课程简介
近十年来，随着MATLAB语言和Simulink仿真环境在控制系统研究与教学中日益广泛的应用，在系统仿真、自动控制等领域，国外很多高校在教学与研究中都将MATLAB/ Simulink语言作为首选的计算机工具。我国的科学工作者和教育工作者也逐渐认识到MATLAB语言的重要性，对MATLAB语言在理工科教学与科研中的地位也达成了共识。
本课程以国际上最流行的MATLAB/Simulink语言为主要工具，在全新的框架下对控制系统建模、仿真、分析与设计进行了较全面的介绍，包括MATLAB语言的编程方法及其在各类数学问题求解中的应用；各类线性系统模型的表示方法与模型转换、系统辨识问题的求解方法；控制系统的计算机辅助分析；基于Simulink的控制系统建模仿真的方法；应用技巧及建模实例；控制系统的计算机辅助设计算法等内容。
本课程2007年获评为辽宁省精品课，2008年获评为国家级精品课，2008年课程所用教材被评为国家级精品教材，2010年课程团队获评为辽宁省教学团队，2013年获评为国家级精品资源共享课程，2013年课程负责人薛定宇教授获评为辽宁省教学名师，课程建设相关成果多次获得辽宁省、东北大学教学成果奖。
课程大纲
控制系统仿真与CAD概述
01-01为什么学习MATLAB
01-02控制问题演示
01-03本课程主要内容
01-04计算机工具发展概述
01-05MATLAB语言发展概述
第1章控制系统仿真与CAD概述单元测试
第1章控制系统仿真与CAD概述单元作业
MATLAB语言程序设计基础
02-01数据结构
02-02矩阵与向量的输入
02-03矩阵的代数运算
02-04矩阵的其他运算
02-05流程结构
02-06函数编写
02-07二维曲线的绘制
02-08特殊二维图形
02-09三维图形的绘制
02-10面向对象程序设计
02-11界面设计举例
第2章MATLAB语言程序设计基础单元测试
第2章MATLAB语言程序设计基础单元作业
科学运算问题MATLAB求解
03-01线性代数运算
03-02方程求解
03-03非线性方程求解
03-04微分方程求解（上）
03-05微分方程求解（下）
03-06最优化问题
03-07Laplace与Z变换
第3章科学运算问题MATLAB求解单元测试
第3章科学运算问题MATLAB求解单元作业
线性控制系统的数学模型
04-01系统数学模型举例
04-02传递函数模型
04-03状态方程输入
04-04离散模型输入
04-05模型转换
04-06状态方程实现
04-07典型系统连接计算
04-08方框图化简
04-09代数化简
04-10模型降阶方法
04-11次最优模型降阶
04-12系统辨识简介
04-13辨识进阶
第4章线性控制系统的数学模型单元测试
第4章线性控制系统的数学模型单元作业
线性系统的计算机辅助分析
05-01稳定性分析
05-02线性系统性能分析
05-03状态空间解析解
05-04传递函数解析解
05-05线性系统时域响应（上）
05-06线性系统时域响应（下）
05-07根轨迹分析（上）
05-08根轨迹分析（下）
05-09频域分析（上）
05-10频域分析（下）
05-11多变量系统频域分析（上）
05-12多变量系统频域分析（下）
第5章线性系统的计算机辅助分析单元测试
第5章线性系统的计算机辅助分析单元作业
非线性系统的建模与仿真
06-01Simulink简介
06-02Simulink建模举例
06-03微分方程框图求解
06-04控制系统建模（上）
06-05控制系统建模（中）
06-06控制系统建模（下）
06-07静态非线性环节
06-08非线性系统线性化
06-09子系统
06-10模块封装
06-11S-函数编程（上）
06-12S-函数编程（下）
06-13多领域物理建模概述
第6章非线性系统的建模与仿真单元测试
第6章非线性系统的建模与仿真单元作业
控制器设计的经典方法
07-01超前滞后校正器设计
07-02状态空间设计方法（上）
07-03状态空间设计方法（中）
07-04状态空间设计方法（下）
07-05最优控制器设计（上）
07-06最优控制器设计（中）
07-07最优控制器设计（下）
07-08多变量系统设计（上）
07-09多变量系统设计（下）
07-10动态解耦
第7章控制器设计的经典方法单元测试
第7章控制器设计的经典方法单元作业
PID控制器设计方法
08-01PID控制器简介
08-02PID控制器经典设计方法
08-03最优PID控制器设计界面
第8章PID控制器设计方法单元测试
第8章PID控制器设计方法单元作业
鲁棒控制器设计
09-01鲁棒控制简介
09-02反馈控制结构与加权函数
09-03H2-Hinf控制器设计
第9章鲁棒控制器设计单元测试
第9章鲁棒控制器设计单元作业
