《MATLAB/Simulink與控制系統仿真（第3版）》從應用角度出發，系統地介紹了MATLAB/Simulink及其在自動控制中的應用，結合MATLAB/Simulink的使用，通過典型實例，全面闡述了自動控制的基本原理以及控制系統分析與設計的主要方法�！禡ATLAB/Simulink與控制系統仿真（第3版）》共分13章，包括自動控制系統與仿真概述、MATLAB計算基礎、Simulink仿真、控制系統數學模型、時域分析法、根軌跡分析法、頻域分析法、控制系統校正與綜合、線性系統狀態空間分析、線性系統狀態空間設計、非線性系統、離散控制系統、最優控制系統等。各章通過精心設計的應用實例、綜合實例和習題幫助讀者理解和掌握自動控制原理以及MATLAB/Simulink相關功能和工具的使用。
本書的第1版（2005年出版）和第2版（2008年出版）已被國內多所院校作為電子信息類課程的教材和教輔參考書，根據讀者的需求、控制系統的發展，以及 MATLAB和Simulink軟件版本的升級，我們編寫了本書的第3版。
社會生產力的不斷發展和人們生活質量的不斷提高，必將對控制理論、技術、系統與應用提出越來越多、越來越高的要求，因此有必要進一步加強、加深對這方面的研究。作為控制理論與控制工程及其計算機仿真的強有力工具，近年來MATLAB/ Simulink得到了業界的一致認可，在控制系統仿真、分析與設計方面得到了廣泛應用，其自身也因此得到了迅速發展，功能不斷擴充，現已發展至7.0版本。實踐已表明MATLAB/Simulink的確是一個功能強大、形象逼真、便于操作的軟件工具。
為了更好地推動MATLAB/Simulink在控制系統仿真、分析與設計中的應用，在借鑒以往類似書籍與教材經驗并彌補其中不足的基礎上，我們結合日常的科研和教學工作編撰了此書。全書從實用角度出發，通過大量典型的樣例，對MATLAB 7.0/Simulink 6.0的功能、操作及其在自動控制中的應用進行詳細論述。書中所述的大部分內容和例子，我們已在本科生和研究生有關控制理論與控制工程的科研和教學實踐中做過試驗與驗證，是我們多年來教學與科研的結晶。
全書共分13章，內容包括MATLAB/Simulink介紹、控制系統數學模型、時域分析法、根軌跡分析法、頻域分析法、控制系統校正與綜合、線性系統狀態空間分析與設計、非線性系統、離散控制系統等。各章通過精心設計的應用實例來幫助讀者理解和掌握自動控制原理以及MATLAB/Simulink在控制系統仿真中的應用。全書內容深入淺出、圖文并茂，各章節之間既相互聯系又相對獨立，讀者可根據自己需要選擇閱讀。本書既可作為自動控制、機械電子、信息處理、計算機仿真、計算機應用等大專院校學生和研究生教學參考用書，也可供自動控制、計算機仿真及其相關領域工程技術和研究人員參考。
本書第1章由陳國順、王勝開編寫，第2～8章由王正林編寫，第9章、第10章由陳國順、王正林編寫，第11章、第12章由王勝開、陳國順編寫，參與本書編寫的還有王祺、夏路生、王偉欣、朱桂蓮、鄧祈、鐘救元、劉玉芳、肖邵英、王曉麗、朱艷、鐘頌飛、王權。全書由王正林、王勝開統稿。
汪仁先教授在百忙中審閱了全書，提出了許多寶貴的修改意見，在此表示衷心感謝。
在本書編寫過程中，孫一康教授、余達太教授、安世奇教授、劉增良教授給予了大力指導與支持，在此一并表示感謝。
由于時間倉促、作者水平和經驗有限，書中錯漏之處在所難免，敬請讀者指正。
編著者
第1章 自動控制系統與仿真概述
1.1 引言
1.2 自動控制系統基本概念
1.2.1 開環控制系統與閉環控制系統
1.2.2 閉環控制系統組成結構
1.2.3 反饋控制系統品質要求
1.3 自動控制系統分類
1.3.1 線性系統和非線性系統
