Systeme der Regelungstechnik mit MATLAB und Simulink

Vorwort

Inhalt

1 Einleitung

2 Einführung in MATLAB

2.1 Eingaben

2.2 Kommandos, Operationen, Werte, Funktionen

2.3 Matrizen

2.4 Vektoren

2.5 Polynome

2.6 Graphische Darstellungen

2.7 Function Handles

3 Einführung in Simulink

3.1 Der Funktionsblock

3.2 Eingabe- und Ausgabeblöcke

3.3 Signalverbindungen – Informationsaustausch

3.4 Algebraische Schleifen – Algebraic Loops

3.5 S-Functions

3.6 Maskieren von Systemen

3.7 Embedded MATLAB Functions

4 Modellbildung

4.1 Das mathematische Modell

4.2 Prozessanalyse

4.3 Erhaltungssatz der Masse

4.4 Erhaltungssatz der Energie – Energiebilanz

4.5 Erhaltungssatz des Impulses – Impulsbilanz

4.6 Beschreibung im Zustandsraum

4.7 Linearisierung nichtlinearer zeitinvarianter Systeme

4.8 Standardform linearer, zeitinvarianter Systeme

5 Systeme und ihre Modelle

5.1 Das System Stab-Wagen

5.2 Antrieb

5.3 Inverses Pendel

5.4 Regelkreis

5.5 Elektrisches Netzwerk – sprungfähiges System

5.6 RLC-Netzwerk als Brückenschaltung

6 Mathematische Beschreibung linearer, zeitinvarianter Systeme

6.1 Lineare Übertragungsglieder

6.2 Lineare Differenzialgleichungen und ihre Lösung

6.3 Die Laplacetransformation

6.4 Die Übertragungsfunktion

6.5 Der Frequenzgang

6.6 Das Frequenzkennlinien-Diagramm

6.7 Das Wurzelortverfahren

7 Testsignale und Zeitantworten

7.1 Anfangswertantwort mit der M-function initial

7.2 Sprungantwort – Übergangsfunktion

7.3 Impulsantwort – Gewichtsfunktion

7.4 Antwort auf beliebige Signale mit der M-function lsim

7.5 Der LTI Viewer mit der M-function ltiview

8 Systemeigenschaften

8.1 Das Schwingungsglied

8.2 Stationäre Verstärkung mit der M-function dcgain

8.3 Eigenschaften der Systemmatrix A

8.4 Stabilität linearer Systeme

8.5 Normalformen der Systemmatrix

8.6 Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit

8.7 Transformationen

9 Kopplung von Systemen

9.1 Beschreibung durch Übertragungsfunktionen

9.2 Beschreibung durch Zustandsgleichungen

10 Literaturverzeichnis

Index