了得網研究生_MATLAB與控制工程虛擬實驗編程

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MATLAB與控制工程虛擬實驗編程
該商品所屬分類：研究生 -> 工學
【市場價】	272-395元
【優惠價】	170-247元
【作者】	李翠玲
【所屬類別】	圖書教材研究生/本科/專科教材工學
【出版社】	機械工業出版社
【ISBN】	9787111732679
【折扣說明】	一次購物滿999元台幣免運費+贈品一次購物滿2000元台幣95折+免運費+贈品一次購物滿3000元台幣92折+免運費+贈品一次購物滿4000元台幣88折+免運費+贈品
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內容介紹

開本：16開

紙張：膠版紙

包裝：平裝-膠訂

是否套裝：否

國際標準書號ISBN：9787111732679

叢書名：新自動化——從信息化到智能化

作者：李翠玲

出版社：機械工業出版社

出版時間：2023年08月

內容簡介

本書繫統介紹了MATLAB R2022a仿真軟件在自動控制領域的功能亮點和MATLAB編程基礎，由淺入深地介紹了基於Simulink模塊編程的仿真繫統搭建與分析方法。本書第1章介紹了MATLAB基礎知識;第2章闡述了經典控制理論中的數學建模、時域分析、根軌跡分析、頻域分析、繫統校正與設計和非線性控制繫統分析等關鍵理論與MATLAB仿真;第3章論述了現代控制理論中的狀態空間模型、繫統可控性、可觀測性判定、穩定性分析、狀態反饋極點配置、狀態觀測器設計、優化控制等基本理論和MATLAB求解方法;第4章按照自動控制原理知識體繫給出了21個實驗項目，既有MATLAB基礎實驗，又有自動控制原理MATLAB和Simulink實驗;第5章繫統介紹了小車倒立擺繫統穩定性控制和最優控制與演化博弈實驗案例。本書著重介紹了MATLAB函數命令格式和使用方法，並通過大量實例進行詳細分析與說明，便於讀者自學和上機實驗，可滿足相關專業不同層次的學習與實踐要求。
本書可供自控工程技術人員學習與實踐，也可作為高等院校控制理論課程的實驗教材和參考用書。

目錄
前言
第1章MATLAB仿真基礎簡介
1.1MATLAB R2022a仿真軟件簡介
1.1.1MATLAB軟件
1.1.2MATLAB特點
1.1.3MATLAB R2022a集成開發環境
1.1.4MATLAB R2022a功能亮點
1.1.5控制繫統工具箱功能亮點
1.2MATLAB基礎知識
1.2.1變量與語句
1.2.2變量操作
1.2.3文件類型
1.3MATLAB編程基礎目錄
前言
第1章MATLAB仿真基礎簡介
1.1MATLAB R2022a仿真軟件簡介
1.1.1MATLAB軟件
1.1.2MATLAB特點
1.1.3MATLAB R2022a集成開發環境
1.1.4MATLAB R2022a功能亮點
1.1.5控制繫統工具箱功能亮點
1.2MATLAB基礎知識
1.2.1變量與語句
1.2.2變量操作
1.2.3文件類型
1.3MATLAB編程基礎
1.3.1編程環境
1.3.2編程原則
1.3.3程序流程控制語句
1.4MATLAB矩陣及其運算
1.4.1矩陣輸入
1.4.2矩陣運算
1.5MATLAB繪圖功能
1.5.1二維繪圖
1.5.2三維繪圖
1.6Simulink動態仿真集成環境
1.6.1Simulink簡介
1.6.2Simulink功能模塊
1.6.3Simulink基本操作
1.6.4Simulink仿真實例
第2章經典控制理論MATLAB分析
2.1經典控制繫統數學模型
2.1.1數學模型的MATLAB指令
2.1.2模型間的相互轉換
2.1.3控制繫統的典型連接
2.2繫統時域分析
2.2.1時域分析的常用命令
2.2.2線性時不變繫統瀏覽器工具
2.3繫統根軌跡分析
2.3.1根軌跡分析常用命令
2.3.2繫統的穩定性
2.3.3繫統的穩態誤差
2.4繫統頻域分析
2.4.1頻域分析的常用命令
2.4.2繫統設計工具
2.5繫統校正與設計
2.5.1超前校正
2.5.2滯後校正
2.6非線性控制繫統分析
第3章現代控制理論MATLAB分析
3.1狀態空間模型
3.1.1建立數學模型的MATLAB指令
3.1.2狀態空間模型的轉換
3.1.3狀態空間模型的繫統連接及化簡
3.2繫統的可控性、可觀測性判定
3.3狀態空間的穩定性分析
3.4狀態反饋的極點配置方法
3.5狀態觀測器的設計
3.5.1全維觀測器
3.5.2降維觀測器
3.6線性二次型最優控制器的設計
3.7虛擬實驗的基本理論與發展
3.7.1虛擬實驗的由來
3.7.2虛擬實驗的發展
第4章基於MATLAB的虛擬仿真實驗
4.1MATLAB基礎實驗
4.1.1實驗一MATLAB基本操作與算術運算
4.1.2實驗二MATLAB矩陣運算
4.1.3實驗三MATLAB程序設計
4.1.4實驗四MATLAB圖形設計
4.1.5實驗五MATLAB圖形用戶界面（GUI）制作
4.1.6實驗六數據處理與多項式計算
4.2經典控制理論的MATLAB實驗
4.2.1實驗一典型環節的性能分析
4.2.2實驗二二階繫統的性能分析
4.2.3實驗三控制繫統的穩定性分析
4.2.4實驗四控制繫統的穩態誤差分析
4.2.5實驗五控制繫統根軌跡的分析
4.2.6實驗六自動控制繫統的頻域分析
4.2.7實驗七控制繫統的校正及設計
4.2.8實驗八PID控制器參數整定
4.2.9實驗九非線性繫統的穩定性分析
4.3現代控制理論的MATLAB實驗
4.3.1實驗一狀態空間模型的建立及相互轉換
4.3.2實驗二繫統的可控性、可觀測性判定
4.3.3實驗三狀態空間繫統的時域、頻域和穩定性分析
4.3.4實驗四狀態空間的極點配置
4.3.5實驗五狀態觀測器的設計
4.3.6實驗六線性二次型最優控制器的設計
第5章MATLAB虛擬實驗案例
5.1倒立擺控制虛擬實驗案例
5.1.1小車倒立擺繫統模型及設計要求
5.1.2MATLAB仿真分析
5.2最優控制與演化博弈虛擬仿真實驗案例
5.2.1演化博弈模型的構建
5.2.2MATLAB仿真分析
參考文獻

