本书全面论述控制系统仿真的基本概念和原理,系统介绍当前国际控制界*为流行的面向工程与科学计算的**语言MATLAB及其动态仿真集成环境Simulink,并以*新版MATLAB为平台,详细阐述控制系统的数学模型及其转换、连续系统和离散系统的仿真方法、控制系统的计算机辅助分析与设计;*后特别介绍基于图形界面的MATLAB工具箱的线性和非线性控制系统设计方法。 本书取材先进实用,讲解深入浅出,各章均有大量的例题,并提供相应的仿真程序,便于读者掌握和巩固所学知识。
本书可作为高等院校自动化专业和电气信息类其他各专业本科生及研究生教材,也可作为从事自动控制及相关专业的教学、研究、设计人员和工程技术人员的参考用书。

绪论 
0.1 仿真技术简介 
0.2 计算机仿真技术的发展概况 
0.3 计算机仿真技术的应用 
0.4 基于MATLAB的控制系统仿真的现状 
第1章 仿真软件——MATLAB 
1.1 MATLAB简介 
1.2 MATLAB的基本操作 
1.2.1 MATLAB语言的结构 
1.2.2 MATLAB的磁盘文件 
1.2.3 MATLAB的库函数 
1.2.4 外部程序的调用 
1.2.5 输入与输出函数 
1.2.6 数值显示格式 
1.3 MATLAB的矩阵运算 
1.3.1 矩阵的实现 
1.3.2 矩阵的运算 
1.4 MATLAB的向量运算 
1.5 MATLAB的控制语句 
1.5.1 循环语句 
1.5.2 条件转移语句 
1.6 MATLAB的绘图功能 
1.6.1 二维图形 
1.6.2 三维图形 
本章小结 
第2章 控制系统的数学模型及其转换 
2.1 线性系统数学模型的基本描述方法 
2.2 系统数学模型间的相互转换 
2.3 系统模型的连接 
2.4 典型系统的生成 
2.5 系统的离散化和连续化 
本章小结 
第3章 连续系统的数字仿真 
3.1 数值积分法 
3.1.1 欧拉法 
3.1.2 梯形法 
3.1.3 预估-校正法 
3.1.4 龙格-库塔法 
3.1.5 关于仿真数值积分法的几点讨论 
3.2 连续系统的数字仿真程序 
3.3 面向系统结构图的仿真 
3.3.1 典型环节的确定 
3.3.2 连接矩阵 
3.3.3 确定系统的状态方程 
3.3.4 面向结构图的数字仿真程序 
3.4 连续系统的快速仿真 
3.4.1 增广矩阵法的基本原理 
3.4.2 三种典型输入函数的增广矩阵 
本章小结 
第4章 连续系统按环节离散化的数字仿真 
4.1 连续系统的离散化 
4.2 典型环节的离散系数及其差分方程 
4.3 非线性系统的数字仿真方法 
4.4 连续系统按环节离散化的数字仿真程序 
本章小结 
第5章 采样控制系统的数字仿真 
5.1 采样控制系统 
5.2 模拟调节器的数字化仿真方法 
5.3 采样控制系统的数字仿真程序 
5.3.1 数字控制器的程序实现 
5.3.2 连续部分的程序实现 
5.3.3 程序框图及仿真程序 
5.4 关于纯滞后环节的数字仿真 
本章小结 
第6章 动态仿真集成环境——Simulink
6.1 Simulink简介 
6.1.1 Simulink的启动 
6.1.2 Simulink库浏览窗口的功能菜单 
6.1.3 仿真模块库(集) 
6.2 模型的构造 
6.2.1 模型编辑窗口 
6.2.2 对象的选定 
6.2.3 模块的操作 
6.2.4 模块的标量扩展 
6.2.5 模块间的连接线 
6.2.6 模型的保存 
6.2.7 模块名字的处理 
6.2.8 模块内部参数的修改 
6.3 连续系统的数字仿真 
6.3.1 利用Simulink菜单命令进行仿真 
6.3.2 利用MATLAB的指令操作方式进行仿真 
6.3.3 模块参数的动态交换 
6.4 离散系统的数字仿真 
6.5 仿真系统的线性化模型 
6.6 创建子系统 
6.7 封装模板编辑器 
6.7.1 初始化(Initialization)页面 
6.7.2 图标(Icon)页面 
6.7.3 描述(Documentation)页面 
6.7.4 功能按钮 
6.8 条件子系统 
本章小结 
第7章 控制系统的计算机辅助分析 
7.1 系统的特性函数 
7.1.1 矩阵函数 
7.1.2 数值分解 
7.1.3 求系统的阻尼系数和固有频率 
7.1.4 求控制系统的增益和传递零点 
7.2 控制系统的稳定性分析 
7.3 控制系统的时域分析 
7.4 根轨迹法 
7.5 控制系统的频域分析 
7.6 系统的能控性和能观测性分析 
7.6.1 系统的能控性和能观测性 
7.6.2 将系统按能控性和不能控性进行分解 
7.6.3 将系统按能观测性和不能观测性进行分解 
7.7 系统模型的降阶 
7.7.1 平衡实现 
7.7.2 模型降阶 
本章小结 
第8章 控制系统的计算机辅助设计 
8.1 频率法的串联校正方法 
8.1.1 基于频率响应法的串联超前校正方法 
8.1.2 基于频率响应法的串联滞后校正方法 
8.1.3 基于频率响应法的串联滞后-超前校正方法
8.2 状态反馈和状态观测器的设计 
8.2.1 状态反馈 
8.2.2 状态观测器的设计 
8.2.3 带状态观测器的状态反馈系统 
8.2.4 离散系统的极点配置和状态观测器的设计 
8.2.5 控制系统的解耦 
8.2.6 生成状态估计器或观测器 
8.2.7 生成系统控制器 
8.3 *优控制系统设计 
8.3.1 状态反馈的线性二次型*优控制器的设计 
8.3.2 输出反馈的线性二次型的*优控制 
本章小结 
第9章 Simulink的扩展工具——S函数
9.1 S函数简介 
9.2 S函数的建立 
9.2.1 用m文件创建S函数 
9.2.2 用C语言创建S函数 
9.3 S函数编译器 
9.4 S函数包装程序 
本章小结 
第10章 基于MATLAB工具箱的控制系统分析与设计 
10.1 控制系统工具箱简介 
10.2 线性时不变系统的对象模型 
10.2.1 LTI对象 
10.2.2 模型建立及模型转换函数 
10.2.3 LTI对象属性的存取和设置 
10.3 线性时不变系统浏览器——LTI Viewer 
10.4 单变量系统设计工具——SISO Design Tool 
10.5 非线性控制系统的设计 
10.5.1 NCD Outport模块简介 
10.5.2 非线性控制系统设计 
10.5.3 利用NCD Outport模块求解其他非线性控制系统的设计问题
本章小结 
附录A MATLAB函数一览表 
附录B MATLAB函数分类索引
参考文献

高等学校自动化专业教材。