新编控制系统MATLAB仿真实训

前言

第1部分 控制系统MATLAB计算及仿真的解题实训

第1章 MATLAB的程序设计

1 1.1 有关MATLAB程序设计的基本概念

1 1.2 MATLAB程序设计基本规则

2 1.3 有关MATLAB程序设计举例

2 1.3.1 自然数列求和与由自然数列中每个自然数的倒数所组成的数列求和

2 1.3.2 杨辉三角形或Pascal三角形与Pascal矩阵

3 1.3.3 Fibonacci数列

4 1.3.4 闰年

4 1.3.5 Vandermonde矩阵

5 1.3.6 编程序写出以一直角边最长为任意整数值长的勾股弦数

6 1.3.7 编程再举例

习题

第2章 MATLAB 7.5 的仿真集成环境Simulink 7.0

2.1 Simulink仿真特色与其模型窗口

2.1.1 Simulink仿真特色

2.1.2 进入MATLAB 7.5的Simulink7.010 2.1.3Simulink 7.0的模型窗口概述

2.2 Simulink 7.0的界面与组成

2.2.1 Simulink 7.0功能模块组的打开与关闭

2.2.2 Simulink 7.0功能模块的分类及其用途

2.3 用Simulink建立系统仿真模型

2.3.1 打开模型窗口的方法

2.3.2 模块的查找与选择

2.3.3 模块的复制、移动与删除

2.3.4 模块的连接

2.4 常用15个模块内部参数的设置或修改

2.5 用Simulink建立系统仿真模型实例27

第3章 常用电气系统（SimPowerSystems）实体图形化仿真模型

3.1 电气系统（SimPowerSystems）实体图形化模型库简介

3.1.1 电源（Electrical Sources）模块组

3.1.2 电器元件（Elements）模块组

3.1.3 电力电子元件（Power Electronics）模块组

3.1.4 电机（Machines）模块组

3.1.5 电气测量仪表（Measurements）模块组

3.2 基本电路元件的仿真模型

3.2.1 普通电源

3.2.2 受控电源

3.2.3 RLC元件

3.3 常用电机与变压器的仿真模型

3.3.1 电机37 3.3.2变压器

3.4 基本电力电子器件的仿真模型

3.4.1 二极管（Diode）

3.4.2 晶闸管（Thyristor）

3.4.3 门极关断晶闸管（GTO）

3.4.4 电力场效应晶体管（MOSFET）

3.4.5 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）

3.4.6 理想开关（Ideal Switch）

3.4.7 多功能桥式整流电路（Universal Bridge）

3.5 电力电子变流器典型驱动装置的仿真模型

3.5.1 同步6脉冲触发器（Synchronized 6-Pulse Generator）

3.5.2 同步12脉冲触发器（Synchronized 12-Pulse Generator）

3.5.3 PWM脉冲发生器（PWM Generator）56 3.5.4脉冲信号发生器（Pulse Generator）

3.6 常用测量元件的仿真模型

3.6.1 电压测量（Voltage Measurement）

3.6.2 电流测量（Current Measurement ）

3.6.3 三相电压电流测量（Three-Phase V-I Measurement ）

3.6.4 选路器或选择开关（Selector）

3.7 用“SimPowerSystems”创建系统仿真模型

第4章 控制系统数学模型的MATLAB实现

4.1 设置或修改LTI对象的属性值函数set（）

4.2 控制系统数学模型

4.3 控制系统模型转换与化简

4.4 用系统Simulink结构图模型化简控制系统模型

习题

第5章 连续系统时域分析的 MATLAB 实现

5.1 Laplace变换及反变换的MATLAB实现

5.1.1 MATLAB系统中Laplace变换与反变换的函数命令

5.1.2 两个特殊函数的表示法

5.1.3 计算函数的Laplace变换

5.1.4 计算用图形表示函数的Laplace变换

5.1.5 利用留数将象函数表达式展成部分 分式

5.1.6 用Laplace反变换求原函数

5.1.7 Laplace变换的卷积与卷积定理

5.1.8 用Laplace变换定义传递函数

5.1.9 用Laplace反变换求解微分方程

5.2 MATLAB函数指令方式下的时域响应仿真

5.2.1 一阶系统时域分析的MATLAB实现

5.2.2 二阶及高阶系统时域分析的MATLAB实现

5.3 利用Simulink动态结构图的时域响应仿真

5.3.1 解算系统闭环传递函数的两种方法

5.3.2 利用Simulink动态结构图模型程序方式下的时域响应仿真

5.3.3 在Simulink模型窗口里菜单方式下的时域响应仿真

习题

第6章 连续系统稳定性分析的 MATLAB 实现

6.1 代数稳定判据的MATLAB实现

6.1.1 用系统特征方程的根判定系统稳定性

6.1.2 用Lienard-Chipard稳定判据判定系统稳定性

6.2 用根轨迹法判定系统稳定性的MATLAB实现

6.3 用频率法判定系统稳定性的MATLAB实现

6.3.1 用Bode图法判断系统稳定性

6.3.2 用Nyquist曲线法判断系统稳定性

习题

第7章 连续系统稳态误差计算的 MATLAB 实现

7.1 控制系统的静态误差系数与动态误差系数

7.2 三种典型信号给定输入作用下的稳态误差

7.3 从输出端定义的非单位负反馈系统的误差的计算

7.4 扰动输入作用下的稳态误差计算

7.5 绘制误差响应曲线

习题

第8章 连续系统根轨迹分析的 MATLAB 实现

8.1 控制系统根轨迹分析的MATLAB实现

8.1.1 根轨迹分析MATLAB实现的函数指令格式

8.1.2 根轨迹分析的MATLAB实现举例

8.2 基于根轨迹的设计工具

习题

第9章 连续系统频域分析的 MATLAB 实现

9.1 控制系统的频率特性

9.2 控制系统Bode图及其模值裕度与相位裕度

9.3 控制系统Nyquist曲线

习题

第10章 描述函数法分析非线性系统的 MATLAB 实现

第11章 离散系统分析与校正的MATLAB实现

第12章 连续线性控制系统校正设计的MATLAB实现

第13章 自动控制系统的 MATLAB计算及仿真

第14章 线性系统状态空间分析的 MATLAB 实现

第15章 线性二次型最优控制的 MATLAB 实现

第2部分 控制系统MATLAB计算及仿真的实验实训

第16章 MATLAB仿真基础实验实训

第17章 自动控制原理MATLAB实验实训

第18章 连续控制系统校正设计的MATLAB实验实训

第19章 生产过程控制系统MATLAB仿真实验实训

第20章 自动控制仿真课程设计与毕业设计实训

附录 自编函数

参考文献

《新编控制系统MATLAB仿真实训》主要包括3部分内容，即控制系统MATLAB计算及仿真的解题实训、控制系统MATLAB计算及仿真的实验实训、控制系统MATLAB计算及仿真课程设计与毕业设计实训等。本书可与作者以前编写的《控制系统MATLAB计算及仿真》配合使用，因为本书第1部分实际上主要是该书的例题习题集，第2部分则是该书的上机实验操作训练，而第3部分则是对自动控制类各专业关于自动控制仿真的课程设计与毕业设计实践训练。另外，本书附录是作者开发的自编函数。 “自动控制原理”、“自动控制系统”与“控制系统MATLAB仿真”等，是高等学校电气信息类各专业的主要专业基础课与专业课，本书是学习这些课程的必备参考书，既可作为电气信息类各专业的MATLAB仿真教材，也可作为自动控制领域工程技术人员学习MATLAB的参考用书。