控制系统CAD与数字仿真

第1章 绪论

1.1 系统的基本概念和描述

1.1.1 系统

1.1.2 系统的分类

1.1.3 系统的描述

1.2 系统仿真的概念及分类

1.2.1 系统仿真的基本概念

1.2.2 系统仿真的分类

1.3 数字仿真的基本内容

1.4 控制系统CAD与数字仿真软件

1.5 仿真技术的应用及发展趋势

1.5.1 仿真技术的应用

1.5.2 仿真技术的发展方向

第2章 MATLAB基础

2.1 MATLAB概述

2.1.1 MATLAB简介

2.1.2 MATLAB的基本功能和特点

2.1.3 MATLAB的历史

2.2 MATLAB的操作与使用

2.2.1 MATLAB工作环境

2.2.2 变量、函数、表达式和语句

2.2.3 MATLAB的数据类型

2.3 MATLAB的数组操作

2.3.1 数组的创建

2.3.2 数组的操作

2.3.3 矩阵运算与数组运算

2.3.4 稀疏矩阵及其运算

2.4 MATLAB图形功能

2.4.1 二维图形

2.4.2 三维图形

2.4.3 图形处理技术

2.5 数据处理与常微分方程的求解

2.5.1 数据分析

2.5.2 多项式处理

2.5.3 曲线拟合与插值

2.5.4 常微分方程的求解

2.6 MATLAB程序设计入门

2.6.1 数据输入和输出

2.6.2 选择结构

2.6.3 循环结构

2.6.4 M脚本文件和M函数文件

第3章 控制系统的建模与数字仿真

3.1 模型的建立及其重要性

3.2 控制系统的数学模型

3.2.1 数学模型的表示形式

3.2.2 数学模型的转换和数学模型参数的获取

3.2.3 系统模型的连接

3.3 控制系统建模的基本方法

3.3.1 机理建模法实例

3.3.2 统计建模法举例

第4章 控制系统分析与设计的MATLAB实现

4.1 系统的时域分析

4.1.1 二阶系统的阶跃响应

4.1.2 根轨迹的绘制

4.2 系统的频域分析

4.2.1 奈氏图的绘制

4.2.2 Bode图的绘制

4.3 系统的稳定性分析

4.3.1 连续系统的稳定性分析

4.3.2 连续系统的稳态误差计算

4.3.3 离散系统的稳定性分析

4.3.4 离散系统的稳态误差计算

4.3.5 李雅普诺夫系统稳定性分析

4.4 系统校正设计方法

4.4.1 根轨迹校正法

……

第5章 Simulink基础

第6章 图像处理仿真实例

第7章 汽车电子控制系统仿真实例

本书阐述了数字仿真技术的概念，介绍了如何运用MATLAB 语言对控制系统建模、分析和设计过程、数字图像处理等进行仿真实现。全书共7章，可分为三大部分内容，第一部分为数字仿真的概念和MATLAB命令基础（第1、2章）；第二部分为控制系统建模、时频域分析与设计的MATLAB实现、S函数的编程（第3~5章）；第三部分为系统仿真实例，包括图像处理仿真实例和汽车电子控制系统的仿真实例（第6、7章）。本书立足于经典控制理论的理论知识，运用MATLAB语言采用大量仿真实例进行演示，内容系统、实例详尽、讲解透彻，有助于激发读者的学习兴趣。在阐述了MATLAB语言基础后，按照对对象系统的研究过程，首先给出系统的建模方法，建模后可通过时频域方法对系统进行分析及校正设计。最后，通过对数字水印系统、图像融合、图像去雾处理及汽车电子控制系统等完整系统的仿真实例进一步演示如何进行系统仿真，使读者能够通过所举的例子快速掌握MATLAB编程。本书系高等院校自动化专业本科生教材，可作为电气工程及其自动化等专业“仿真技术”类课程的教学用书，也可供相关学科科研或工程技术人员参考。