《MATLAB控制系统仿真与实例详解》详细地讲解了MATLAB 7.x的功能与相关操作以及MATLAB在控制系统中的仿真应用。《MATLAB控制系统仿真与实例详解》内容包括控制系统仿真基础、MATLAB程序设计语言基础、控制系统理论基础、Simulink交互式仿真环境、控制系统建模、线性控制系统的分析与仿真、PID控制系统设计及仿真、*优控制系统设计、鲁棒控制系统设计、神经网络系统设计及其MATLAB实现、模糊控制系统设计和系统辨识。
《MATLAB控制系统仿真与实例详解》内容丰富,实例详尽,讲解透彻,可作为控制系统仿真领域科研与工程技术人员的参考书籍,同时也可供高等院校自动控制、信息处理、电子工程、计算机仿真等专业师生参考阅读。

MATLAB是当今***的科技应用软件之一,具有强大的科学计算能力、可视化功能、开放式可扩展环境,所附带的工具箱支持30多个领域的计算、仿真等应用,因此,在许多科学领域中MATLAB成为计算机辅助设计和分析、算法研究及应用开发的基本工具和**平台。同时,MATLAB具有其他**语言难以比拟的一些优点--编写简单、效率高、易学易懂,因此,MATLAB语言也被通俗地称为演算纸式的科学算法语言。MATLAB在信号处理、通信、自动控制及科学计算等领域中被广泛应用,被认为是*能够提高工作效率,改善设计手段的工具软件。掌握了MATLAB,就掌握了一把开启专业领域科学研究大门的钥匙。
然而,目前市面上与MATLAB技术相关的书籍,由于受到各种因素的制约,往往存在着内容不够全面,没有和相关技术发展结合的问题,不能满足新技术发展的需要。同时,MATLAB图书如果缺乏实际应用例子的介绍,就会让读者感觉参考价值不高。
本系列丛书旨在用MATLAB的*新版本软件工具实现数字信号处理、图像处理、小波分析和系统仿真等相关应用领域的新技术、新算法,使读者可以通过解读书中所举的应用实例快速掌握MATLAB的新功能、新特性,同时能够快速解决读者所关注领域的新问题。
本系列丛书**介绍了MATLAB工具箱的*新内容和相关专业的新理论,能够紧跟技术发展。另外,本系列丛书注重理论与实际的结合,对所有基础理论和重要算法的讨论都通过MATLAB工具箱中相关函数进行了实现,具有较高的工程应用价值。

第1章 控制系统仿真基础 1
1.1 自动控制理论与控制技术概述 1
1.1.1 自动控制理论的发展概况 1
1.1.2 自动控制系统简介 4
1.2 计算机仿真概述 5
1.2.1 系统与模型 6
1.2.2 计算机仿真 7
1.2.3 仿真的作用 8
1.2.4 仿真算法和仿真软件 8
1.2.5 计算机仿真的一般过程 9

第2章 MATLAB程序设计语言基础 11
2.1 MATLAB基础 11
2.1.1 MATLAB的产生与发展 11
2.1.2 MATLAB的主要特点 13
2.2 MATLAB 操作平台 14
2.2.1 MATLAB的安装与启动 14
2.2.2 MATLAB的运行环境 15
2.3 MATLAB帮助系统 18
2.3.1 联机帮助系统 19
2.3.2 命令窗口查询帮助 20
2.3.3 联机演示系统 22
2.3.4 常用的命令和技巧 23
2.4 MATLAB的数值计算功能 24
2.4.1 MATLAB 数据类型 24
2.4.2 矩阵的生成 26
2.4.3 矩阵的基本数学运算 37
2.4.4 数组运算 46
2.4.5 向量和下标 53
2.4.6 矩阵的相关函数 59
2.4.7 多项式运算 69
2.5 MATLAB在数值分析中的应用 71
2.6 MATLAB的图形可视化 74
2.6.1 二维图形的绘制 74
2.6.2 三维图形的绘制 78
2.6.3 图形的输出 80
2.7 MATLAB的程序设计 80
2.7.1 M文件 80
2.7.2 函数变量及变量作用域 82
2.7.3 子函数与局部函数 83
2.7.4 流程控制语句 84
2.8 符号运算功能 86

第3章 控制系统理论基础 91
3.1 经典控制理论基础 91
3.1.1 开环控制系统与闭环控制系统 91
3.1.2 控制系统分类 97
3.2 经典控制理论的研究内容 100
3.2.1 传递函数模型 101
3.2.2 零极点增益模型 105
3.2.3 控制系统的时域分析 105
3.2.4 控制系统的根轨迹分析 114
3.2.5 控制系统的频域分析 115
3.3 现代控制理论基础 117
3.3.1 状态空间模型 117
3.3.2 能控性和能观测性 118
3.3.3 能控性和能观测性实现 118
3.3.4 极点配置设计 125
3.3.5 *优控制设计 126
3.4 智能控制理论基础 128
3.4.1 智能控制的概念和特点 129
3.4.2 神经网络控制 129
3.4.3 模糊控制 134

