MATLAB及其模塊化仿真工具Simulink是當今世界上*的數(shù)值計算和系統(tǒng)仿真軟件之一。本書充分考慮自動化專業(yè)課程設置的情況，以MATLAB R2015b為主要工具，較為全面地介紹了自動控制系統(tǒng)的建模、分析、仿真與設計的基本原理和方法。全書共分8章，內(nèi)容包括：自動控制系統(tǒng)仿真概述、控制系統(tǒng)計算機數(shù)字仿真基礎、MATLAB語言的基礎知識、控制系統(tǒng)數(shù)學模型及其轉(zhuǎn)換、Simulink在系統(tǒng)仿真中的應用、自動控制系統(tǒng)計算機輔助分析、自動控制系統(tǒng)計算機輔助設計、電力系統(tǒng)工具箱及其應用實例。本書的顯著特點是注重介紹仿真的應用和實例，在闡述控制系統(tǒng)各種算法和仿真原理的同時，通過大量的有代表性的實例來講解相應的內(nèi)容，淺顯易懂、生動有趣。本書可作為大學本科自動化專業(yè)以及電氣信息類其他專業(yè)的專業(yè)課教材，也可供相關領域的工程技術和研究人員參考。
前言
第1章自動控制系統(tǒng)仿真概述
1.1自動控制系統(tǒng)簡介
1.1.1系統(tǒng)與自動控制系統(tǒng)
1.1.2自動控制系統(tǒng)建模
1.2自動控制系統(tǒng)仿真的基本概念
1.2.1仿真的定義
1.2.2自動控制系統(tǒng)仿真的分類
1.2.3自動控制系統(tǒng)仿真的過程
1.3仿真技術在控制系統(tǒng)設計中的應用及其重要意義
1.3.1自動控制理論簡介
1.3.2仿真技術與CAD在自動控制系統(tǒng)設計中的重要意義
1.3.3仿真技術在自動控制系統(tǒng)設計中的發(fā)展趨勢
1.4MATLAB語言及其在控制系統(tǒng)設計中的應用
本章小結(jié)
習題
第2章控制系統(tǒng)計算機數(shù)字仿真
基礎
2.1連續(xù)系統(tǒng)數(shù)值積分方法
2.1.1歐拉法
2.1.2龍格-庫塔法
2.1.3數(shù)值積分法的穩(wěn)定性
2.1.4數(shù)值積分法的選擇
2.2控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其描述
2.2.1控制系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)
2.2.2控制系統(tǒng)的典型環(huán)節(jié)
2.2.3控制系統(tǒng)的連接矩陣
2.3控制系統(tǒng)的建模
本章小結(jié)
習題
第3章MATLAB語言的基礎知識
3.1MATLAB R2015b的系統(tǒng)界面
3.1.1MATLAB R2015b的啟動
3.1.2命令行窗口
3.1.3當前目錄
3.1.4工作空間
3.1.5功能面板
3.1.6M文件編輯/調(diào)試器窗口
3.1.7幫助系統(tǒng)
3.2MATLAB的基礎知識
3.2.1數(shù)值類型與數(shù)值顯示格式
3.2.2字符和字符串
3.2.3矩陣的生成
3.3矩陣的運算
3.3.1矩陣的數(shù)學運算
3.3.2矩陣的數(shù)組運算
3.3.3矩陣的基本操作
3.3.4矩陣元素的數(shù)據(jù)變換
3.4符號運算
3.4.1符號對象與符號表達式
3.4.2符號表達式的基本操作
3.4.3符號表達式的替換
3.4.4符號函數(shù)的可視化
3.4.5控制系統(tǒng)中常用的符號運算
3.5MATLAB的編程基礎
3.5.1變量、常量和語句
3.5.2流程控制結(jié)構(gòu)
3.5.3其他常用命令
3.5.4M文件
3.6MATLAB的繪圖功能
3.6.1二維圖形的繪制
3.6.2三維圖形的繪制
3.6.3圖形的導出
3.7MATLAB的應用
3.7.1矩陣的分解
3.7.2多項式處理
3.7.3曲線擬合與插值
3.7.4符號方程求解
本章小結(jié)
習題
第4章控制系統(tǒng)數(shù)學模型及其轉(zhuǎn)換
4.1控制系統(tǒng)的類型
4.2控制系統(tǒng)的常用數(shù)學模型
4.2.1連續(xù)系統(tǒng)數(shù)學模型
4.2.2離散系統(tǒng)數(shù)學模型
4.2.3系統(tǒng)模型參數(shù)的獲取
4.3系統(tǒng)數(shù)學模型的轉(zhuǎn)換
4.3.1系統(tǒng)模型向狀態(tài)方程形式轉(zhuǎn)換
