課程介紹-

1、2,,2011.05,3,教材介紹,1. 關(guān)于MATLAB2. 關(guān)于本書 1）特點及目的 2）主要章節(jié) 3）教學(xué)思路 4）學(xué)習(xí)方法,2011.05,《自動控原理的MATLAB仿真與實踐》劉超 高雙 編著 機(jī)械工業(yè)出版社,4,1. 關(guān)于MATLAB,a）“MATLAB”一詞源于Matrix Laboratory，意思是以矩陣方法處理問題。是由美國The Math Works 公司于1982年推出的一套面向科學(xué)計算

2、和建模與仿真分析的高性能數(shù)值計算和可視化軟件。 b）MATLAB的主要特點是集數(shù)值計算與可視化功能于一體，并提供了幾乎涵蓋所有常用數(shù)學(xué)運算的函數(shù)命令和專業(yè)工具箱。已成為學(xué)術(shù)界和工程界普遍認(rèn)可和廣泛使用的科學(xué)計算與系統(tǒng)仿真語言之一。,2011.05,《自動控原理的MATLAB仿真與實踐》劉超 高雙 編著 機(jī)械工業(yè)出版社,5,c) MATLAB除了擁有強(qiáng)大的數(shù)學(xué)計算和可視化交互功能外，還包含了由各領(lǐng)域知名學(xué)者和計算機(jī)軟件專家共同開發(fā)的MA

3、TLAB工具箱(Toolbox)，以滿足不同領(lǐng)域和專業(yè)的特殊要求，如控制系統(tǒng)工具箱(Control system)、信號處理工具箱(Signal processing)、圖像處理工具箱(Image processing)、通信工具箱(Communication)、金融(Financial)、統(tǒng)計(Statistics)和優(yōu)化設(shè)計(Optimization)等，,2011.05,《自動控原理的MATLAB仿真與實踐》劉超 高雙 編著 機(jī)械

4、工業(yè)出版社,6,d）其不斷升級的軟件內(nèi)涵為各科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展需求提供了有力的后續(xù)支持，使之成為后來者易于借助的“巨人肩膀上的工具”，使那些致力于學(xué)術(shù)研究與工程應(yīng)用的非計算機(jī)專業(yè)人士從繁瑣的底層編譯和復(fù)雜的數(shù)值計算所需的編程中解脫出來，節(jié)省由編程、調(diào)試和驗證所耗費的時間和精力, 降低編程風(fēng)險，提高工作效率和結(jié)果的可信度。因此更適合科學(xué)計算分析與工程應(yīng)用仿真。,2011.05,《自動控原理的MATLAB仿真與實踐》劉超 高雙 編著 機(jī)械工業(yè)出

5、版社,7,目前，MATLAB已成為許多本科生、碩士和博士研究生進(jìn)行教學(xué)實踐、學(xué)術(shù)與應(yīng)用研究以及在高端領(lǐng)域進(jìn)行科學(xué)實踐的一種有效工具，也逐漸成為大學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。許多涉及到數(shù)學(xué)計算與建模分析和工程應(yīng)用的教科書中，正在不斷引入基于MATLAB應(yīng)用的仿真內(nèi)容。,2011.05,《自動控原理的MATLAB仿真與實踐》劉超 高雙 編著 機(jī)械工業(yè)出版社,8,2. 關(guān)于本書,本書以自動控制原理的核心內(nèi)容為背景，介紹基于MATLAB語言編程和基于Si

6、mulink模塊編程的仿真實驗與分析方法。 第2~8章介紹MATLAB語言編程與分析方法；第9章介紹Simulink建模與分析方法。 本書內(nèi)容包括控制理論的基本仿真與分析方法和應(yīng)用仿真與分析方法。基本仿真可作為控制理論課程實踐的基本內(nèi)容。應(yīng)用仿真可作為控制理論的擴(kuò)展部分及工程應(yīng)用參考，為后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。 本書適合具備一定MATLAB基礎(chǔ)與自動控制理論課程相關(guān)專業(yè)的實驗和應(yīng)用型

