前言第1章计算机控制及仿真概述1.1自动控制的基本知识1.1.1控制理论的发展1.1.2自动控制的概念及其应用1.1.3控制的基本方式1.1.4对控制系统的性能要求1.2自动控制系统的组成及分类1.2.1控制系统的组成1.2.2自动控制系统的分类1.3系统仿真的基本知识1.3.1仿真的概念和仿真过程1.3.2系统仿真的分类1.4计算机仿真的特点及其应用1.4.1计算机仿真的特点1.4.2计算机仿真技术的应用1.5MATLAB相关简介1.5.1MATLAB 的产生与发展1.5.2MATLAB的主要功能1.5.3MATLAB的基本应用1.6Simulink简介1.6.1Simulink概述1.6.2Simulink的启动及界面1.6.3Simulink的模块库1.7Simulink基本操作1.7.1模型窗口1.7.2模块的操作处理1.7.3模块的连接1.7.4系统模型图的创建1.7.5自定义模块库和子系统1.8利用MATLAB对汽车控制系统的仿真实例1.8.1问题的描述1.8.2系统的模型表示1.8.3利用MATLAB对汽车控制系统的设计1.8.4利用Simulink对汽车控制系统的设计本章小结习题第2章线性连续系统的数学模型及其相互转换2.1微分方程2.1.1微分方程的建立2.1.2非线性系统微分方程的线性化2.2传递函数2.2.1拉普拉斯变换2.2.2系统的传递函数2.2.3自动控制系统的传递函数2.2.4MATLAB语言中的传递函数表示2.3系统的功能图2.3.1功能图的组成和绘制2.3.2功能图的等效变换2.3.3利用MATLAB对控制系统的功能图进行描述和转换2.4状态空间描述2.4.1状态空间概念2.4.2状态空间表达式2.4.3MATLAB语言中的状态空间模型表示2.5数学模型的相互转换2.5.1微分方程和状态空间表达式之间的转换2.5.2传递函数和状态空间表达式之间的转换2.5.3利用MATLAB对数学模型进行相互转换本章小结习题第3章线性离散系统的数学描述3.1线性离散系统概述3.2离散系统的时域描述——差分方程3.2.1差分方程3.2.2差分方程的求解3.3z变换3.3.1z变换的定义3.3.2z变换的求解方法3.3.3z变换的基本性质3.3.4z反变换3.3.5用z变换求解差分方程3.4脉冲传递函数3.4.1脉冲传递函数的定义3.4.2开环系统的脉冲传递函数3.4.3闭环系统的脉冲传递函数3.5离散状态空间表达式3.5.1差分方程的输入不包含差分项3.5.2差分方程的输入包含差分项3.6离散动态系统的MATLAB仿真本章小结习题第4章计算机控制系统的经典设计方法4.1概述4.2数字PID控制器设计4.2.1模拟PID控制器4.2.2数字PID控制器4.2.3数字PID控制算法实现方式比较4.2.4数字PID控制算法流程4.3数字PID算法的改进4.3.1积分项的改进4.3.2微分项的改进4.3.3时间最优PID控制4.3.4带死区的PID控制算法4.4PID参数的整定4.4.1采样周期的选择4.4.2按简易工程法整定PID参数4.4.3优选法4.4.4凑试法确定PID参数4.4.5PID控制参数的自整定法4.5利用MATLAB设计PID控制器本章小结习题第5章计算机控制系统的复杂控制规律设计5.1最少拍控制器的设计5.1.1数字控制器的离散化设计步骤5.1.2最少拍控制系统D(z)的设计5.1.3典型输入下的最少拍控制系统分析5.1.4最少拍控制器设计的限制条件5.2纯滞后控制技术5.2.1大林算法的基本形式5.2.2振铃现象及其消除方法5.2.3Smith预估控制5.3串级控制技术5.3.1串级控制的结构和原理5.3.2数字串级控制算法5.4利用MATLAB设计最少拍系统本章小结习题第6章计算机控制系统的现代控制技术6.1采用状态空间的输出反馈设计法6.1.1连续状态方程的离散化6.1.2最少拍无纹波系统的跟踪条件6.1.3输出反馈设计法的设计步骤6.2采用状态空间的极点配置设计法6.2.1按极点配置设计控制规律6.2.2按极点配置设计状态观测器6.2.3按极点配置设计控制器6.3采用状态空间的最优化设计法6.3.1LQ最优控制器设计6.3.2LQG最优控制器6.4利用MATLAB设计现代控制系统6.4.1极点配置设计的MATLAB实现6.4.2LQ最优控制器的MATLAB实现本章小结习题第7章控制系统的仿真原理及算法7.1数值积分法7.1.1欧拉（Euler）法7.1.2梯形法7.1.3龙格-库塔(Runge-Kutta)法7.1.4数值积分公式的应用7.1.5仿真精度与系统稳定性7.2快速仿真算法7.2.1时域矩阵法7.2.2增广矩阵法7.2.3替换法7.2.4根匹配法7.3离散相似法7.3.1仿真算法描述7.3.2典型环节的离散模型7.4线性系统仿真7.4.1线性系统的数值积分法仿真7.4.2线性系统的离散相似法仿真7.5非线性系统仿真7.5.1典型非线性特性7.5.2非线性系统的仿真过程及应用7.6采样系统仿真7.6.1采样控制系统的算法描述7.6.2采样周期与仿真步距的关系7.6.3采样系统的仿真应用本章小结习题第8章控制系统的数据处理技术8.1数字滤波8.1.1平均值滤波8.1.2中值滤波8.1.3RC低通数字滤波8.1.4复合数字滤波8.1.5各种数字滤波性能的比较8.2标度变换8.2.1线性参数标度变换8.2.2非线性参数标度变换8.3插值算法8.3.1线性插值法8.3.2分段插值算法8.3.3数据插值的MATLAB实现8.4越限报警处理本章小结