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第1篇 基础篇 1

第1章　MATLAB基础 1

1.1.1 MATLAB概述 1

1.1.2　常用MATLAB基本操作 4

1.1.3　矩阵 6

1.1.4　基本二维平面绘图命令 7

1.1.5　MATLAB编程 11

1.1.6　课内练习 13

1.1.7　课外练习与思考 14

1.2.1　SIMULINK概述 15

第2章　SIMULINK基础 15

1.2.2 用SIMULINK创建模型 22

1.2.3 SIMULINK仿真的运行 24

1.2.4　课内练习 28

1.2.5　课外练习与思考 29

第3章　计算机仿真基础 30

1.3.1　计算机仿真概述 30

1.3.2　计算机仿真的基本原理 31

1.3.3　计算机仿真试验 41

1.3.4　课内练习 43

1.3.5　课外练习与思考 43

2.1.1　控制系统的数学模型 44

第1章　控制系统的数学模型 44

第2篇 实验篇 44

2.1.2　系统数学模型间的转换 46

2.1.3　系统模型的连接 48

2.1.4　标准二阶系统和任意n阶系统的生成 49

2.1.5　课内练习 50

2.1.6　课外练习与思考 51

第2章　时域分析法 52

2.2.1　控制系统时域分析概述 52

2.2.2　控制系统时域响应的计算和演示 53

2.2.3　系统时域响应性能的分析计算 55

2.2.4　SIMULINK平台下的系统时域响应仿真 55

2.2.5　PID控制作用实验 57

2.2.6　课内练习 60

2.2.7　课外练习与思考 61

第3章　根轨迹分析法 63

2.3.1　根轨迹的绘制 63

2.3.2　根轨迹的分析 65

2.3.3　课内练习 67

2.3.4　课外练习与思考 67

第4章　频域特性分析法 68

2.4.1　系统频率响应计算 68

2.4.2　Nyquist图的绘制及分析 68

2.4.3　Bode图的绘制及分析 70

2.4.5　课内练习 73

2.4.4　Nichols图的绘制 73

2.4.6　课外练习与思考 74

第5章　控制系统的设计与校正 75

2.5.1　基于频率法的串联超前校正 75

2.5.2　基于频率法的串联滞后校正 78

2.5.3　基于频率法的串联滞后-超前校正 80

2.5.4　基于根轨迹法的串联超前校正 84

2.5.5　课内练习 85

2.5.6　课外练习与思考 86

2.6.1　离散控制系统的建模及其分析 87

第6章　离散控制系统 87

2.6.2　基于SIMULINK的离散控制系统的建模及设计 89

2.6.3　课内练习 92

2.6.4　课外练习与思考 92

第7章　状态变量控制系统 93

2.7.1　状态空间模型的建立及转换 93

2.7.2　状态空间模型的分析 97

2.7.3　系统能控性和能观性的判别 98

2.7.4　状态反馈控制器的设计 100

2.7.5　状态观测器的设计 101

2.7.6　课内练习 101

2.7.7　课外练习与思考 102

2.8.1　基于SIMULINK的非线性系统的建模 103

第8章　非线性控制系统 103

2.8.2　基于SIMULINK的非线性控制系统的设计 104

2.8.3　基于SIMULINK的相平面图绘制 104

2.8.4　课内练习 105

2.8.5　课外练习与思考 105

第3篇 实践篇 107

第1章　飞机控制系统 107

3.1.1　俯仰速度控制系统 107

3.1.2　俯仰姿态控制系统 107

3.1.3　虚拟飞行员 107

3.2.1　电缆卷线机控制系统 109

3.2.2　液流控制系统 109

第2章　工业控制系统 109

第3章　运动控制系统 111

3.3.1　主动式悬挂系统 111

3.3.2　车速控制系统 111

第4章　倒立摆控制系统 113

3.4.1　直线倒立摆实验装置 113

3.4.2　直线一级倒立摆建模 114

3.4.3　直线一级倒立摆的PID控制 116

3.4.4　直线一级倒立摆的状态反馈控制 117

第5章　教学机器人的智能运动控制 121

3.5.1　教学机器人的简介 121

3.5.2　教学机器人的直赛道赛跑 121

参考文献 124