Inhaltsverzeichnis. Angelika Bosl. Einführung in MATLAB/Simulink. Berechnung, Programmierung, Simulation. ISBN (Buch):

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1 Inhaltsverzeichnis Angelika Bosl Einführung in MATLAB/Simulink Berechnung, Programmierung, Simulation ISBN (Buch): ISBN (E-Book): Weitere Informationen oder Bestellungen unter sowie im Buchhandel. Carl Hanser Verlag, München

2 Inhalt 1 Einleitung Warum MATLAB / SIMULINK? MATLAB- / SIMULINK-Versionen Installation der Software Start der Arbeit mit MATLAB Grundlagen zum MATLAB-Desktop MATLAB-Fenster Command Window, das Befehlsfenster Current Directory, das Arbeitsverzeichnis Workspace, der Arbeitsbereich oder Arbeitsspeicher Command History, die Chronik der Befehle Start -Knopf MATLAB-Hilfe und Beschreibungen der Befehle Zahlen, Vektoren und Matrizen Darstellung von Zahlen Umrechnung von Zahlen Runden von Nachkommazahlen Definition von Variablen als Skalare, Vektoren oder Matrizen Definieren von Variablen Spalten- und Zeilenvektoren Matrizen Werte zuordnen Spezielle Matrizen Größe eines Vektors oder einer Matrix Maximal- und Minimalwerte bestimmen Statistische Charakteristika bestimmen Mathematische Berechnungen mit MATLAB Grundrechenarten Elementare mathematische Funktionen... 59

3 8 Inhalt 4.3 Trigonometrische Funktionen Relationale Operatoren Logische Operatoren Besonderheiten beim Rechnen mit Vektoren und Matrizen Vektoraddition und -subtraktion Transponieren einer Matrix oder eines Vektors Invertieren einer quadratischen Matrix Rang einer Matrix mit rank Determinante einer quadratischen Matrix Matrixmultiplikation Multiplikation einer Matrix mit einem Skalar Potenzieren einer Matrix Vektor-Matrix-Produkt Linke Matrixdivision (engl. backslash division ) Rechte Matrixdivision (engl. slash division ) Spezielle Matrixmanipulationen Spezielle mathematische Befehle für Matrizen Spezielle Teilbereiche einer Matrix extrahieren Feldoperationen: Elementweise Verknüpfung von Vektoren Elementweise Multiplikation (engl. array multiply ) Elementweise Division Elementweises Potenzieren Grafische Darstellungen von Funktionen Einfache Grafiken und Diagramme mit plot Grafikeigenschaften Figure Properties Farbpaletten auswählen mit colormap Figure Properties über die Befehlszeile definieren Properties direkt im Grafikfenster bestimmen Mehrere Diagramme in einem Grafikfenster Mehrere Kurven oder Diagrammtypen in einem Diagramm mit hold Unterdiagramme in einem Grafikfenster mit subplot Grafiktypen im zweidimensionalen Bereich Grafiktypen im dreidimensionalen Bereich Grafiken erzeugen mit dem Plot Selector

4 Inhalt 9 6 Programmieren in MATLAB M-File-Editor M-File-Varianten Blank M-Files Einfache Befehlsfolgen Kontrollstrukturen für die komplexere Programmierung for-schleife while-schleife if-elseif-else-verzweigung switch-case-otherwise-verzweigung try-catch-fehlerkontrolle Weitere Befehle, die den Programmablauf beeinflussen Nützliche Befehle für die Arbeit mit M-Files Function M-File Funktionen in MATLAB Kopfzeile einer Funktion (Syntax) Aufbau einer Funktion Verschachtelte Funktionen Class M-File Control Toolbox Alles was man für die Regelungstechnik braucht Eingabe der Übertragungsfunktion G s eines Regelkreises Befehl tf Befehl conv zur Polynommultiplikation Zusammenschaltung von Modellen (Signalflussplan-Algebra) Reihen-, Serien- oder Kettenschaltung Parallelschaltung Übertragungsfunktion mithilfe der Laplace-Variablen s Polform einer Übertragungsfunktion mit zpk Befehl feedback zur Berechnung des geschlossenen Regelkreises Führungsübertragungsfunktion Grafische Darstellungsmöglichkeiten für Übertragungsfunktionen Impulsantwort (Gewichtsfunktion) mit impulse Sprungantwort (Übergangsfunktion) mit step Bode-Diagramm (Frequenzgang) mit bode Nyquist-Ortskurve mit nyquist Nichols-Ortskurve mit nichols Pol- und Nullstellendiagramm mit pzmap Wurzelortskurve (WOK) mit rlocus

5 10 Inhalt 7.4 Charakteristika einer Übertragungsfunktion Befehl pole zur Berechnung der Pole einer Übertragungsfunktion Befehle tzero (engl. transmission zeros) undzero zur Berechnung der Nullstellen Befehl get zur Ausgabe der Eigenschaften einer Übertragungsfunktion Befehl set zum Setzen von Eigenschaften einer Übertragungsfunktion Befehl margin Einfacher Reglerentwurf mit MATLAB Bestimmung des Verstärkungsfaktors K V mit dem Bode-Diagramm Bestimmung des Regel- oder Verstärkungsfaktors K V mithilfe der Wurzelortskurve (WOK) SISO Design Tool zum Reglerentwurf sisotool Fenster Architecture Fenster Compensator Editor Fenster Graphical Tuning Interaktives Grafikfenster Design Plot Fenster Analysis Plots Fenster Automated Tuning SISO Design Task Node Control and Estimation Tools Manager -Taskleiste Einführung in die SIMULINK-Toolbox Erste Schritte in SIMULINK Wichtige Funktionen in der Menüleiste einer SIMULINK-Simulation Menüpunkt File Menüpunkt Edit Menüpunkt View Menüpunkt Simulation Menüpunkt Format Menüpunkt Tools Kurzbeschreibung der Icons der Symbolleiste Kurzbeschreibung der wichtigsten SIMULINK-Blöcke Tipps & Tricks für Regelkreis-Simulationen PI-Regler PID-Regler Tipps zur Auswertung grafischer Ergebnisse des Scope Ändern der grafischen Darstellung im Bildbearbeitungsprogramm Konfigurierbare Darstellung desscope-fensters über MATLAB

6 Inhalt 11 A B C MATLAB-Befehlsliste für die Abbildungen der zweidimensionalen Grafikbeispiele in Abschnitt MATLAB-Befehlsliste für die Abbildungen der dreidimensionalen Grafikbeispiele in Abschnitt M-File zur Berechnung eines optimierten Reglers mithilfe des Bode-Diagramms und des margin-befehls Literatur Index