MATLAB自动控制原理习题精解
作　者： 刘坤 主编，齐翠响，李妍 编著
出版时间： 2004

内容简介
　　内容简介本书精选了自动控制系统分析的大量例题，采用MATLAB6．5进行了详细的分析。全书共分为1章。第1章介绍了MATLAB6．5软件的最新发展和基本操作；第2章介绍了自动控制系统的基本原理和控制系统传递函数等基本分析；第3章～第7章介绍了采用MATLAB软件对自动控制系统习题的各种分析，包括时域分析法、根轨迹法、频率特性法、计算机控制系统分析、线性系统状态空间分析；第8章介绍了采用MATLAB软件进行控制系统的设计和校正；第9章介绍了采用MATLAB软件进行状态空间设计；第1章介绍了采用MATLAB软件进行Simulink仿真分析。在例题的分析方面，本书采用了详细的程序操作，并详细介绍了分析过程，以大量图片形式得到分析结果。本书适合作为理工科高等院校研究生、本科生教学用书，也可作为广大科研工程技术人员的自学用书。前言MATLAB是MathWorks公司于1984年推向市场的一套高性能的数值计算和可视化软件，它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，经过十几年的发展，已经成为一个国际公认的最优秀的科技应用软件，并且其强大的扩展功能更是为各个工程领域提供了分析和设计的基础。作为一种科学计算语言，MATLAB具有极强的适应能力，它用简洁的代码和函数库为编程研究人员提供了直观简单的程序开发环境。如今，MATLAB已经不仅仅在工程领域有重要的影响，其生命力开始延伸到经济等领域。在国外，MATLAB是一门大学生必须掌握的基本语言，鉴于这门语言的重要性，国内高等院校也有必要开展这方面的教学。所以，本书的宗旨就是面向广大院校的师生，同时也可供工程技术人员参考。本书精选了自动控制系统分析的大量例题，采用MATLAB6．5进行了详细的分析。在内容安排方面，本书以控制系统与控制原理作为中心主线，以控制系统和控制原理的实际例子作为基础，介绍了MATLAB软件在自动控制系统方面的分析应用。利用MATLAB软件编程方便、操作简单、灵活的图像和文字处理等优异功能，以各种分析问题的应用为目标，对自动控制系统习题进行了详细的分析。本书的最大特点是，着眼于MATLAB软件在自动控制系统方面的实际应用，结合实例讲解了常用的菜单和命令操作，为了使读者增强对MATLAB软件基本操作的理解，编者对MATLAB的菜单和命令进行了详细的介绍，并且编写了大量的例题，使读者可以更好地掌握MATLAB的操作，并利用MATLAB解决控制系统分析和设计问题。由于作者的水平和经验有限，本书难免有不当之处，恳请读者批评指正。

第1章 MATLAB基础
1.1 MATLAB简介
1.1.1 MATLAB的发展历史
1.1.2 MATLAB工具箱
1.1.3 MATLAB6.5的最新特点
1.2 MATLAB运行方式
1.3 MATLAB运行界面
1.3.1 MATLAB的启动
1.3.2 MATLAB的桌面窗口
1.3.3 MATLAB的M文件编辑和调试窗口
1.3.4 MATLAB的图形操作窗口
1.4 MATLAB的基本操作命令
1.5 MATLAB的数值计算
1.5.1 矩阵运算实例分析
1.5.2 符号运算实例分析
1.5.3 关系运算和逻辑运算
1.6 MATLAB语言的程序设计
1.6.1 M文件编程
1.6.2 流程控制
1.6.3 数据输入输出
第2章 控制系统概述
2.1 控制系统的基本概念
2.1.1 基本术语
2.1.2 开环系统和闭环系统
2.1.3 控制系统的基本组成
2.1.4 控制系统的基本要求
2.1.5 典型例题
2.2 控制系统的数学模型
2.2.1 物理对象的微分方程建立及实例分析
2.2.2 拉氏变换和拉氏逆变换及实例分析
2.2.3 系统的传递函数实例分析
2.2.4 方块图和信号流图
2.2.5 物理对象的状态空间模型建立实例分析
2.3 系统模型间的转换实例分析
2.4系统模型的连接
2.4.1 求解串联系统传递函数实例分析
2.4.2 求解并联系统传递函数实例分析
