Book description
Vorgestellt werden die numerische Programmiersprache MATLAB und ihre Erweiterungen Simulink und Stateflow. Außerdem werden die dazugehörigen Werkzeuge für Regelungstechnik, Signalverarbeitung und Optimierung behandelt, die zeitkontinuierliche und zeitdiskrete lineare und nichtlineare Systeme ebenso wie ereignisdiskrete Systeme betreffen können. Ausführlich wird dabei auf Control System Toolbox, Signal Processing Toolbox und Optimization Toolbox eingegangen. Die enthaltenen Beispiele und Übungsaufgaben decken einen Großteil des Anwendungsspektrums ab. Die dazugehörigen Aufgaben und Lösungen stehen zum Download zur Verfügung, ebenfalls eine Bibliothek nützlicher Extras für MATLAB und Simulink. Durch die kompakte Darstellung und die Befehlsübersichten ist dieses Buch auch als Nachschlagewerk geeignet. Die vorliegende 9. Auflage wurde gemäß der aktuellen MATLAB-Version überarbeitet und mit einigen Ergänzungen bis inklusive der im März erschienenen Release R2016a versehen.
Table of contents
- Cover
- Titelseite
- Impressum
- Vorwort zur neunten Auflage
- Vorwort zur ersten Auflage
- Inhaltsverzeichnis
- 1 Einführung
- 2 MATLAB Grundlagen
-
3 Eingabe und Ausgabe in MATLAB
- 3.1 Steuerung der Bildschirmausgabe
- 3.2 Benutzerdialoge
- 3.3 Import und Export von Daten
- 3.4 Betriebssystemaufruf und Dateiverwaltung
-
3.5 Grafische Darstellung
- 3.5.1 Die Figure – Grundlage einer MATLAB-Grafik
- 3.5.2 Achsen und Beschriftung
- 3.5.3 Plot-Befehle für zweidimensionale Grafiken (2D-Grafik)
- 3.5.4 Plot-Befehle für dreidimensionale Grafiken (3D-Grafik)
- 3.5.5 Perspektive
- 3.5.6 Importieren, Exportieren und Drucken von Grafiken
- 3.5.7 Tipps rund um die MATLAB-Figure
- 3.6 Grafische Benutzeroberflächen
- 3.7 Übungsaufgaben
- 4 Differentialgleichungen in MATLAB
-
5 Regelungstechnische Funktionen – Control System Toolbox
-
5.1 Modellierung linearer zeitinvarianter Systeme als LTI-Modelle
- 5.1.1 Ubertragungsfunktion ¨– Transfer Function TF
- 5.1.2 Nullstellen-Polstellen-Darstellung – Zero-Pole-Gain ZPK
- 5.1.3 Zustandsdarstellung – State-Space SS
- 5.1.4 Frequenzgang-Daten-Modelle – Frequency Response Data FRD
- 5.1.5 Zeitdiskrete Darstellung von LTI-Modellen
- 5.1.6 Zeitverzögerungen in LTI-Modellen
-
5.2 Arbeiten mit LTI-Modellen
- 5.2.1 Eigenschaften von LTI-Modellen
- 5.2.2 Schnelle Datenabfrage
- 5.2.3 Rangfolge der LTI-Modelle
- 5.2.4 Vererbung von LTI-Modell-Eigenschaften
- 5.2.5 Umwandlung in einen anderen LTI-Modell-Typ
- 5.2.6 Arithmetische Operationen
- 5.2.7 Auswählen, verändern und verknüpfen von LTI-Modellen
- 5.2.8 Spezielle LTI-Modelle
- 5.2.9 Umwandlung zwischen zeitkontinuierlichen und zeitdiskreten Systemen
- 5.3 Analyse von LTI-Modellen
- 5.4 Reglerentwurf
- 5.5 Probleme der numerischen Darstellung
-
5.6 Übungsaufgaben
- 5.6.1 Erstellen von LTI-Modellen
