MATLAB控制系统仿真与实例详解的目录

第1章　控制系统仿真基础　1

11　自动控制理论与控制技术概述　1

111　自动控制理论的发展概况　1

112　自动控制系统简介　4

12　计算机仿真概述　5

121　系统与模型　6

122　计算机仿真　7

123　仿真的作用　8

124　仿真算法和仿真软件　8

125　计算机仿真的一般过程　9

第2章　MATLAB程序设计语言基础　11

21　MATLAB基础　11

211　MATLAB的产生与发展　11

212　MATLAB的主要特点　13

22　MATLAB *** 作平台　14

221　MATLAB的安装与启动　14

222　MATLAB的运行环境　15

23　MATLAB帮助系统　18

231　联机帮助系统　19

232　命令窗口查询帮助　20

233　联机演示系统　22

234　常用的命令和技巧　23

24　MATLAB的数值计算功能　24

241　MATLAB数据类型　24

242　矩阵的生成　26

243　矩阵的基本数学运算　37

244　数组运算　46

245　向量和下标　53

246　矩阵的相关函数　59

247　多项式运算　69

25　MATLAB在数值分析中的应用　71

26　MATLAB的图形可视化　74

261　二维图形的绘制　74

262　三维图形的绘制　78

263　图形的输出　80

27　MATLAB的程序设计　80

271　M文件　80

272　函数变量及变量作用域　82

273　子函数与局部函数　83

274　流程控制语句　84

28　符号运算功能　86

第3章　控制系统理论基础　91

31　经典控制理论基础　91

311　开环控制系统与闭环控制系统　91

312　控制系统分类　97

32　经典控制理论的研究内容　100

321　传递函数模型　101

322　零极点增益模型　105

323　控制系统的时域分析　105

324　控制系统的根轨迹分析　114

325　控制系统的频域分析　115

33　现代控制理论基础　117

331　状态空间模型　117

332　能控性和能观测性　118

333　能控性和能观测性实现　118

334　极点配置设计　125

335　最优控制设计　126

34　智能控制理论基础　128

341　智能控制的概念和特点　129

342　神经网络控制　129

343　模糊控制　134

第4章　Simulink交互式仿真环境　137

41　Simulink简介　137

411　Simulink概述　137

412　Simulink的启动与界面　138

42　Simulink中常用模块　140

421　CommonlyUsedBlocks(常用模块库)　140

422　Continuous(连续系统模块库)　142

423　Discontinuous(非连续系统模块库)　142

424　Discrete(离散系统模块库)　143

425　MathOperations(数学运算模块库)　144

426　Sinks(接收模块库)　145

427　Sources(信号源模块库)　146

43　Simulink建模　147

431　Simulink简单模型的建立　147

432　模块的 *** 作　149

433　信号线的 *** 作　150

434　模型注释　151

435　仿真配置　151

436　建模实例　155

44　子系统及其封装技术　157

441　Simulink子系统　157

442　封装模块　158

45　模型运行及分析　159

451　模型特征　159

452　模型运行　159

453　模型线性化　161

454　系统平衡点的求取　163

46　S-函数　164

461　S-函数的工作方式　164

462　用MATLAB语言编写S-函数　166

第5章　控制系统建模　169

51　系统的数学模型描述　169

511　连续系统　169

512　离散系统　171

52　MATLAB中控制系统模型的建立　172

521　传递函数模型　172

522　零极点增益模型　176

523　状态空间模型　179

53　系统不同模型之间的转换　181

54　系统模型的连接　192

55　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

61　线性系统的时域分析　214

62　线性系统的根轨迹分析　231

63　线性系统的频域分析　237

631　频域响应分析　237

632　频率域稳定性分析　246

64　线性系统的状态空间分析　250

641　能控性分析　250

642　能观性分析　254

643　极点配置及其MATLAB实现　257

第7章　PID控制系统设计及仿真　262

71　PID控制系统设计原理　262

72　连续系统的模拟PID仿真　263

73　数字PID控制　264

731　位置式PID控制算法　264

732　连续系统的数字PID控制仿真　265

733　离散系统的数字PID控制仿真　267

734　增量式PID控制算法及仿真　272

735　积分分离PID控制算法及仿真　274

74　智能PID控制　278

741　神经元PID控制　278

742　模糊自适应PID控制　283

743　专家PID控制　292

第8章　最优控制系统设计　295

81　最优控制的基本概念　295

811　最优控制问题　295

812　最优控制的性能指标及应用类型　297

813　最优控制中的变分法　297

814　用变分法求连续系统最优控制　302

82　连续系统线性二次型最优控制　304

821　连续系统线性二次型最优控制原理　305

822　连续系统二次型最优控制的MATLAB函数　305

83　离散系统线性二次型最优控制　309

831　离散系统线性二次型最优控制原理　309

832　离散系统二次型最优控制的MATLAB函数　309

84　线性二次型高斯最优控制　311

841　LQG最优控制原理　311

842　LQG最优控制的MATLAB实现　312

85　最优控制系统设计实例　318

第9章　鲁棒控制系统设计　322

91　鲁棒控制系统简介　322

911　奇异值、H2和范数　323

912　标准鲁棒控制问题　323

913　结构与非结构不确定性　324

914　使用控制方法　324

92　鲁棒控制工具箱　326

93　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

101　人工神经网络概述　331

102　神经网络工具箱函数　332

103　神经网络模型及其MATLAB实现　334

1031　感知器　334

1032　线性神经网络　338

1033　BP网络　344

1034　径向基函数(RBF)神经网络　350

1035　Hopfield网络　353

1036　自组织特征映射神经网络　357

第11章　模糊控制系统设计　361

111　模糊控制系统　361

1111　模糊控制系统的基本结构及其原理　361

1112　PD、PI、PID型的模糊控制器　363

1113　模糊控制器的设计方法　364

112　模糊控制工具箱简介　366

113　模糊推理系统的建立　367

第12章　系统辨识　374

121　系统辨识基础　374

1211　辨识的内容和步骤　375

1212　系统辨识的分类　376

122　系统辨识常用输入信号　376

123　最小二乘辨识及其MATLAB实现　379

1231　最小二乘算法简介　380

1232　最小二乘一次完成算法及其MATLAB实现　381

1233　最小二乘递推算法　383

1234　增广最小二乘算法　385

124　极大似然辨识及其MATLAB实现　389

1241　极大似然辨识简介　389

1242　动态模型参数极大似然辨识及其MATLAB实现　389

125　神经网络模型辨识及其MATLAB实现　392

……

运用RBF神经网络设计复合材料界面性能刘子龙;秦伟提出一种设计碳纤维织物/环氧复合材料界面性能的新方法。利用径向基函数神经网络,建立起工艺参数与复合材料界面性能的关系模型,同时给出实例来验证此方法的有效性。

径向基函数是单变量的函数，直接用plot命令即可。画出来的图像应该是个尖顶的对称函数曲线。

plot(x,y)：若y和x为同维向量，则以x为横坐标,y为纵坐标绘制连线图。若x是向量，y是行数或列数与x长度相等的矩阵，则绘制多条不同色彩的连线图，x被作为这些曲线的共同横坐标。若x和y为同型矩阵，则以x,y对应元素分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵列数。

例子：

在0≤x≤2π区间内，绘制曲线

y=2e-05xcos(4πx)

程序如下：

x=0:pi/100:2pi;y=2exp(-05x)cos(4pix);

plot(x,y)