基于MATLAB的控制系统仿真及应用
出版时间：2012年版
内容简介
《基于MATLAB的控制系统仿真及应用》共9章，主要内容包括：MATLAB基本应用方法及Simulink建模与仿真；基于MATLAB的控制系统数学模型、基于MATLAB的控制系统运动响应分析、基于MATLAB的控制系统运动性能分析、基于MATLAB/Simulink的控制系统建模和仿真、基于MATLAB的控制系统校正；控制系统仿真技术的应用实例——汽车防抱死制动系统建模与控制仿真、车辆悬架系统的建模和控制仿真、汽车四轮转向控制系统仿真。本书配套电子课件。
目录
第1章 MATLAB应用基础 1
1.1 MATLAB简介 1
1.1.1 操作界面介绍 2
1.1.2 帮助系统 4
1.1.3 工具箱 6
1.2 MATLAB基本使用方法 12
1.2.1 基本要素 12
1.2.2 应用基础 14
1.2.3 数值运算 18
1.2.4 符号运算 22
1.2.5 图形表达功能 25
1.2.6 程序设计基础 33
习题1 37
第2章 基于MATLAB的控制系统数学模型 39
2.1 数学模型的建立 39
2.1.1 传递函数模型 39
2.1.2 状态空间模型 41
2.1.3 零极点增益模型 44
2.1.4 频率响应数据模型 45
2.1.5 模型参数的获取 46
2.2 数学模型的相互转换 47
2.2.1 连续时间模型和离散时间模型的相互转换 47
2.2.2 传递函数模型和状态空间模型的相互转换 48
2.2.3 传递函数模型和零极点增益模型的相互转换 49
2.2.4 状态空间模型和零极点增益模型的相互转换 50
2.2.5 离散时间系统的重新采样 51
2.3 数学模型的连接 58
2.3.1 串联连接 58
2.3.2 并联连接 59
2.3.3 反馈连接 60
习题2 61
第3章 基于MATLAB的控制系统运动响应分析 63
3.1 零输入响应分析 63
3.2 脉冲输入响应分析 65
3.3 阶跃输入响应分析 67
3.4 高阶系统响应分析 68
3.5 任意输入响应分析 73
3.6 根轨迹分析方法 75
3.7 控制系统的频率特性 77
习题3 82
第4章 基于MATLAB的控制系统运动性能分析 85
4.1 控制系统的稳定性分析 85
4.2 控制系统的稳态性能分析 89
4.3 控制系统的动态性能分析 95
习题4 100
第5章 基于MATLAB/Simulink的控制系统建模与仿真 102
5.1 Simulink模块库 102
5.2 Simulink基本操作 111
5.3 Simulink建模与仿真 112
5.4 基于MATLAB/Simulink的非线性系统自激振荡的分析 120
习题5 127
第6章 基于MATLAB的控制系统校正 130
6.1 PID控制器 130
6.2 超前校正 133
6.3 滞后校正 137
6.4 SISO设计工具 141
习题6 148
第7章 应用实例1——汽车防抱死制动系统建模与控制仿真 151
7.1 汽车防抱死制动系统模型 151
7.1.1 整车模型 151
7.1.2 轮胎模型 152
7.1.3 滑移率模型 153
7.1.4 单轮模型 154
7.2 基于单轮模型的Simulink仿真 154
第8章 应用实例2——车辆悬架系统的建模和控制仿真 158
8.1 汽车悬架系统模型 158
8.1.1 汽车被动悬架系统状态方程的建立 159
8.1.2 汽车主动悬架系统状态方程的建立 159
8.2 悬架系统模型性能分析及仿真 160
8.2.1 稳定性分析 160
8.2.2 脉冲响应 161
8.2.3 锯齿波响应 163
8.2.4 正弦波响应 164
8.2.5 白噪声路面模拟输入仿真 165
8.2.6 汽车悬架系统的对比分析及评价 167
第9章 应用实例3——汽车四轮转向控制系统的仿真 169
9.1 四轮转向车辆的动力学模型 169
9.2 基于横摆角速度反馈控制的四轮转向系统研究 170
9.2.1 模型的建立 170
9.2.2 控制算法 171
9.2.3 基于MATLAB/Simulink仿真 172
9.2.4 操纵稳定性分析 175
9.3 基于最优控制的四轮转向系统研究 175
9.3.1 模型的建立 175
9.3.2 4WS系统的可控性和能观性分析 176
9.3.3 基于MATLAB仿真 176
参考文献 180