7、教學(xué)的配套教材。,2011.05,《自動控原理的MATLAB仿真與實踐》劉超 高雙 編著 機(jī)械工業(yè)出版社,9,1）特點及目的 本書注重介紹MATLAB函數(shù)命令格式、具體功能、一般特點、內(nèi)在聯(lián)系和使用方法與技巧，并通過大量實例進(jìn)行詳細(xì)解讀、過程分析與歸納說明，以便于讀者自學(xué)和上機(jī)實驗。每章附有習(xí)題和實驗練習(xí)，可滿足相關(guān)專業(yè)不同層次的教學(xué)與實踐需求。為以后專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和實踐打下基礎(chǔ)。,2011.05,《自動控原理的

8、MATLAB仿真與實踐》劉超 高雙 編著 機(jī)械工業(yè)出版社,10,（1）以自動控制原理的教學(xué)內(nèi)容為主線，按照教學(xué)注重介紹函數(shù)命令格式的一般性和特定功能性；（3）在給出章節(jié)由淺入深介紹MATLAB的基本仿真方法和使用技巧；（2）以表格方式與知識點相關(guān)聯(lián)的MATLAB函數(shù)命令格式及其功能說明的基礎(chǔ)上，以例題及其多種實現(xiàn)方法來闡述函數(shù)命令格式的具體使用方法與技巧；（4）全書力求既體現(xiàn)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的邏輯性又體現(xiàn)MATLAB輔助應(yīng)用的靈活性，

9、既強(qiáng)調(diào)函數(shù)命令的通用性更注重函數(shù)命令格式的具體化和實用性。,2011.05,《自動控原理的MATLAB仿真與實踐》劉超 高雙 編著 機(jī)械工業(yè)出版社,11,2）主要章節(jié)第1章 基于MATLAB的控制系統(tǒng)仿真簡介第2章 線性連續(xù)系統(tǒng)模型的生成、轉(zhuǎn)換與簡化 2.1連續(xù)系統(tǒng)的模型生成 2.2 控制系統(tǒng)模型的轉(zhuǎn)換 2.3模型的變換與簡化 2.4作業(yè)與實驗第3章 線性系統(tǒng)的時域分析 3

10、.1 時域分析的拉普拉斯變換法 3.2 時域分析的函數(shù)命令方法 3.3作業(yè)與實驗,2011.05,《自動控原理的MATLAB仿真與實踐》劉超 高雙 編著 機(jī)械工業(yè)出版社,12,第4章 線性系統(tǒng)的根軌跡分析 4.1 根軌跡分析的基本思想 4.2 MATLAB根軌跡分析函數(shù)及命令格式 4.3 MATLAB根軌跡分析法 4.4 增加零、極點對系統(tǒng)性能的影響 4.5 MA

11、TLAB根軌跡法設(shè)計系統(tǒng) 4.6 由開環(huán)根軌跡判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 4.7作業(yè)與實驗第5章 頻率特性分析 5.1 MATLAB頻域分析函數(shù)命令 5.2 MATLAB頻率特性繪制 5.3 MATLAB頻率特性分析 5.4作業(yè)與實驗,2011.05,《自動控原理的MATLAB仿真與實踐》劉超 高雙 編著 機(jī)械工業(yè)出版社,13,第6章 線性系統(tǒng)的校正 6.1 串聯(lián)校正

12、 6.2 并聯(lián)校正 6.3 前饋校正 6.4 復(fù)合校正 6.5 線性連續(xù)系統(tǒng)的PID校正 6.6 作業(yè)與實驗第7章 離散系統(tǒng)分析與設(shè)計 7.1 離散系統(tǒng)建模 7.2 離散系統(tǒng)建模的轉(zhuǎn)換 7.3 離散系統(tǒng)分析 7.4 離散系統(tǒng)設(shè)計 7.5作業(yè)與實驗,2011.05,14,第8章 線性系統(tǒng)狀態(tài)空間分析 8.1 狀態(tài)空間模型的建立與轉(zhuǎn)換

13、 8.2狀態(tài)模型的可控、可觀性及規(guī)范形 8.3狀態(tài)模型的連接 8.4狀態(tài)空間系統(tǒng)的動態(tài)分析 8.5狀態(tài)空間系統(tǒng)設(shè)計 8.6 線性二次型最優(yōu)控制器設(shè)計 8.7狀態(tài)空間系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 8.8作業(yè)與實驗,2011.05,《自動控原理的MATLAB仿真與實踐》劉超 高雙 編著 機(jī)械工業(yè)出版社,15,第9章 基于Simulink的系統(tǒng)建模與仿真分析 9.1 simu