2.4.3 求解串并混联系统传递函数实例分析
2.4.4 求解反馈系统传递函数实例分析
第3章 时域分析法
3.1 时域分析的一般方法
3.1。1 典型输入信号
3.1.2 时间响应曲线的求解实例分析
3.1.3 系统的性能指标
3.2 利用LTIViewer获得响应曲线和性能指标
3.3 系统稳定性分析
3.3.1 基本概念
3.3.2 线性定常系统稳定的充要条件
3.3.3 系统稳定性判定实例分析
3.4 系统误差分析
3.4.1 误差与稳态误差
3.4.2 静态误差系数
3.4.3 稳态误差计算实例
第4章 根轨迹法
4.1 根轨迹概述
4.1.1基本概念
4.1.2 绘制根轨迹图和等增益图实例分析
4.2 根轨迹图的绘制
4.2.1 求解系统根轨迹起点和终点实例分析
4.2.2根轨迹的分离点(会合点)实例分析
4.2.3根轨迹的渐近线实例分析
4.2.4 根轨迹与虚轴的交点实例分析
4；2.5 根轨迹上点的增益实例分析
4.3 根轨迹图绘制实例分析
4.4 典型根轨迹分析
4.4.1 两个开环极点和一个开环零点实例分析
4.4.2 三个开环极点的根轨迹实例分析
4.4.3 三个开环极点和一个开环零点的根轨迹实例分析
4.4.4 四个开环极点的)F艮轨迹实例分析
4.4.5 四个开环极点和一个开环零点的根轨迹实例分析
4.5 根轨迹进行稳定性分析实例
第5章 频率特性法
5.1 频率特性
5.1.1 基本概念
5.1.2 频率特性函数
5.2 频率响应曲线
5.2.1 伯德图
5.2.2 奈魁斯特图
5.2.3 尼柯尔斯图
5.3 频率响应分析
5.3.1 性能分析
5.3.2 稳定性分析
5.4 逆奈魁斯特图和系统分析
第6章 计算机控制系统
6.1 计算机控制系统概述
6.2 z变换和z逆变换实例分析
6.3 脉冲传递函数
6.3.1 脉冲传递函数的概念
6.3.2 脉冲传递函数模型的建立实例分析
6.3.3 连续系统与离散系统的相互转化实例分析
6.4 线性离散系统的稳定性实例分析
6.5 线性离散系统的时域实例分析
，6.6 用LTIViewer求解响应曲线和性能指标实例分析
第7章 线性系统状态空间分析
7.1 状态空间的基本概念
7.1.1 状态空间的基本术语
7.1.2 状态方程和输出方程
7.1.3 传递函数矩阵
7.2 稳定性分析
7.2.1 基本方法
7.2.2 李雅普诺夫第二方法
7.3 线性系统的可控性和可观性
7.3.1 可控性和可控性判据
7.3.2 可观性和可观性判据
7.3.3 系统可控性、可观性和传递函数之间的关系
7.3.4 系统状态的分解
7.4 状态空间模型描述
7.4.1 约当规范型
7.4.2 控制器规范型
7.4.3 观测器规范型
第8章 控制系统的设计和校正
8.1超前校正设计
8.1.1 根轨迹设计法
8.1.2 频率响应设计法
8.2滞后校正设计
8.2.1 )F艮轨迹设计法
8.2.2 频率响应设计法
8.3 超前滞后校正设计
第9章 状态空间设计法
9.1 极点配置
9.1.1 单输入系统的极点配置
9.1.2 极点配置实例分析
9.2状态反馈
9.2.1 状态反馈和输出反馈
9.2.2 状态反馈矩阵K的计算实例分析
9.2.3 状态反馈的等效简化
9.3 观测器设计
9.3.1 全维观测器设计实例分析
9.3.2 降维观测器设计实例分析
9.4 观测器一控制器设计实例分析
第10章 MATLAB／Simulink及其应用
10.1 Simulink的使用
10.1.1 Simulink的操作环境
10.1.2 Simulink库简介
10.1.3 Simulink的功能模块参数设置
10.1.4 Simulink仿真系统操作参数设置
10.1.5 示波器参数设置
10.2 Simulink自定义功能模块
10.2.1 建立自定义功能模块的步骤
10.2.2 建立自定义功能模块实例
10.3 S-Function的设计
10.3.1 用MATLAB语句编写S-Function
10.3.2 S-Function编写实例
10.4仿真实例分析