前言

MATLAB語言是廣泛應用於工程計算及數值分析領域的新型高級語言，全球範圍用戶達到數千萬人。隨著MATLAB軟件版本更新，不斷湧現各工程領域建模、仿真和應用的新亮點。為此，本書跟蹤和介紹MATLAB R2022a軟件控制工具箱新功能，並應用於經典控制理論、現代控制理論虛擬仿真實驗。
隨著控制繫統的復雜度日益提升，以及虛擬現實技術、物聯網宇宙技術等的快速發展，工業自動控制領域的實驗模式正進入高度可視化的虛擬實驗階段。如果自動化仿真實驗室仍然停留在早期的數學模型的MATLAB數值仿真階段，或者與Simulink可視化仿真並存的階段，那麼已經脫離了技術應用現狀。為此，本書順應技術發展趨勢，介紹了虛擬實驗的基本原理和案例，為實驗技術的發展提供技術借鋻。
本書以MATLAB R2022a為平臺，遵循理論和實際相結合的原則，以繫統控制理論發展為主線，由淺入深地介紹MATLAB的基礎知識及其在經典控制、現代控制繫統中的應用；在實驗設計和編程實現方面，涵蓋了控制工程的主要，實驗內容遵循循序漸進的原則，由簡到難；全書結構清晰，內容翔實，並附有完備的MATLAB源程序代碼，便於教學人員演示、學生課後練習和工程師二次開發。MATLAB語言是廣泛應用於工程計算及數值分析領域的新型高級語言，全球範圍用戶達到數千萬人。隨著MATLAB軟件版本更新，不斷湧現各工程領域建模、仿真和應用的新亮點。為此，本書跟蹤和介紹MATLAB R2022a軟件控制工具箱新功能，並應用於經典控制理論、現代控制理論虛擬仿真實驗。
隨著控制繫統的復雜度日益提升，以及虛擬現實技術、物聯網宇宙技術等的快速發展，工業自動控制領域的實驗模式正進入高度可視化的虛擬實驗階段。如果自動化仿真實驗室仍然停留在早期的數學模型的MATLAB數值仿真階段，或者與Simulink可視化仿真並存的階段，那麼已經脫離了技術應用現狀。為此，本書順應技術發展趨勢，介紹了虛擬實驗的基本原理和案例，為實驗技術的發展提供技術借鋻。
本書以MATLAB R2022a為平臺，遵循理論和實際相結合的原則，以繫統控制理論發展為主線，由淺入深地介紹MATLAB的基礎知識及其在經典控制、現代控制繫統中的應用；在實驗設計和編程實現方面，涵蓋了控制工程的主要，實驗內容遵循循序漸進的原則，由簡到難；全書結構清晰，內容翔實，並附有完備的MATLAB源程序代碼，便於教學人員演示、學生課後練習和工程師二次開發。
本書由同濟大學電子與信息工程學院的李翠玲、張浩、陸劍峰和蔚來汽車有限公司的技術專家宋登編著。全書共5章：第1章介紹了MATLAB R2022a仿真軟件在工業自動控制領域的功能亮點、基礎知識、編程基礎、矩陣運算、靈活繪圖、Simulink圖形化建模與仿真；第2章由淺入深地闡述了經典控制理論中的數學建模、時域分析、根軌跡分析、頻域分析、繫統校正與設計和非線性控制繫統分析等關鍵理論與MATLAB仿真；第3章循序漸進地論述了現代控制理論中的狀態空間模型、繫統可控性、可觀測性判定、穩定性分析、狀態反饋極點配置、狀態觀測器設計、優化控制等基本理論和MATLAB求解方法；第4章面向自動化專業實驗要求，詳細闡述了基於MATLAB軟件的控制工程虛擬實驗設計與編程；第5章面向控制工程領域實際，繫統介紹了小車倒立擺穩定性控制和最優控制與演化博弈實驗案例。
本書可供自控工程技術人員學習與實踐，並希望能為工業自動控制領域自動化專業、智能控制專業、機電工程專業、機械工程專業和智能制造等相關專業的高校學生、科研人員及企業技術骨干、生產管理技術人員，提供理論、方法和技術工具參考。
本書的出版得到了自然科學基金面上項目“信息不對稱下雲制造服務供需匹配機制與優化策略”（項目編號72171173）和“公共場所交叉通道的人群彙流動力學建模與穩定性分析”（項目編號72074170）資助。在本書的編寫過程中，得到美國MathWorks公司、機械工業出版社等相關單位的大力支持，在此一並表示感謝。
由於作者水平有限，書中難免存在不足、瑕疵甚至片面之處，懇請廣大讀者不吝指教。
作者

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