MATLAB控制系統(tǒng)應(yīng)用與實(shí)例

內(nèi)容概要

　　《Matlab控制系統(tǒng)應(yīng)用與實(shí)例》系統(tǒng)的介紹了MATLAB控制系統(tǒng)仿真和MATLAB環(huán)境下實(shí)時(shí)控制的實(shí)現(xiàn)；相平面分區(qū)控制的仿真、實(shí)時(shí)控制和系統(tǒng)分析。全書共6章，可以分為四大部分：（1）、MATLAB數(shù)據(jù)采集的各種方法。重點(diǎn)介紹基于MATLAB的串行數(shù)據(jù)采集開(kāi)發(fā)板、基于MATLAB的USB數(shù)據(jù)采集板。（2）、常規(guī)控制系統(tǒng)的MATLAB仿真和系統(tǒng)分析，MATLAB\SIMULINK模塊的創(chuàng)建；MATLAB 的S函數(shù)編制；控制工具箱中的實(shí)用工具介紹。（3）、相平面分區(qū)控制的基本原理；相平面分區(qū)控制的SIMULINK控制模塊的構(gòu)建；相平面分區(qū)控制的SIMULINK實(shí)現(xiàn)；基于MATLAB的串行數(shù)據(jù)采集開(kāi)發(fā)板的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)分析和基于MATLAB的USB數(shù)據(jù)采集板的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)分析。（4）、模糊相平面分區(qū)。

書籍目錄

第1章  控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方法 1.1  MATLAB控制設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介 1.2  MATLAB數(shù)據(jù)存取工具箱簡(jiǎn)介 1.3    計(jì)算機(jī)并行接口在matlab中的使用 1.3.1  并口特性簡(jiǎn)介 1.3.2  并口應(yīng)用函數(shù)及實(shí)例 1.4  計(jì)算機(jī)聲卡在matlab中的使用 1.4.1  聲卡的靜態(tài)數(shù)據(jù)采集 1.4.2  聲卡的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集 1.4.3  聲卡的輸出 1.5   基于Matlab的數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計(jì)方法 1.5.1  數(shù)據(jù)采集原理 1.5.2  基于matlab的串行數(shù)據(jù)采集開(kāi)發(fā)板設(shè)計(jì) 1.5.3  與matlab連接的基于USB接口的數(shù)據(jù)采集開(kāi)發(fā)板設(shè)計(jì) 1.5.4  高速數(shù)據(jù)采集方法簡(jiǎn)介 第2章  控制理論概述 2.1  自動(dòng)控制的基本概念 2.2  自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求和數(shù)學(xué)模型 2.2.1  自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求 2.2.2  自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 2.3  系統(tǒng)模型的轉(zhuǎn)換 2.4  LTI系統(tǒng)的傳遞函數(shù)實(shí)現(xiàn) 2.4.1  時(shí)域響應(yīng)2.4.2  根軌跡法 2.4.3  頻率域法 2.5  LTI系統(tǒng)的狀態(tài)空間實(shí)現(xiàn) 2.5.1  系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 2.5.2  極點(diǎn)配置和狀態(tài)觀測(cè)器 2.6  LQ和LQG最優(yōu)控制 2.6.1  LQ最優(yōu)控制 2.6.2  LQG最優(yōu)控制 第3章  SIMULINK及控制系統(tǒng)仿真 3.1  Simulink簡(jiǎn)介 3.1.1  SIMULINK簡(jiǎn)單模型的建立及模型特點(diǎn)3.1.2  SIMULINK模塊的合成和封裝 3.1.3  S-函數(shù) 3.1.4  Simulink仿真實(shí)例分析 3.2  控制系統(tǒng)校正及實(shí)例分析 3.2.1  控制工具箱中的實(shí)用工具 3.2.2  控制系統(tǒng)校正 3.2.3  控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 3.3  控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真 3.3.1  基于單片機(jī)數(shù)據(jù)采集板(232接口)的MATLAB實(shí)時(shí)仿真 3.3.2  基于USB數(shù)據(jù)采集板的MATLAB實(shí)時(shí)仿真及系統(tǒng)分析 第4章  相平面分區(qū)控制理論基礎(chǔ) 4.1  引言 4.2  相平面分區(qū)控制的基本形式 4.2.1  相平面分區(qū)控制器理論背景 4.2.2  相平面分區(qū)控制算法 4.3  相平面分區(qū)控制器Simulink仿真與分析 4.3.1  相平面分區(qū)控制器Simulink模塊簡(jiǎn)介 4.3.2  相平面分區(qū)控制仿真分析 4.4  相平面分區(qū)控制器的實(shí)時(shí)仿真 4.4.1  基于單片機(jī)數(shù)據(jù)采集板(232接口)的MATLAB實(shí)時(shí)仿真 4.4.2  相平面分區(qū)控制的Simulink實(shí)時(shí)仿真 第5章  模糊相平面分區(qū)控制 5.1  模糊控制概述 5.1.1  模糊邏輯的基本原理 5.1.2  模糊推理系統(tǒng)的建立 5.2  模糊控制的SIMULINK仿真 5.2.1  模糊推理系統(tǒng)的建立 5.2.2  模糊相平面五態(tài)控制系統(tǒng)的仿真分析 5.2.3  模糊相平面控制系統(tǒng)抗干擾性能的分析 5.2.4  模糊相平面控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真 第6章  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相平面分區(qū)控制器 6.1  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型與非線性系統(tǒng)控制 6.1.2  非線性系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制 6.2  BP網(wǎng)絡(luò)直接逆控制器設(shè)計(jì) 6.3  CMAC 網(wǎng)絡(luò)及其在控制中的應(yīng)用 6.3.1  基于信度指派的CMAC網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)方式 6.2.2  CMAC網(wǎng)絡(luò)前饋控制器 6.3.3  基于CMAC網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)舉例 6.4  CMAC網(wǎng)絡(luò)相平面控制器設(shè)計(jì) 附錄一  matlab接口的USB數(shù)據(jù)采集板使用說(shuō)明附錄二  MexDll使用指南 附錄三  AVR+USB數(shù)據(jù)采集卡VB例程使用說(shuō)明參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第1章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方法1.5　基于Matlab的數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計(jì)方法1.5.3　與MATLAB連接的基于USB接口的數(shù)據(jù)采集并發(fā)板設(shè)計(jì)很多情況下，做工控的工程師習(xí)慣于使用串口，但是串口作為一個(gè)古老的接口，其局限性是很明顯的：首先，串口不支持熱插拔，做試驗(yàn)時(shí)一不小心就會(huì)燒毀串口。其次，串口傳輸速度太慢，而且沒(méi)有可靠的糾錯(cuò)機(jī)制。第三數(shù)據(jù)采集卡的一個(gè)大的趨勢(shì)就是使用UsB接口，這樣非常方便，并且它可以利用電腦提供的 5V 電源。可以說(shuō)，如果能使用USB接口和MATLAB相連，無(wú)論是做算法設(shè)計(jì)述是裝備自動(dòng)控制、數(shù)字信號(hào)處理試驗(yàn)室或是學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)，都將是非常理想的。直接支持MATLAB的數(shù)據(jù)采集卡都非常昂貴，而且還沒(méi)有支持USB接口的產(chǎn)品。一般都是PCI接口，這對(duì)很多現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試是不利的，因?yàn)楹芏嗳耸褂霉P記本電腦?；谶@樣一個(gè)現(xiàn)實(shí)，筆者在業(yè)余時(shí)間用近一年的時(shí)間設(shè)計(jì)這樣一款用于教學(xué)和科研的采集卡，而且成本較低，這樣人人都可以用得起。但是其涉及到的技術(shù)問(wèn)題也很多，雖然問(wèn)題都不大，但是一個(gè)個(gè)解決起來(lái)還是頗費(fèi)時(shí)間。總的來(lái)說(shuō)，涉及以下幾個(gè)問(wèn)題：● 硬件選擇，如何達(dá)到最高性價(jià)比的問(wèn)題；● USB驅(qū)動(dòng)程序設(shè)訐問(wèn)題；● 采集卡工作速度及工作模式的問(wèn)題；● 連續(xù)采集時(shí)利用多線程做FIF0隊(duì)列的問(wèn)題；● 將上述程序封裝成MATLAR可以識(shí)別的數(shù)據(jù)，即mex文件的設(shè)計(jì)問(wèn)題；● 編寫合適的用戶程序，即M文件的編寫；● 將采集卡封裝成SIMULINK下的模塊，即S函數(shù)的封裝與編寫；● 仿真速度的說(shuō)明與提高；● 利用本采集卡進(jìn)行典型系統(tǒng)的仿真與應(yīng)用。