第4章 Simulink交互式仿真环境 137
4.1 Simulink简介 137
4.1.1 Simulink概述 137
4.1.2 Simulink的启动与界面 138
4.2 Simulink中常用模块 140
4.2.1 Commonly Used Blocks(常用模块库) 140
4.2.2 Continuous(连续系统模块库) 142
4.2.3 Discontinuous(非连续系统模块库) 142
4.2.4 Discrete(离散系统模块库) 143
4.2.5 Math Operations(数学运算模块库) 144
4.2.6 Sinks(接收模块库) 145
4.2.7 Sources(信号源模块库) 146
4.3 Simulink建模 147
4.3.1 Simulink简单模型的建立 147
4.3.2 模块的操作 149
4.3.3 信号线的操作 150
4.3.4 模型注释 151
4.3.5 仿真配置 151
4.3.6 建模实例 155
4.4 子系统及其封装技术 157
4.4.1 Simulink子系统 157
4.4.2 封装模块 158
4.5 模型运行及分析 159
4.5.1 模型特征 159
4.5.2 模型运行 159
4.5.3 模型线性化 161
4.5.4 系统平衡点的求取 163
4.6 S-函数 164
4.6.1 S-函数的工作方式 164
4.6.2 用MATLAB语言编写S-函数 166

第5章 控制系统建模 169
5.1 系统的数学模型描述 169
5.1.1 连续系统 169
5.1.2 离散系统 171
5.2 MATLAB中控制系统模型的建立 172
5.2.1 传递函数模型 172
5.2.2 零极点增益模型 176
5.2.3 状态空间模型 179
5.3 系统不同模型之间的转换 181
5.4 系统模型的连接 192
5.5 连续系统与离散系统的相互转化 209

第6章 线性控制系统的分析与仿真 214
6.1 线性系统的时域分析 214
6.2 线性系统的根轨迹分析 231
6.3 线性系统的频域分析 237
6.3.1 频域响应分析 237
6.3.2 频率域稳定性分析 246
6.4 线性系统的状态空间分析 250
6.4.1 能控性分析 250
6.4.2 能观性分析 254
6.4.3 极点配置及其MATLAB实现 257

第7章 PID控制系统设计及仿真 262
7.1 PID控制系统设计原理 262
7.2 连续系统的模拟PID仿真 263
7.3 数字PID控制 264
7.3.1 位置式PID控制算法 264
7.3.2 连续系统的数字PID控制仿真 265
7.3.3 离散系统的数字PID控制仿真 267
7.3.4 增量式PID控制算法及仿真 272
7.3.5 积分分离PID控制算法及仿真 274
7.4 智能PID控制 278
7.4.1 神经元PID控制 278
7.4.2 模糊自适应PID控制 283
7.4.3 专家PID控制 292

第8章 *优控制系统设计 295
8.1 *优控制的基本概念 295
8.1.1 *优控制问题 295
8.1.2 *优控制的性能指标及应用类型 297
8.1.3 *优控制中的变分法 297
8.1.4 用变分法求连续系统*优控制 302
8.2 连续系统线性二次型*优控制 304
8.2.1 连续系统线性二次型*优控制原理 305
8.2.2 连续系统二次型*优控制的MATLAB函数 305
8.3 离散系统线性二次型*优控制 309
8.3.1 离散系统线性二次型*优控制原理 309
8.3.2 离散系统二次型*优控制的MATLAB函数 309
8.4 线性二次型高斯*优控制 311
8.4.1 LQG*优控制原理 311
8.4.2 LQG*优控制的MATLAB实现 312
8.5 *优控制系统设计实例 318

第9章 鲁棒控制系统设计 322
9.1 鲁棒控制系统简介 322
9.1.1 奇异值、H2和范数 323
9.1.2 标准鲁棒控制问题 323
9.1.3 结构与非结构不确定性 324
9.1.4 使用控制方法 324
9.2 鲁棒控制工具箱 326
9.3 鲁棒控制系统设计方法 329

第10章 神经网络系统设计及其MATLAB实现 331
10.1 人工神经网络概述 331
10.2 神经网络工具箱函数 332
10.3 神经网络模型及其MATLAB实现 334
10.3.1 感知器 334
10.3.2 线性神经网络 338
10.3.3 BP网络 344
10.3.4 径向基函数(RBF)神经网络 350
10.3.5 Hopfield网络 353
10.3.6 自组织特征映射神经网络 357

第11章 模糊控制系统设计 361
11.1 模糊控制系统 361
11.1.1 模糊控制系统的基本结构及其原理 361
11.1.2 PD、PI、PID型的模糊控制器 363
11.1.3 模糊控制器的设计方法 364
11.2 模糊控制工具箱简介 366
11.3 模糊推理系统的建立 367

第12章 系统辨识 374
12.1 系统辨识基础 374
12.1.1 辨识的内容和步骤 375
12.1.2 系统辨识的分类 376
12.2 系统辨识常用输入信号 376
12.3 *小二乘辨识及其MATLAB实现 379
12.3.1 *小二乘算法简介 380
12.3.2 *小二乘一次完成算法及其MATLAB实现 381
12.3.3 *小二乘递推算法 383
12.3.4 增广*小二乘算法 385
12.4 极大似然辨识及其MATLAB实现 389
12.4.1 极大似然辨识简介 389
12.4.2 动态模型参数极大似然辨识及其MATLAB实现 389
12.5 神经网络模型辨识及其MATLAB实现 392
……

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验证,是作者多年来从事工程与科研项目的结晶。
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