- 机械工业出版社
- 9787111568971
- 2-2
- 120225
- 46255700-0
- 平装
- 16开
- 2017-09
- 326
- 220
- 工学
- 控制科学与工程
- TP273
- 电气工程与智能控制
- 本科
内容简介
以MATLAB为仿真平台,以自动控制系统为主线,系统地介绍了控制系统的建模、分析与设计的基本原理和仿真方法。本书共分五章,分别介绍了MATLAB基础知识、控制系统在MATLAB中的描述、控制系统各种分析方法及MATLAB实现、以MATLAB为工具的控制系统设计与仿真、Simulink及其应用。
目录
目 录前 言第1 章 控制系统仿真及工具软件概述 1 1. 1 控制系统及仿真软件 1 1. 1. 1 控制系统模型 1 1. 1. 2 控制系统仿真 2 1. 1. 3 MATLAB 的语言特点 3 1. 1. 4 MATLAB 的控制产品 4 1. 2 MATLAB 的操作与使用 5 1. 2. 1 MATLAB 的工作空间 6 1. 2. 2 MATLAB 的命令窗口 6 1. 2. 3 MATLAB 的程序编辑器 6 1. 2. 4 MATLAB 的帮助文件 7 1. 3 数值计算与矩阵运算 10 1. 3. 1 MATLAB 的数值类型 10 1. 3. 2 矩阵运算 12 1. 3. 3 符号运算 15 1. 4 程序、 文件和函数 23 1. 4. 1 M 文件编程 23 1. 4. 2 常用的编程语句 26 1. 4. 3 程序调试与诊断 30 本章小结 33 习题 33第2 章 控制系统的数学描述 34 2. 1 控制系统数学模型与控制工具箱函数 34 2. 1. 1 传递函数模型 34 2. 1. 2 状态空间模型 42 2. 2 控制系统模型的转换及连接 47 2. 2. 1 模型转换函数 47 2. 2. 2 模型连接与化简 51 2. 3 控制系统建模工程实例 55 本章小结 62 习题 62第3 章 控制系统分析 63 3. 1 控制系统的时域分析 63 3. 1. 1 时域分析基础 63 3. 1. 2 系统的稳态性能分析 64 3. 1. 3 阶跃响应分析 65 3. 1. 4 脉冲响应分析 70 3. 1. 5 任意输入的时域响应分析 73 3. 1. 6 控制系统时域分析综合实例 74 3. 2 控制系统的根轨迹分析 75 3. 2. 1 函数指令方式 75 3. 2. 2 单输入单输出设计工具 82 3. 3 控制系统的频域分析 91 3. 3. 1 频率响应与 Nyquist 图 92 3. 3. 2 伯德图分析 95 3. 3. 3 控制系统频域分析综合实例 99 3. 3. 4 基于单输入单输出设计工具的控制系统频域分析 101 3. 4 控制系统的稳定性分析 102 3. 4. 1 控制系统稳定性分析方法简述 102 3. 4. 2 控制系统稳定性分析的MATLAB实现 104 3. 5 控制系统的可观性与可控性分析 106 3. 5. 1 系统的可观性分析 107 3. 5. 2 系统的可控性分析 109 本章小结 112 习题 112第4 章 控制系统设计与仿真 113 4. 1 基于根轨迹的控制系统设计 113 4. 1. 1 基于根轨迹的相位超前校正 113 4. 1. 2 基于根轨迹的相位滞后校正 123 4. 2 基于伯德图的控制系统设计 126 4. 2. 1 基于伯德图的相位超前校正 126 4. 2. 2 基于伯德图的相位滞后校正 130 4. 2. 3 基于伯德图的滞后 ̄超前校正 133 4. 3 控制系统的 PID 控制器设计 136 4. 3. 1 PID 控制规律 137 4. 3. 2 PID 控制器设计方法 140 4. 3. 3 PID 控制器设计实例 146 4. 4 极点配置与观测器设计 150目 录Ⅶ 4. 4. 1 极点配置 150 4. 4. 2 全维状态观测器设计 153 4. 4. 3 降维状态观测器设计 155 4. 4. 4 基于观测器的状态反馈系统设计综合实例 157 本章小结 159 习题 159第5 章 控制系统CAD ——— Simulink基础与应用 161 5. 1 Simulink 基本介绍与基本操作 161 5. 1. 1 Simulink 的基本介绍 161 5. 1. 2 Simulink 的启动 161 5. 1. 3 Simulink Library 163 5. 2 Simulink 的建模方法与仿真 168 5. 2. 1 仿真模型编译器 168 5. 2. 2 仿真系统的编辑 169 5. 2. 3 Simulink 仿真参数的设定 172 5. 2. 4 Simulink 与MATLAB 的接口设计 174 5. 3 Simulink 子系统的创建与封装 176 5. 3. 1 Simulink 子系统的创建 176 5. 3. 2 Simulink 子系统的封装 178 5. 4 采用 MATLAB 命令进行仿真与分析 181 5. 4. 1 仿真系统的打开和关闭 181 5. 4. 2 功能模块参数设置 182 5. 4. 3 系统模型的仿真运行 183 5. 4. 4 仿真系统参数设置 183 5. 4. 5 运行结果分析 185 5. 5 S 函数 187 5. 5. 1 S 函数简介 188 5. 5. 2 用 M 文件创建 S 函数 190 5. 6 基于Simulink 的系统分析与设计实例 195 5. 6. 1 连续系统的时域分析实例 195 5. 6. 2 连续系统的稳定性分析实例 197 5. 6. 3 连续系统的稳态误差分析实例 199 5. 6. 4 线性连续系统的设计实例 203 本章小结 208 习题 208参考文献 209