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目录1

《电气自动化新技术丛书》序言1

前言1

第1章 MATLAB语言简介1

11屏幕帮助1

1.2文件管理4

1.3数据结构：矢量与矩阵6

1.3.1矩阵的标号9

1.3.2特殊矩阵10

1.4数学运算与函数12

1.3.3字符串12

1.4.1基本运算13

1.4.2基本数学函数14

1.4.3数据分析：列函数14

1.5多项式15

1.6绘图命令18

1.7例题20

习题28

附录MATLAB（Version4.2c）常用函数命令一览表32

第2章MATLAB语言的编程方法42

2.1关系与逻辑运算符42

2.2循环与条件结构45

2.3.1程序文件50

2.3 M文件：程序文件与函数文件50

2.3.2函数51

2.3.3建立M文件52

2.4字符串宏命令53

2.5常用编程命令53

2.6编程举例54

习题58

及SIMULINK仿真软件简介60

3.1时间域命令60

第3章经典控制系统分析的常用命令60

3.2频率域命令61

3.3根轨迹法命令63

3.4传递函数的常用命令65

3.5控制系统分析例题66

3.6 SIMULINK简介76

3.6.1建立模型的基本步骤77

3.6.2 SIMULINK命令82

3.6.3例题87

3.6.4 SIMULINK的高级特征93

习题94

4.1.1根轨迹法104

4.1引言104

第4章经典控制系统设计方法104

4.1.2伯德图法106

4.2系统补偿107

4.3比例、积分与微分（PID）控制108

4.3.1Ziegler-Nichols方法108

4.3.2解析方法110

4.3.3 PD控制113

4.4超前补偿115

4.4.1根轨迹设计方法116

4.4.2根轨迹的几何方法118

4.4.3根轨迹的解析方法120

4.4.4超前补偿的伯德图设计方法122

4.4.5伯德图设计的解析方法126

4.4.6 PD控制器与超前补偿器的比较128

4.5滞后补偿128

4.5.1根轨迹设计方法129

4.5.2根轨迹的解析方法131

4.5.3滞后补偿器的伯德图设计方法133

4.5.4伯德图设计的解析方法136

4.5.5 PI控制器与滞后补偿器的比较138

4.6一般补偿控制138

4.7非最小相位系统的稳定裕量144

习题147

附录程序清单150

第5章调节系统的状态空间设计方法155

5.1概述155

5.2极点配置方法155

5.2.1传递函数分析159

5.2.2理论分析160

5.3用于状态空间设计的MATLAB命令168

5.4观测器的设计173

5.5降阶观测器的设计181

5.6有关状态空间设计的讨论190

习题191

附录程序清单191

第6章数字控制系统设计方法196

6.1概述196

6.2差分方程196

6.3采样信号的频谱199

6.3.1采样定理200

6.3.2信号的混叠201

6.4 z变换203

6.5离散状态空间模型205

6.6.1脉冲响应不变法206

6.6数字控制系统仿真206

6.6.2带有零阶保持器的z变换法207

6.6.3差分变换法209

6.7用于离散系统的MATLAB命令212

6.8偏差问题218

6.8.1偏差的预补偿方法219

6.8.2 临界频率的预补偿方法222

6.9数字补偿器224

6.9.1 PID控制225

6.9.2 PID控制器分析技术229

6.9.3超前—滞后补偿231

6.9.4 ω变换234

6.9.5补偿器的延迟241

6.10离散状态空间设计简介241

习题241

附录242

A程序清单242

B z变换表和ZOH表245

第7章 离散系统极点配置和观测器设计方法246

7.1概述246

7.2极点配置方法248

7.2.2无差拍响应251

7.2.1说明251

7.2.3无差拍控制的说明254

7.3系统设计实例259

7.4全阶状态观测器的设计271

7.4.1全阶观测器的结构271

7.4.2观测器增益矩阵K0的方程273

7.5最小阶状态观测器276

习题285

8.1引言286

8.2连续系统的二次型最优控制286

第8章线性二次型最优控制设计方法286

8.2.1连续系统二次型调节器问题的求解287

8.2.2连续系统二次型调节器问题的拓展289

8.2.3 MATLAB实现290

8.3离散系统的二次型最优控制297

8.3.1离散系统二次型最优控制问题的求解297

8.3.2采用离散极小值原理的求解297

8.3.3最小性能指标的计算301

8.4离散系统的稳态二次型最优控制316

8.4.1离散系统稳态二次型最优控制问题的求解316

8.4.2 MATLAB实现317

8.5.1伪逆325

8.5最少能量控制问题325

8.5.2伪逆的MATLAB实现327

8.5.3最少能量控制问题的讨论330

8.6最优观测器设计335

8.6.1公式与求解336

8.6.2 MATLAB实现337

8.7线性二次型高斯问题342

8.7.1 LOG问题的求解342

8.7.2 MATLAB实现343

习题348

9.2连续系统设计实例350

第9章系统设计实例350

9.1概述350

9.3离散系统设计实例360

9.3.1离散系统根轨迹的设计实例360

9.3.2离散系统动态响应分析设计实例365

9.3.3具有离散系统状态空间方程的系统动态响应设计实例370

9.3.4离散控制系统的频率响应372

9.3.5离散系统观测器设计实例384

第10章 常用MATLAB工具箱简介388

10.1控制系统工具箱388

10.1.1模型建立389

10.1.2模型转换395

10.1.3模型降阶和最小实现396

10.1.4模型实现397

10.1.5模型性质398

10.1.6时域响应401

10.1.7频域响应403

10.1.8根轨迹407

10.1.9增益选择408

10.1.10方程求解410

10.1.11演示程序411

10.2系统辨识工具箱411

10.2.1参数估计413

10.2.2非参数估计415

10.2.3数据处理415

10.2.4模型结构定义416

10.2.5模型转换417

10.2.6递推参数估计418

10.2.7模型结构处理420

10.2.8模型表达421

10.2.9信息提取422

10.2.10模型结构选择423

10.2.11模型不确定性评估和模型校验424

参考文献426