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1.1控制系统概述1

1.1.1控制理论发展综述1

第1章 绪论1

1.1.2控制系统的计算机辅助设计2

1.2 MATLAB 7简介3

1.2.1 MATLAB的发展历史3

1.2.2 MATLAB的语言特点4

1.2.3 MATLAB 7的新特点4

1.3.2控制系统工具箱6.06

1.3 MATLAB 7中的控制产品6

1.3.1 MATLAB 7控制产品概述6

1.3.3 Simulink 6.07

1.3.4其他控制相关产品8

第2章 控制系统理论基础9

2.1 引言9

2.2经典控制理论基础10

2.2.1传递函数模型10

2.2.2零极点增益模型11

2.2.3控制系统的时域分析12

2.2.4控制系统的频域分析13

2.2.5控制系统的根轨迹分析15

2.3现代控制理论基础16

2.3.1状态空间模型17

2.3.2控制系统的可控性与可观测性17

2.3.3最优控制理论18

2.3.4鲁棒控制理论21

2.4.1智能控制理论概述24

2.4智能控制理论基础24

2.4.2模糊控制系统25

2.4.3神经控制系统27

第3章 MATLAB 7使用基础33

3.1 MATLAB 7的安装33

3.2 MATLAB 7的编程环境35

3.2.1 MATLAB的工作空间36

3.2.2 MATLAB的命令窗口37

3.2.3 MATLAB的程序编辑器38

3.2.4 MATLAB的帮助文件38

3.3.1差分方程的求解39

3.3 MATLAB数值运算基础39

3.3.2微分方程的求解40

3.3.3矩阵代数与矩阵运算43

3.4 MATLAB程序设计基础47

3.4.1 M文件编程47

3.4.2常用编程语句51

3.4.3路径设置53

第4章 Simulink 6.0使用基础55

4.1 Simulink库模块简介55

4.1.1连续（Continuous）模块组56

4.1.2非连续（Discontinuities）模块组58

4.1.3离散（Discrete）模块组60

4.1.4数学运算（Math Operations）模块组61

4.1.5接收器（Sinks）模块组64

4.1.6输入源（Sources）模块组66

4.2 Simulink基本建模方法68

4.2.1模型窗口的建立69

4.2.2模块的操作69

4.2.3信号线的操作71

4.2.4模型的运行72

4.2.6模型的打印76

4.2.5模型的保存76

4.3 Simulink模型举例77

4.3.1模型演示77

4.3.2模型创建80

4.4子系统与模块封装技术87

4.4.1 Simulink子系统87

4.4.2封装模块90

4.4.3创建模块库95

4.5.1 用MATLAB语句编写S－函数96

4.5 S－函数的编写及应用96

4.5.2 S－函数设计举例98

第5章 MATLAB 7控制系统建模101

5.1 控制系统工具箱函数101

5.1.1模型建立函数104

5.1.2模型变换函数112

5.1.3模型简化函数114

5.1.4模型实现函数115

5.1.5模型特性函数117

5.1.6方程求解函数120

5.1.7 时域响应函数121

5.1.8频域响应函数125

5.1.9根轨迹函数132

5.2控制系统工具箱建模134

5.2.1传递函数模型135

5.2.2状态方程模型138

5.2.3零极点模型141

5.2.4连接结构的模型表示145

5.2.5模型转换148

第6章 MATLAB 7控制系统分析153

6.1系统的时域分析153

6.1.1阶跃响应分析153

6.1.2冲激响应分析157

6.1.3任意输入的时域响应分析162

6.2系统的根轨迹分析165

6.2.1 函数指令方式165

6.2.2基于根轨迹的设计工具170

6.3系统的频域分析173

6.3.1频域响应与Nyquist图174

6.3.2 Bode图分析178

6.3.3 Nichols图182

6.4系统的稳定性分析183

6.4.1 系统稳定性的概念183

6.4.2系统稳定性的分析方法概述185

6.4.3 系统稳定性分析的MATLAB实现185

6.5系统的可控性与可观测性分析189

6.5.1 系统的可控性分析190

6.5.2 系统的可观测性分析195

7.1 经典控制系统设计概述203

第7章 经典控制系统设计与仿真203

7.2控制系统的根轨迹设计204

7.2.1 根轨迹超前校正设计205

7.2.2根轨迹滞后校正设计212

7.3控制系统的波特图设计217

7.3.1 波特图超前校正设计217

7.3.2波特图滞后校正设计221

7.3.3 波特图滞后－超前校正设计225

7.4 PID控制器设计230

7.4.1 PID控制原理231

7.4.2 PID控制器设计233

第8章 现代控制系统设计与仿真243

8.1 现代控制系统设计概述243

8.2极点配置与观测器设计243

8.2.1极点配置244

8.2.2状态观测器设计248

8.2.3状态降维观测器设计251

8.3线性二次型最优控制器设计255

8.3.2连续系统线性二次型最优控制256

8.3.1 线性二次型最优控制概述256

8.3.3 离散系统线性二次型最优控制259

8.3.4线性二次型Gauss最优控制260

8.4鲁棒控制系统设计264

8.4.1鲁棒控制工具箱265

8.4.2 H∞控制器设计268

第9章 智能控制系统设计与仿真273

9.1智能控制系统设计概述273

9.2模糊控制系统设计273

9.2.1模糊控制系统设计概述273

9.2.2模糊逻辑工具箱276

9.2.3模糊控制系统设计实例286

9.3神经控制系统设计291

9.3.1神经控制系统设计概述291

9.3.2神经网络工具箱292

9.3.3神经控制系统设计实例302

第10章 MATLAB R14中的控制工程解决方案311

10.1 前言311

10.2 MATLAB R14中的控制工程解决方案312

10.2.1系统集成设计环境312

10.2.2完整的设计工具313

10.2.3建模与算法设计314

10.2.4控制系统仿真315

10.2.5 事件驱动系统的建模与仿真317

10.2.6代码生成与快速原型319

10.2.7嵌入式系统应用321

10.2.8控制系统设计的其他支持322

10.3应用案例323

10.3.1 MATLAB辅助波音公司实现无人机的着陆323

10.3.2 MATLAB帮助丰田公司设计未来325