的化簡 129
6.2.2 符號表達式的替換 131
實驗7 符號運算 134
第7章 MATLAB在控制系統(tǒng)中的應用 137
7.1 頻率特性 137
7.2 頻率響應分析 137
7.3 PID 控制器設計及其校正 143
7.3.1 PID 控制原理 143
7.3.2 PID 控制器設計 143
7.4 離散系統(tǒng)的數(shù)字PID 控制 145
實驗8 控制系統(tǒng)設計實驗 154
第8章 Simulink 仿真 158
8.1 Simulink 基礎模塊庫 158
8.2 模型搭建方法 162
8.3 子模型的封裝搭建 168
8.4 仿真實例 171
實驗9 Simulink 仿真實驗 179
參考文獻 187
附錄1 部分習題答案 188
附錄2 MATLAB常用函數(shù)表 191
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