系统仿真分析与设计 MATLAB语言工程应用2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

系统仿真分析与设计 MATLAB语言工程应用PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第一章 系统模型及转换1

1.1 系统分类1

1.2 系统数学模型及转换2

1.2.1 系统的时域模型2

1.2.2 系统的传递函数模型2

1.2.3 系统的状态空间模型4

1.2.4 系统的零极点增益模型5

1.2.5 系统的模型转换6

1.2.6 系统模型参数的获取9

1.2.7 时间延迟系统建模10

1.2.8 模型属性设置和获取11

1.3 系统模型的连接13

1.3.1 模型串联14

1.3.2 模型并联14

1.3.3 反馈连接15

1.3.4 系统扩展16

1.4 状态空间模型实现17

1.4.1 状态空间标准形式17

1.4.2 系统能控性和能观性23

1.4.3 系统的最小实现25

1.4.4 模型降阶27

习题29

2.2.1 数值积分基本原理31

2.2 基于数值积分的连续系统仿真31

第二章 系统时间响应和动态仿真31

2.1 概述31

2.2.2 数值积分方法的选择43

2.2.3 基于数值积分法的连续系统仿真50

2.2.4 数值积分方法的 MATLAB 函数51

2.3 离散时间系统仿真56

2.4 基于离散相似法的连续系统仿真57

2.4.1 连续系统离散化基本方法57

2.4.2 离散化模型精度62

2.4.3 系统离散化和连续化函数65

2.4.4 系统仿真的 MATLAB 函数67

2.5 系统非线性环节的仿真71

2.5.1 饱和环节71

2.5.2 死区环节72

2.5.3 齿隙非线性环节73

2.5.4 继电非线性环节74

2.5.5 具有滞环的继电环节76

2.5.6 库仑-粘性摩擦力环节77

2.6 采样控制系统仿真78

2.6.1 采样控制系统的基本组成78

2.6.4 采样控制系统仿真方法79

2.6.2 采样控制系统仿真特点79

2.6.3 仿真步长和采样周期79

2.7 Simulink 动态仿真86

2.7.1 启动 Simulink87

2.7.2 系统 Simulink 模型的建立89

2.7.3 系统仿真运行91

2.7.4 仿真结果的输出和保存97

2.7.5 子系统的创建和封装101

2.7.6 Simulink 仿真实例108

2.7.7 非线性系统优化设计109

习题112

3.1.1 一般概念115

第三章 系统频率特性115

3.1 频率响应和频率特性115

3.1.2 频率响应的计算116

3.2 频率特性图示法118

3.2.1 Nyquist 图的绘制119

3.2.2 Bode 图的绘制121

3.3 稳定裕度122

3.4 系统时域频域一般性能指标的计算124

3.4.1 系统瞬态性能指标124

3.4.2 系统稳定性和相对稳定性127

3.4.3 闭环系统频率特性128

3.4.4 稳态性能计算130

3.5 系统分析图形用户界面133

习题137

第四章 连续控制系统辅助设计138

4.1 根轨迹法138

4.1.1 根轨迹方程138

4.1.2 根轨迹图138

4.1.3 根轨迹的 MATLAB 实现139

4.1.4 根轨迹设计法141

4.2 Bode 图法148

4.2.1 相位超前校正149

4.2.2 相位滞后校正154

4.2.3 相位滞后—超前校正158

4.3 模拟 PID 控制器163

4.3.1 PID 控制原理163

4.3.2 PID 控制器设计165

4.4 状态反馈的极点配置法173

4.4.1 极点配置的一般原理173

4.4.2 极点配置的 MATLAB 函数174

4.4.3 基于极点配置法的系统设计174

4.4.4 状态观测器设计176

4.4.5 带状态观测器的闭环状态反馈系统179

4.5.1 线性二次型调节器182

4.5 线性二次型最优控制182

4.5.2 线性二次型高斯最优控制187

4.6 Riccati 方程的解193

4.7 Lyapunov 方程的解194

4.8 系统设计实例196

4.8.1 直流电机转速控制196

4.8.2 汽车悬架系统控制206

习题217

5.1 概述219

5.2 频率特性和根轨迹设计法219

第五章 离散控制系统辅助设计219

5.2.1 频率特性220

5.2.2 根轨迹设计221

5.3 数字 PID 控制器226

5.3.1 数字 PID 控制算法226

5.3.2 数字 PID 控制器设计230

5.3.3 改进的 PID 控制算法234

5.4 极点配置和观测器设计243

5.4.1 极点配置法243

5.4.2 离散状态观测器247

5.4.3 带状态观测器的闭环状态反馈系统249

5.5.1 离散系统的 LQ 调节器252

5.5 离散线性二次型最优控制252

5.5.2 连续系统的离散 LQ 调节器253

5.6 离散系统的线性二次型高斯最优控制问题255

习题256

第六章 系统辨识258

6.1 概述258

6.2 数据预处理259

6.2.1 去除趋势项259

6.2.2 数据滤波259

6.2.3 系统辨识信号的产生260

6.2.4 信号重新采样262

6.3.2 系统脉冲响应估计264

6.3 系统非参数模型估计264

6.3.1 概述264

6.3.3 实验传递函数估计265

6.4 系统参数模型估计268

6.4.1 概述268

6.4.2 系统的差分方程模型估计270

6.4.3 系统状态方程模型估计276

6.5 模型的验证278

6.5.1 模型验证函数278

6.5.2 模型仿真函数279

6.6 模型结构的选择282

6.7.1 概述286

6.7 递推参数模型估计286

6.7.2 参数模型估计函数287

6.8 系统辨识图形用户界面293

第七章 智能控制系统298

7.1 概述298

7.2 神经网络控制299

7.2.1 概述299

7.2.2 BP 神经网络的 MATLAB 实现300

7.2.3 BP 神经网络应用举例305

7.3 模糊控制313

7.3.1 模糊控制器设计原理313

7.3.2 模糊逻辑控制器设计315

7.3.3 模糊逻辑控制器设计举例318

7.4 神经网络模糊控制320

7.4.1 基于神经网络的模糊控制320

7.4.2 模糊神经功能单元321

第八章 MATLAB 程序设计基础325

8.1 MATLAB 入门325

8.1.1 MATLAB 6启动325

8.1.2 MATLAB 6的通用操作界面325

8.1.3 命令窗口操作简介326

8.1.4 帮助命令327

8.2.1 基本概念328

8.2 数据表示及基本运算328

8.2.2 数组运算和矩阵运算330

8.2.3 多项式333

8.3 绘图命令335

8.3.1 基本图形命令335

8.3.2 二维绘图的基本用法335

8.4 MATLAB 程序设计基础337

8.4.1 程序编辑与执行程序337

8.4.2 程序控制语句339

8.4.3 其他常用指令341

8.4.6 路径设置342

8.4.5 基本数学函数342

8.4.4 设置输出格式342

8.4.7 MATLAB 与其他语言交互调用343

8.5 NOTEBOOK 基础知识343

8.5.1 NOTEBOOK 的安装344

8.5.2 NOTEBOOK 的启动及初始化344

8.5.3 M-book 的使用344

附录一 MATLAB 主要函数346

附录二 控制工具箱函数359

附录三 SIMULINK 库模块365

附录四 系统辨识工具箱函数371

参考文献376