●第0章緒論
0.1仿真技術簡介
0.2計算機仿真技術的發展概況
0.3計算機仿真技術的應用
0.4控制繫統計算機輔助設計的主要內容及其應用
0.5基於MATLAB的控制繫統仿真的現狀
習題
第1章仿真軟件――MATLAB
1.1MATLAB的功能特點
1.2MATLAB的基本操作
1.2.1語言結構
1.2.2磁盤文件
1.2.3庫函數和數值顯示格式
1.2.4基本輸入輸出函數
1.2.5外部程序調用
1.3MATLAB的控制語句
1.3.1循環語句
1.3.2程序流控制語句
1.3.3條件轉移語句
1.4MATLAB的繪圖功能
1.4.1二維圖形
1.4.2三維圖形
1.4.3圖像處理
1.5MATLAB的數值運算
1.5.1矩陣運算
1.5.2向量運算
1.5.3關繫和邏輯運算
1.5.4多項式運算
1.5.5數據處理
1.5.6數據分析
1.5.7函數極值
1.5.8代數方程求解
1.5.9微分方程求解
1.5.10函數積分
1.6MATLAB的符號運算
1.6.1符號表達式的生成
1.6.2符號表達式的基本運算
1.6.3符號表達式的微積分
1.6.4符號表達式的變換
1.6.5符號表達式的求解
1.7MATLAB的文件I/O
1.7.1處理二進制文件
1.7.2處理文本文件
1.8MATLAB的圖形界面
1.8.1啟動GUI Builder
1.8.2對像設計編輯器
1.9MATLAB編譯器
1.9.1創建MEX文件
1.9.2創建EXE文件
本章小結
習題
第2章控制繫統的數學模型及其轉換
2.1線性繫統數學模型的基本描述方法
2.2繫統數學模型間的相互轉換
2.3繫統模型的連接
2.4典型繫統的生成
2.5繫統的離散化和連續化
2.6繫統的特性值
本章小結
習題
第3章連續繫統的數字仿真
3.1數值積分法
3.2面向繫統傳遞函數的仿真
3.3面向繫統結構圖的仿真
3.4連續繫統的快速仿真
本章小結
習題
第4章連續繫統按環節離散化的數字仿真
4.1連續繫統的離散化
4.2典型環節的離散繫數及其差分方程
4.3非線性繫統的數字仿真方法
4.4連續繫統按環節離散化的數字仿真程序
本章小結
習題
第5章采樣控制繫統的數字仿真
5.1采樣控制繫統
5.2模擬調節器的數字化仿真方法
5.3采樣控制繫統的數字仿真程序
5.4關於純滯後環節的數字仿真
本章小結
習題
第6章動態仿真集成環境――Simulink
6.1Simulink簡介
6.1.1Simulink的啟動
6.1.2Simulink庫瀏覽窗口的功能菜單
6.1.3仿真模塊集
6.2模型的構造
6.2.1模型編輯窗口
6.2.2對像的選定
6.2.3模塊的操作
6.2.4模塊間的連線
6.2.5模型的保存
6.2.6模塊名字的處理
6.2.7模塊內部參數的修改
6.2.8模塊的標量擴展
6.3連續繫統的數字仿真
6.3.1利用Simulink菜單命令進行仿真
6.3.2利用MATLAB的指令操作方式進行仿真
6.3.3模塊參數的動態交換
6.3.4Simulink調試器
6.4離散繫統的數字仿真
6.5仿真繫統的線性化模型
6.6創建子繫統
6.7封裝編輯器
6.7.1參數(Parameters)頁面
6.7.2圖標(Icon)頁面
6.7.3初始化(Initialization)頁面
6.7.4描述(Documentation)頁面
6.7.5功能按鈕
6.8條件子繫統
本章小結
習題
第7章控制繫統的計算機輔助分析
7.1控制繫統的時域分析
7.1.1控制繫統的穩定性
7.1.2控制繫統的時域響應
7.1.3控制繫統的穩態誤差
7.2根軌跡分析
7.2.1根軌跡的繪制
7.2.2根軌跡的分析
7.3控制繫統的頻域分析
7.3.1連續控制繫統的頻域分析
7.3.2離散控制繫統的頻域分析
7.3.3時間延遲繫統的頻域分析
7.3.4基於頻率特性的繫統辨識
7.4繫統的能控性和能觀測性分析
7.4.1繫統的能控性和能觀測性
7.4.2將繫統按能控性和不能控性進行分解
7.4.3將繫統按能觀測性和不能觀測性進行分解
7.5繫統模型的降階
7.5.1平衡實現
7.5.2模型降階
本章小結
習題
第8章控制繫統的計算機輔助設計
8.1頻率法的串聯校正
8.1.1基於頻率響應法的串聯超前校正
8.1.2基於頻率響應法的串聯滯後校正
8.1.3基於頻率響應法的串聯滯後-超前校正
8.2根軌跡法的串聯校正
8.2.1基於根軌跡法的串聯超前校正
8.2.2基於根軌跡法的串聯滯後校正
8.2.3基於根軌跡法的串聯滯後-超前校正
8.3狀態反饋和狀態觀測器的設計
8.3.1狀態反饋
8.3.2狀態觀測器
8.3.3帶狀態觀測器的狀態反饋繫統
8.3.4離散繫統的極點配置和狀態觀測器
8.3.5繫統解耦
8.3.6繫統估計器
8.3.7繫統控制器
8.4很優控制繫統設計
8.4.1狀態反饋的線性二次型很優控制
8.4.2輸出反饋的線性二次型很優控制
本章小結
習題
第9章基於MATLAB工具箱的控制繫統分析與設計
9.1控制繫統工具箱簡介
9.2線性時不變繫統的對像模型
9.2.1LTI對像
9.2.2模型建立及模型轉換函數
9.2.3LTI對像屬性的存取和設置
9.3線性時不變繫統瀏覽器――LTIViewer
9.4單輸入單輸出繫統設計工具――SISODesign Tool
9.4.1MATLAB 6.x的SISO Design Tool
9.4.2MATLAB 7.x/8.x的SISO DesignTool
9.5非線性控制繫統設計
9.5.1NCD Blockset模塊及其應用
9.5.2Signal Constraint模塊及其應用
9.5.3Check Step Response Characteristics模塊及其應用
9.5.4其他非線性控制繫統的設計問題
本章小結
習題
第10章Simulink的擴展工具――S.函數
10.1S.函數簡介
10.2S.函數的建立
10.2.1用M文件創建S.函數
10.2.2用C語言創建S.函數
10.3S.函數編譯器
10.4S.函數包裝程序
本章小結
習題
附錄AMATLAB函數一覽表
附錄BMATLAB函數分類索引
參考文獻

本書為普通高等教育"十一五”重量規劃教材。全書全面論述控制繫統計算機仿真的基本概念和原理，繫統介紹了當前國際控制界最為流行的面向工程與科學計算的高級語言MATLAB及其動態仿真集成環境Simulink，並以近期新版MATLAB/Simulink為平臺，詳細闡述控制繫統的數學模型及其轉換、連續繫統和離散繫統的仿真方法、控制繫統的計算機輔助分析與設計；最後特別介紹基於圖形界面的MATLAB工具箱的線性和非線性控制繫統設計方法。本書取材優選實用，講解深入淺出，各章均有大量的例題，並提供了相應的仿真程序，便於讀者掌握和鞏固所學知識。

李國勇 主編 著