1.3.2 離散系統和連續系統
1.3.3 恒值系統和隨動系統
1.4 控制系統仿真基本概念
1.4.1 計算機仿真基本概念
1.4.2 控制系統仿真
1.4.3 控制系統計算機仿真基本過程
1.4.4 計算機仿真技術發展趨勢
1.5 MATLAB/Simulink下的控制系統仿真
1.5.1 MATLAB適合控制系統仿真的特點
1.5.2 Simulink適合控制系統仿真的特點
1.6 MATLAB中控制相關的工具箱
第2章 MATLAB計算基礎
2.1 引言
2.2 MATLAB概述
2.2.1 MATLAB發展歷程
2.2.2 MATLAB系統構成
2.2.3 MATLAB 常用工具箱
2.3 MATLAB桌面操作環境
2.3.1 MATLAB啟動和退出
2.3.2 MATLAB主菜單及功能
2.3.3 MATLAB命令窗口
2.3.4 MATLAB工作空間
2.3.5 MATLAB文件管理
2.3.6 MATLAB幫助使用
2.4 MATLAB數值計算
2.4.1 MATLAB數值類型
2.4.2 矩陣運算
2.5 關系運算和邏輯運算
2.6 符號運算
2.6.1 符號運算基礎
2.6.2 控制系統中常用的符號運算
2.7 復數和復變函數運算
2.7.1 復數運算基礎
2.7.2 拉普拉斯變換及逆變換
2.7.3 Z變換及其反變換
2.8 MATLAB常用繪圖命令
2.9 MATLAB程序設計
2.9.1 MATLAB程序類型
2.9.2 MATLAB程序流程控制
2.9.3 MATLAB程序基本設計原則
第3章 Simulink仿真
3.1 引言
3.2 Simulink仿真概述
3.2.1 Simulink的啟動與退出
3.2.2 Simulink建模仿真
3.3 Simulink的模塊庫簡介
3.3.1 Simulink模塊庫分類
3.3.2 控制系統仿真中常用的模塊
3.4 Simulink功能模塊的處理
3.4.1 Simulink模塊參數設置
3.4.2 Simulink模塊的基本操作
3.4.3 Simulink模塊間的連線處理
3.5 Simulink仿真設置
3.5.1 仿真器參數設置
3.5.2 工作空間數據導入/導出設置
3.6 Simulink仿真舉例
3.7 Simulink自定義功能模塊
3.7.1 自定義功能模塊的創建
3.7.2 自定義功能模塊的封裝
3.8 S函數設計與應用
3.8.1 S函數設計模板
3.8.2 S函數設計舉例
第4章 控制系統數學模型
4.1 引言
4.2 動態過程微分方程描述
4.3 拉氏變換與控制系統模型
4.4 數學模型描述
4.4.1 傳遞函數模型
4.4.2 零極點形式的數學模型
4.4.3 狀態空間模型
4.5 MATLAB/Simulink在模型中的應用
4.5.1 多項式處理相關的函數
4.5.2 建立傳遞函數相關的函數
4.5.3 建立零極點形式的數學模型相關函數
4.5.4 建立狀態空間模型相關的函數
4.5.5 Simulink中的控制系統模型表示
4.5.6 Simulink中模型與狀態空間模型的轉化
4.5.7 應用實例
4.6 系統模型轉換及連接
4.6.1 模型轉換
4.6.2 模型連接
4.6.3 模型連接的MATLAB實現
4.7 非線性數學模型的線性化
4.8 綜合實例及MATLAB/Simulink應用
習題
第5章 時域分析法
5.1 引言
5.2 時域響應分析
5.2.1 典型輸入
5.2.2 線性系統時域響應一般求法
5.2.3 時域響應性能指標
5.2.4 一階和二階系統的時域響應
5.2.5 高階系統的時域分析
5.3 MATLAB/Simulink在時域分析中的應用
5.3.1 時域分析中MATLAB函數的應用