媒體關(guān)注與評(píng)論

　　《Matlab控制系統(tǒng)應(yīng)用與實(shí)例》系統(tǒng)的介紹了MATLAB控制系統(tǒng)仿真和MATLAB環(huán)境下實(shí)時(shí)控制的實(shí)現(xiàn)；相平面分區(qū)控制的仿真、實(shí)時(shí)控制和系統(tǒng)分析。全書共6章，可以分為四大部分：（1）、MATLAB數(shù)據(jù)采集的各種方法。重點(diǎn)介紹基于MATLAB的串行數(shù)據(jù)采集開(kāi)發(fā)板、基于MATLAB的USB數(shù)據(jù)采集板。（2）、常規(guī)控制系統(tǒng)的MATLAB仿真和系統(tǒng)分析，MATLAB\SIMULINK模塊的創(chuàng)建；MATLAB 的S函數(shù)編制；控制工具箱中的實(shí)用工具介紹。（3）、相平面分區(qū)控制的基本原理；相平面分區(qū)控制的SIMULINK控制模塊的構(gòu)建；相平面分區(qū)控制的SIMULINK實(shí)現(xiàn)；基于MATLAB的串行數(shù)據(jù)采集開(kāi)發(fā)板的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)分析和基于MATLAB的USB數(shù)據(jù)采集板的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)分析。（4）、模糊相平面分區(qū)。

編輯推薦

《MATLAB工程應(yīng)用系列叢書?MATLAB控制系統(tǒng)應(yīng)用與實(shí)例》不同于一般MATLAB教程的特點(diǎn)在于：《MATLAB工程應(yīng)用系列叢書?MATLAB控制系統(tǒng)應(yīng)用與實(shí)例》以MATLAB在控制系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用為背景，借助作者自行開(kāi)發(fā)的信號(hào)采集硬件平臺(tái)，從傳統(tǒng)控制理論到現(xiàn)代控制理論，對(duì)控制方法、控制效果作了大量的對(duì)比研究。從而，充分體現(xiàn)了MATLAB作為控制系統(tǒng)算法研究的方便并且無(wú)可替代的地位。《MATLAB工程應(yīng)用系列叢書?MATLAB控制系統(tǒng)應(yīng)用與實(shí)例》可以作為高等院?？刂茖I(yè)的教學(xué)參考書，也可作為廣大科技工作人員的參考用書。

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