14、link的基本操作 9.2 simulink模塊庫及其類型 9.3 基于simulink的時域特性分析 9.4 PID控制器設(shè)計 9.5 離散系統(tǒng)的simulink建模與分析 9.6 狀態(tài)空間的simulink建模與分析 9.7作業(yè)與實驗,2011.05,《自動控原理的MATLAB仿真與實踐》劉超 高雙 編著 機(jī)械工業(yè)出版社,16,3）教學(xué)思路 本書可

15、作為與《自動控制原理》和《控制工程基礎(chǔ)》配套的實驗課程或《自動控制原理課程設(shè)計》的實踐指導(dǎo)教材，或作為《控制系統(tǒng)仿真》的教材或參考書。 根據(jù)學(xué)時和專業(yè)情況將本書內(nèi)容與教學(xué)進(jìn)度相銜接?？刹扇∪缦陆虒W(xué)方式：（1）伴隨式教學(xué)與實踐。即在課堂教學(xué)中進(jìn)行對應(yīng)內(nèi)容的教學(xué)，有利于理論聯(lián)系實際，學(xué)習(xí)掌握MATALB 系統(tǒng)仿真方法。（2）以自學(xué)為主、課堂為輔的教學(xué)模式?？梢怨?jié)省課堂時數(shù)，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和實踐的能力。,2011

16、.05,17,4）學(xué)習(xí)方法 MATLAB仿真技術(shù)是一種實踐性很強(qiáng)的軟件，具有很高的系統(tǒng)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。為了有效學(xué)習(xí)掌握與控制技術(shù)的MATLAB應(yīng)用，建議從以下方面入手：（1）系統(tǒng)學(xué)習(xí)MATLAB的基本結(jié)構(gòu)，掌握MATLAB的基本操作方法，掌握第1章的基本內(nèi)容；（2）認(rèn)真學(xué)習(xí)領(lǐng)會書中函數(shù)命令表及例題的注解與說明，勤于上機(jī)實踐，理論聯(lián)系實際認(rèn)真觀察運行結(jié)果，掌握理論性與邏輯性相關(guān)聯(lián)的分析方法；（3）對其它你所感興趣

17、的相關(guān)內(nèi)容或習(xí)題，采用不同的理論方法或編程方法，將運行結(jié)果與理論進(jìn)行比較分析，掌握理論計算與仿真方法的融合與靈活應(yīng)用。,2011.05,18,參考教材,[1] 劉超. MATLAB基礎(chǔ)與實踐教程[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2011.[2] 胡壽松. 自動控制原理[M]. 北京: 國防工業(yè)出版社, 2006.[3] 孫志毅, 李虹. 自動控制理論[M]. 北京: 兵器工業(yè)出版社, 2001.[4] 黃家英. 自動控制原理[M

18、], 北京: 高等教育出版社, 2010.[5] 薛定宇. 反饋控制系統(tǒng)設(shè)計與分析—MATLAB語言應(yīng)用[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2000.[6] 王積偉, 吳振順. 控制工程基礎(chǔ)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2010.[7] 樓順天,李博菡. 基于MATLAB的系統(tǒng)分析與設(shè)計—信號處理[M]. 西安:西安電子科技大學(xué) 出版社, 1998.[8] 陳在平, 杜太行. 控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真與CAD—MATLAB語

19、言應(yīng)用[M]. 天津: 天津大學(xué)出版社, 2001.[9] 施陽 等. MATLAB語言精要及動態(tài)仿真工具SIMULINK[M]. 西安: 西北工業(yè)大學(xué)出版社,1998.[10] 邱關(guān)源. 電路[M]. 羅先覺修訂, 北京: 高等教育出版社, 2006.[11] 柳洪義, 羅忠, 郝麗娜, 等. 機(jī)械工程控制基礎(chǔ)[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2011.[12] 王正林. Matlab/Simulink與控制系統(tǒng)仿真（第3版）[