MATLAB与控制系统的数字仿真及CAD/高等学校规划教材

　　"全书共分为10章。第2章、第3章介绍了Matlab语言程序设计的基本内容（主要依据Matlab65版本），以此作为计算机语言基础。第4章、第5章介绍了连续控制系统和采样控制系统数字仿真的基本原理和方法。第6章、第7章介绍了基于计算机辅助的过程辨识及建模、过程控制系统参数最优化方法。第8章较详细地介绍了Matlab中重要的图形化系统建模与仿真工具Simulink。第9章简介了Matlab中有关控制的工具箱以及基于Matlab/Toolbox的控制系统分析与设计的一些方法和例子。第10章简单介绍了基于Matlab的实时仿真与实时控制的方法。并根据多年教学和实践经验，书中结合介绍了许多实用的例子。书中部分章节亦可作为Matlab语言的入门，通俗易懂，内容安排深浅合适。本书可作为自动化及相关专业的本科生教材，亦可作为相关专业研究生或工程技术人员的自学参考书。特别适合于没有单独开设Matlab语言而直接学习控制系统数字仿真和计算机辅助设计的读者。"

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\1 绪论1 11 概述1 12 计算机仿真技术的发展概况2 13 计算机辅助设计控制系统的形成与发展2 14 Matlab语言与数字仿真及计算机辅助设计3 习题与思考题13 2 Matlab语言简介4 21 Matlab概述4
211 Matlab语言的产生与发展4
212 Matlab语言的特点5
213 Matlab 65的新特点7 22 Matlab语言的基本使用环境8 23 Matlab 65的安装与启动8
231 Matlab的安装和内容选择8
232 Matlab 的启动9
233 Matlab的联机帮助与电子版手册10 24 Matlab语言与工具箱Toolbox12 习题与思考题213 3 Matlab语言程序设计基础14 31 Matlab语言的数据结构14
311 Matlab的变量类型与基本表达式14
312 Matlab中的矩阵15
313 多维数组的定义17
314 Matlab的结构数组19
315 Matlab单元数组20 32 矩阵函数与矩阵运算22
321 矩阵的代数运算22
322 矩阵的逻辑运算25
323 矩阵的比较关系27
324 矩阵元素的数据变换28 33 数组函数与数组运算30
331 数组和矩阵的区别30
332 数组加、减、乘、除和乘方30
333 数组函数32 34 Matlab程序结构34
341 循环结构34
342 条件转移结构36
343 开关结构38
344 试探式语句结构38 35 Matlab语言的M函数39
351 M函数的基本结构39
352 可变输入输出个数的处理42
353 M函数的跟踪调试42 36 Matlab语言下多维图形绘制方法44
361 二维图形绘制方法44
362 Matlab图形的标注与编辑46
363 特殊曲线及图形的绘制方法52
364 三维图形的绘制方法54
365 图形与图像的编辑与处理58 37 Matlab图形用户界面设计简介59
371 图形界面设计工具Guide介绍60
372 Matlab图形界面设计举例65 习题与思考题372 4 连续系统的数字仿真75 41 连续系统的数学模型75
411 微分方程75
412 传递函数75
413 状态空间描述76 42 数值积分法80
421 欧拉法（折线法）80
422 梯形法81
423 龙格-库塔法82 43 过程控制系统的数值积分法直接仿真84
431 基本方法84
432 纯滞后环节的数字仿真88
433 数字仿真程序举例90 44 基于微分方程求解的连续系统仿真90
441 模型以一阶微分方程组形式给出的系统仿真90
442 模型以传递函数形式给出的系统仿真92
443 标准单输入、单输出线性状态方程仿真程序块93
444 传递函数形式表示的闭环系统仿真94 45 面向结构图的线性系统仿真96
451 面向结构图的数字仿真的优点96
452 如何实现面向结构图的数字仿真96
453 面向结构图的线性系统数字仿真程序97 46 关于计算步距的选择101 47 连续系统的离散化103 48 信号重构器的特性及传递函数104
481 零阶信号重构器104
482 一阶信号重构器105
483 三角形信号重构器105 49 常用环节的离散相似模型106
491 积分环节106
492 惯性环节107 410 连续系统按结构图的离散相似法仿真107 习题与思考题4109 5 采样控制系统的数字仿真110 51 数字式PID控制算式110
511 PID控制器的理想算式110
512 PID控制器的实用算式111 52 采样控制系统的数值积分法仿真113 53 采样控制系统的离散法仿真114
531 只要求计算系统输出y (t) 时的情形114
532 要求计算被控制对象中的状态量时的情形115 习题与思考题5116 6 计算机辅助过程辨识及建模117 61 概述117 62 时域法过程辨识与建模118
621 由飞升曲线确定一阶环节的参数118
622 由飞升曲线确定二阶非振荡环节的参数120
623 由飞升曲线确定二阶振荡环节的参数122 63 频域法过程辨识与建模124
631 由系统脉冲过渡函数g(t)计算频率特性124
632 由系统的频率特性拟合传递函数126 64 最小二乘估计过程辨识与建模132
641 最小二乘估计的批处理算法133
642 最小二乘估计的递推算法134
643 广义最小二乘估计算法137 习题与思考题6140 7 过程控制系统参数最优化的计算机辅助设计141 71 参数最优化141 72 单变量寻优技术142
721 黄金分割法（0618法）142
722 进退法144 73 多变量寻优技术144
731 最速下降法144
732 共轭梯度法147
733 坐标轮换法150 74 计算机辅助调节器参数优化设计150
741 控制系统的品质指标（目标函数）150
742 数字PI调节器参数最优化设计与仿真寻优程序151 习题与思考题7153 8 图形化系统建模与仿真工具Simulink154 81 图形化建模与仿真154 82 Simulink 50 基本模块库154
821 Simulink 50常用模块组156
822 其他模块组163 83 基于Simulink的控制系统框图模型建立方法165
831 模型窗口建立165
832 模块的连接与简单处理165
833 模块参数的设置与修正168
834 Simulink模块的联机帮助与模型的输出打印170 84 Simulink仿真环境的设置与仿真系统的启动172 85 基于Simulink的控制系统仿真举例175 86 S-函数模块与S-函数的编写181
861 用Matlab语言编写S-函数的方法182
862 用C语言编写S-函数的方法183 习题与思考题8183 9 基于Matlab/Toolbox的控制系统分析与设计185 91 Matlab有关控制的工具箱185 92 基于Matlab的线性系统的仿真与设计188
921 关于线性系统的数学模型188
922 关于线性连续系统的解析解189
923 关于线性系统频域分析190 93 基于Matlab的倒摆系统设计191 94 基于人工神经网络的非线性系统建模195
941 部分神经网络工具箱函数195
942 Matlab在神经网络建模中的应用举例197 习题与思考题9200 10 基于Matlab的实时仿真与实时控制201 101 Matlab程序接口201
1011 MEX文件201
1012 MAT文件202
1013 Matlab计算引擎202
1014 编译器简介202 102 Simulink环境下的实时仿真与实时控制203
1021 Simulink仿真的实时工具RTW203
1022 实时开发工具xPC Target205
1023 基于Matlab/Simulink的实时控制举例207 习题与思考题10208\