- 5.6.2 Verzögerte Übertragungsglieder
- 5.6.3 Verzögerte Übertragungsglieder zeitdiskretisiert
- 5.6.4 Typumwandlung
- 5.6.5 Stabilitätsanalyse
- 5.6.6 Regelung der stabilen PT2-Übertragungsfunktion
- 5.6.7 Regelung der instabilen PT2-Übertragungsfunktion
- 5.6.8 Kondition und numerische Instabilität
-
5.1 Modellierung linearer zeitinvarianter Systeme als LTI-Modelle
- 6 Signalverarbeitung – Signal Processing Toolbox
- 7 Optimierung – Optimization Toolbox
-
8 Simulink Grundlagen
- 8.1 Starten von Simulink
- 8.2 Erstellen und Editieren eines Signalflussplans
- 8.3 Simulations- und Parametersteuerung
- 8.4 Signale und Datenobjekte
- 8.5 Signalerzeugung und -ausgabe
- 8.6 Mathematische Verknüpfungen und Operatoren
- 8.7 Simulationsparameter
- 8.8 Verwaltung und Organisation eines Simulink-Modells
- 8.9 Subsysteme und Model Referencing
- 8.10 Übungsaufgaben
-
9 Lineare und nichtlineare Systeme in Simulink
- 9.1 Bibliothek: Continuous – Zeitkontinuierliche Systeme
- 9.2 Analyse von Simulationsergebnissen
- 9.3 Bibliothek: Discontinuities – Nichtlineare Systeme
- 9.4 Bibliothek: Lookup Tables – Nachschlagetabellen
- 9.5 Bibliothek: User-Defined Functions – Benutzer-definierbare Funktionen
- 9.6 Algebraische Schleifen
- 9.7 S-Funktionen
- 9.8 Übungsaufgaben
- 10 Abtastsysteme in Simulink
-
11 Regelkreise in Simulink
- 11.1 Die Gleichstrom-Nebenschluss-Maschine GNM
- 11.2 Untersuchung der Systemeigenschaften
- 11.3 Kaskadenregelung
- 11.4 Zustandsbeobachter
- 11.5 Zustandsregelung mit Zustandsbeobachter
-
11.6 Initialisierungsdateien
- 11.6.1 Gleichstrom-Nebenschluss-Maschine
- 11.6.2 Stromregelung
- 11.6.3 Drehzahlregelung
- 11.6.4 Grundeinstellung Zustandsbeobachter
- 11.6.5 Zustandsbeobachtung mit Luenberger-Beobachter
- 11.6.6 Zustandsbeobachtung mit Störgrößen-Beobachter
- 11.6.7 Zustandsregelung mit Zustandsbeobachter
- 11.6.8 Zustandsregelung mit Luenberger-Beobachter
- 11.6.9 Zustandsregelung mit Störgrößen-Beobachter
- 11.7 Übungsaufgaben
-
12 Stateflow
- 12.1 Elemente von Stateflow
- 12.2 Strukturierung und Hierarchiebildung
-
12.3 Action Language
- 12.3.1 Numerische Operatoren
- 12.3.2 Logische Operatoren
- 12.3.3 Unäre Operatoren und Zuweisungsaktionen
- 12.3.4 Detektion von Wertänderungen
- 12.3.5 Datentyp-Umwandlungen
- 12.3.6 Aufruf von MATLAB-Funktionen und Zugriff auf den Workspace
- 12.3.7 Variablen und Events in Action Language
- 12.3.8 Temporallogik-Operatoren
- 12.4 Anwendungsbeispiel: Getränkeautomat
- 12.5 Anwendungsbeispiel: Steuerung eines Heizgebläses
- 12.6 Anwendungsbeispiel: Springender Ball
- 12.7 Übungsaufgaben
- Symbolverzeichnis
- Literaturverzeichnis
- Index
Product information
- Title: MATLAB - Simulink - Stateflow
- Author(s):
- Release date: November 2016
- Publisher(s): De Gruyter Oldenbourg
- ISBN: 9783110484953
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