智能控制器设计方法
10-01模型参考自适应控制
10-02自抗扰控制
10-03模糊控制
10-04神经网络控制
10-05全局最优化计算
第10章智能控制器设计方法单元测试
第10章智能控制器设计方法单元作业
分数阶控制基础
11-01分数阶微积分
11-02分数阶微积分计算
11-03分数阶传递函数模型（上）
11-05分数阶PID控制器
11-06分数阶非线性系统仿真（上）
11-07分数阶非线性系统仿真（下）
11-04分数阶传递函数模型（下）
第11章分数阶控制基础单元测试
第11章分数阶控制基础单元作业
01-01为什么学习MATLAB
01-02控制问题演示
01-03本课程主要内容
01-04计算机工具发展概述
01-05MATLAB语言发展概述
第1章控制系统仿真与CAD概述单元测试
第1章控制系统仿真与CAD概述单元作业
MATLAB语言程序设计基础
02-01数据结构
02-02矩阵与向量的输入
02-03矩阵的代数运算
02-04矩阵的其他运算
02-05流程结构
02-06函数编写
02-07二维曲线的绘制
02-08特殊二维图形
02-09三维图形的绘制
02-10面向对象程序设计
02-11界面设计举例
第2章MATLAB语言程序设计基础单元测试
第2章MATLAB语言程序设计基础单元作业
科学运算问题MATLAB求解
03-01线性代数运算
03-02方程求解
03-03非线性方程求解
03-04微分方程求解（上）
03-05微分方程求解（下）
03-06最优化问题
03-07Laplace与Z变换
第3章科学运算问题MATLAB求解单元测试
第3章科学运算问题MATLAB求解单元作业
线性控制系统的数学模型
04-01系统数学模型举例
04-02传递函数模型
04-03状态方程输入
04-04离散模型输入
04-05模型转换
04-06状态方程实现
04-07典型系统连接计算
04-08方框图化简
04-09代数化简
04-10模型降阶方法
04-11次最优模型降阶
04-12系统辨识简介
04-13辨识进阶
第4章线性控制系统的数学模型单元测试
第4章线性控制系统的数学模型单元作业
线性系统的计算机辅助分析
05-01稳定性分析
05-02线性系统性能分析
05-03状态空间解析解
05-04传递函数解析解
05-05线性系统时域响应（上）
05-06线性系统时域响应（下）
05-07根轨迹分析（上）
05-08根轨迹分析（下）
05-09频域分析（上）
05-10频域分析（下）
05-11多变量系统频域分析（上）
05-12多变量系统频域分析（下）
第5章线性系统的计算机辅助分析单元测试
第5章线性系统的计算机辅助分析单元作业
非线性系统的建模与仿真
06-01Simulink简介
06-02Simulink建模举例
06-03微分方程框图求解
06-04控制系统建模（上）
06-05控制系统建模（中）
06-06控制系统建模（下）
06-07静态非线性环节
06-08非线性系统线性化
06-09子系统
06-10模块封装
06-11S-函数编程（上）
06-12S-函数编程（下）
06-13多领域物理建模概述
第6章非线性系统的建模与仿真单元测试
第6章非线性系统的建模与仿真单元作业
控制器设计的经典方法
07-01超前滞后校正器设计
07-02状态空间设计方法（上）
07-03状态空间设计方法（中）
07-04状态空间设计方法（下）
07-05最优控制器设计（上）
07-06最优控制器设计（中）
07-07最优控制器设计（下）
07-08多变量系统设计（上）
07-09多变量系统设计（下）
07-10动态解耦
第7章控制器设计的经典方法单元测试
第7章控制器设计的经典方法单元作业
PID控制器设计方法
08-01PID控制器简介
08-02PID控制器经典设计方法
08-03最优PID控制器设计界面
第8章PID控制器设计方法单元测试
第8章PID控制器设计方法单元作业
鲁棒控制器设计
09-01鲁棒控制简介
09-02反馈控制结构与加权函数
09-03H2-Hinf控制器设计
第9章鲁棒控制器设计单元测试
第9章鲁棒控制器设计单元作业
智能控制器设计方法
10-01模型参考自适应控制
10-02自抗扰控制
10-03模糊控制
10-04神经网络控制
10-05全局最优化计算
第10章智能控制器设计方法单元测试
第10章智能控制器设计方法单元作业
分数阶控制基础
11-01分数阶微积分
11-02分数阶微积分计算
11-03分数阶传递函数模型（上）
11-05分数阶PID控制器
11-06分数阶非线性系统仿真（上）
11-07分数阶非线性系统仿真（下）
11-04分数阶传递函数模型（下）
第11章分数阶控制基础单元测试
第11章分数阶控制基础单元作业