5.3.2 時域響應性能指標求取
5.3.3 二階系統參數對時域響應性能的影響
5.3.4 改善系統時域響應性能的一些措施
5.3.5 LTI Viewer應用
5.4 穩定性分析
5.4.1 穩定性基本概念
5.4.2 穩定性判據
5.4.3 穩態誤差分析
5.4.4 MATLAB在穩定性分析中的應用
5.5 綜合實例及MATLAB/Simulink應用
習題
第6章 根軌跡分析法
6.1 引言
6.2 根軌跡定義
6.3 根軌跡法基礎
6.3.1 幅值條件和相角條件
6.3.2 繪制根軌跡的一般法則
6.3.3 與根軌跡分析相關的MATLAB函數
6.3.4 根軌跡分析與設計工具rltool
6.3.5 利用MATLAB繪制根軌跡圖舉例
6.4 其他形式的根軌跡
6.4.1 正反饋系統的根軌跡
6.4.2 參數根軌跡
6.4.3 時滯系統的根軌跡
6.4.4 利用MATLAB繪制其他形式的根軌跡舉例
6.5 用根軌跡法分析系統的暫態特性
6.6 綜合實例及MATLAB/Simulink應用
習題
第7章 頻域分析法
7.1 引言
7.2 頻率特性基本概念
7.2.1 頻率特性定義
7.2.2 頻域分析法的特點
7.2.3 頻域性能指標
7.3 頻率特性的表示方法
7.3.1 極坐標圖（Nyquist圖）
7.3.2 對數坐標圖（Bode圖）
7.3.3 對數幅相圖（Nichols圖）
7.3.4 典型環節的頻率特性
7.4 系統開環頻率特性作圖
7.4.1 開環對數頻率特性作圖
7.4.2 開環極坐標作圖
7.5 頻率響應分析
7.5.1 開環頻率特性的性能分析
7.5.2 閉環頻率特性的性能分析
7.6 MATLAB在頻率法中的應用
7.6.1 求取和繪制頻率響應曲線相關的函數
7.6.2 應用實例
7.7 頻率法的穩定性分析
7.7.1 Nyquist穩定判據
7.7.2 穩定裕度
7.7.3 MATLAB在穩定性分析中的應用
7.8 綜合實例及MATLAB/Simulink應用
習題
第8章 控制系統校正與綜合
8.1 引言
8.2 控制系統校正與綜合基礎
8.2.1 控制系統性能指標
8.2.2 控制系統校正概述
8.3 PID控制器設計及MATLAB/Simulink應用
8.3.1 PID控制器概述
8.3.2 比例（P）控制
8.3.3 比例微分（PD）控制
8.3.4 積分（I）控制
8.3.5 比例積分（PI）控制
8.3.6 比例積分微分（PID）控制
8.3.7 PID控制器參數整定
8.4 控制系統校正的根軌跡法
8.4.1 基于根軌跡法的超前校正
8.4.2 基于根軌跡法的滯后校正
8.4.3 基于根軌跡法的超前滯后校正
8.4.4 MATLAB/Simulink在根軌跡法校正中的應用
8.5 控制系統校正的頻率響應法
8.5.1 基于頻率法的超前校正
8.5.2 基于頻率法的滯后校正
8.5.3 MATLAB/Simulink在頻率響應法校正中的應用
8.6 綜合實例及MATLAB/Simulink應用
習題
第9章 線性系統狀態空間分析
9.1 引言
9.2 線性系統狀態空間基礎
9.2.1 狀態空間基本概念
9.2.2 狀態空間實現
9.2.3 狀態空間的標準型
9.2.4 狀態方程求解
9.2.5 MATLAB/Simulink在線性系統狀態空間描述中的應用
9.3 線性系統的狀態可控性與狀態可觀性
9.3.1 狀態可控性
9.3.2 狀態可觀性
9.3.3 對偶系統和對偶原理
9.3.4 可控標準型和可觀標準型
9.3.5 MATLAB在可控和可觀標準型中的
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