4.3.2系統(tǒng)模型向傳遞函數(shù)形式轉(zhuǎn)換
4.3.3系統(tǒng)模型向零極點形式轉(zhuǎn)換
4.3.4傳遞函數(shù)形式與部分分式形式的轉(zhuǎn)換
4.3.5連續(xù)和離散系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換
4.4控制系統(tǒng)模型的連接
4.4.1串聯(lián)連接
4.4.2并聯(lián)連接
4.4.3反饋連接
4.5系統(tǒng)模型的實現(xiàn)
4.5.1能控標準型的實現(xiàn)
4.5.2能觀標準型的實現(xiàn)
4.5.3對角線標準型的實現(xiàn)
4.5.4標準型的軟件實現(xiàn)
本章小結(jié)
習題
第5章Simulink在系統(tǒng)仿真中的應用
5.1Simulink建模的基礎知識
5.1.1Simulink 8.6常用模塊
5.1.2Simulink的其他工具箱模塊組
5.2Simulink建模與仿真
5.2.1Simulink建模方法
5.2.2仿真算法與控制參數(shù)選擇
5.2.3Simulink在控制系統(tǒng)仿真研究中的應用舉例
5.3子系統(tǒng)與模塊封裝技術
5.3.1子系統(tǒng)概念及其構(gòu)成方法
5.3.2模塊封裝方法
5.3.3模塊庫構(gòu)造
本章小結(jié)
習題
第6章自動控制系統(tǒng)計算機輔助分析
6.1自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
6.1.1求取特征方程的根
6.1.2控制系統(tǒng)的能控性和能觀性分析
6.1.3利用傳遞函數(shù)的極點判別系統(tǒng)穩(wěn)定性
6.1.4利用李亞普諾夫第二法判別系統(tǒng)穩(wěn)定性
6.2控制系統(tǒng)時域分析
6.2.1時域分析的一般方法
6.2.2常用時域分析函數(shù)
6.2.3時域分析應用實例
6.3控制系統(tǒng)頻域分析
6.3.1頻域分析的一般方法
6.3.2頻域分析應用實例
6.4根軌跡分析方法
6.4.1幅值條件和相角條件
6.4.2繪制根軌跡的常用函數(shù)及其應用實例
6.5基于計算機仿真的非線性定�？刂葡到y(tǒng)新型穩(wěn)定性判據(jù)
6.5.1問題的提出
6.5.2新型穩(wěn)定性判據(jù)
6.5.3在單級倒立擺模糊控制系統(tǒng)中的應用
6.5.4結(jié)論和展望
本章小結(jié)
習題
第7章自動控制系統(tǒng)計算機輔助設計
7.1概述
7.2超前校正、滯后校正以及滯后-超前校正的伯德圖設計
7.2.1超前校正器的伯德圖設計
7.2.2滯后校正器的伯德圖設計
7.2.3滯后-超前校正器的伯德圖設計
7.3PID控制器設計
7.3.1PID控制器的傳遞函數(shù)
7.3.2PID控制器各參數(shù)對控制性能的影響
7.3.3使用Ziegler-Nichols經(jīng)驗整定
公式進行PID控制器設計
7.4基于狀態(tài)空間模型的控制器設計方法
7.4.1狀態(tài)空間表達式的若干基本概念及狀態(tài)方程的解
7.4.2狀態(tài)反饋極點配置控制器設計
7.4.3狀態(tài)觀測器設計
7.4.4基于狀態(tài)觀測器的狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)
7.5線性二次型指標最優(yōu)控制系統(tǒng)
設計
7.5.1線性二次型指標與黎卡提方程
7.5.2設計線性二次型最優(yōu)控制的MATLAB函數(shù)
7.5.3最優(yōu)控制系統(tǒng)設計實例
本章小結(jié)
習題
第8章電力系統(tǒng)工具箱及其應用實例
8.1SimPowerSystems(電力系統(tǒng)模塊集)簡介
8.1.1Electrical Sources（電源模塊子集）
8.1.2Elements（電路元件模塊子集）
8.1.3Machines（電機模塊子集）
8.1.4Measurements（測量模塊子集）
8.1.5Power Electronics（電力電子模塊子集）
8.2電力系統(tǒng)工具箱仿真應用實例
本章小結(jié)
習題
參考文獻
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