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正版 控制系统仿真 张袅娜 机械工业出版社 9787111448624 书籍
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出版说明前言第1章 绪论1.1 控制系统仿真的基本概念1.1.1 仿真的基本概念1.1.2 计算机仿真的分类1.1.3 控制系统仿真1.2 控制系统仿真研究的步骤1.3 控制系统仿真的应用和发展1.3.1 控制系统仿真的应用1.3.2 控制系统仿真的发展1.4 MATLAB/Simulink简介1.4.1 MATLAB简介1.4.2 Simulink简介1.5 本章小结第2章 MATLAB语言基础2.1 MATLAB的编程环境2.1.1 MATLAB启动和退出2.1.2 MATLAB的命令窗口2.1.3 MATLAB的工作空间2.1.4 当前目录窗口2.1.5 命令历史窗口2.1.6 MATLAB文件管理2.1.7 MATLAB帮助使用2.1.8 数据交换系统2.2 MATLAB基础知识2.2.1 变量与常量2.2.2 数字变量的运算及显示格式2.2.3 字符串2.3 矩阵运算2.3.1 矩阵生成2.3.2 矩阵基本操作2.3.3 矩阵运算2.4 数组运算2.4.1 基本数学运算2.4.2 关系运算2.4.3 逻辑运算2.4.4 基本初等函数2.5 符号运算2.6 矩阵函数2.6.1 三角分解法2.6.2 正交分解法2.6.3 奇异值分解法2.6.4 特征值分解法2.6.5 矩阵的秩2.6.6 多项式2.7 MATLAB常用绘图命令2.7.1 二维图形的绘制2.7.2 三维图形2.7.3 图形的输出2.8 MATLAB程序设计2.8.1 M文件编辑器2.8.2 MATLAB程序类型2.8.3 函数变量及变量作用域2.8.4 子函数与私有函数2.8.5 交互式输入2.8.6 MATLAB程序流程控制2.9 本章小结习题第3章 Simulink仿真工具3.1 运行Simulink演示程序3.2 Simulink模型的建立3.2.1 Simulink模型窗口3.2.2 Simulink模块库简介3.2.3 Simulink模块的操作3.2.4 模块的连接3.2.5 模块的参数修改3.2.6 Simulink模块的联机帮助系统3.2.7 Simulink模型的输出与打印3.2.8 Simulink模型举例3.3 Simulink的仿真方法3.3.1 仿真过程的设置3.3.2 系统仿真3.3.3 模糊控制系统的仿真3.4 S-函数3.4.1 S-函数的工作方式3.4.2 用MATLAB语言编写S-函数3.4.3 用C语言编写S-函数3.5 本章小结习题第4章 控制系统数学模型4.1 动态过程微分方程描述4.2 动态过程的传递函数描述4.2.1 传递函数定义与性质4.2.2 传递函数零极点表示4.2.3 传递函数的部分分式表示4.2.4 典型环节的传递函数及其时域响应4.2.5 高阶系统的时域分析4.3 动态过程状态空间描述4.4 系统模型转换及连接4.4.1 模型转换4.4.2 模型连接4.5 本章小结习题第5章 控制系统分析5.1 时域分析5.1.1 典型输入信号5.1.2 动态性能指标5.1.3 线性系统时域响应5.1.4 时域分析相关的MATLAB函数5.1.5 MATLAB/Simulink在时域分析中的应用5.2 稳定性分析5.2.1 稳定性基本概念5.2.2 稳定性判据5.2.3 稳态误差计算5.2.4 MATLAB在稳定性分析中的应用5.3 根轨迹分析5.3.1 幅值条件和相角条件5.3.2 绘制根轨迹的一般法则5.3.3 广义根轨迹5.3.4 根轨迹分析相关的MATLAB函数5.3.5 MATLAB在绘制根轨迹图中的应用5.4 频域分析5.4.1 频率特性5.4.2 典型环节频率响应分析5.4.3 闭环频率响应分析5.4.4 稳定性分析5.4.5 频域分析相关的MATLAB函数5.4.6 MATLAB在绘制频率特性中的应用5.5 线性系统的状态可控性与状态可观性分析5.5.1 状态可控性5.5.2 状态可观性5.5.3 MATLAB在状态可控性和可观性分析中的应用5.6 李雅普诺夫稳定性分析5.6.1 李雅普诺夫第一法5.6.2 李雅普诺夫第二法5.6.3 利用MATLAB进行系统稳定性分析5.7 本章小结习题第6章 控制器设计6.1 PID控制器设计6.1.1 PID控制器概述6.1.2 比例控制器6.1.3 积分控制器6.1.4 比例积分控制器6.1.5 比例微分控制器6.1.6 比例积分微分控制器6.2 PID控制器参数整定6.2.1 Ziegler-Nichols整定法6.2.2 临界振荡法6.2.3 衰减曲线法6.2.4 凑试法6.3 控制系统校正的根轨迹法6.3.1 基于根轨迹法的超前校正6.3.2 基于根轨迹法的滞后校正6.3.3 基于根轨迹法的超前滞后校正6.4 控制系统校正的频率响应法6.4.1 基于频率法的超前校正6.4.2 基于频率法的滞后校正6.5 状态反馈与极点配置6.5.1 状态反馈6.5.2 输出反馈6.5.3 极点配置6.6 状态观测器6.7 本章小结习题第7章 控制系统仿真实验7.1 MATLAB平台认识实验7.2 MATLAB绘图7.3 控制系统的阶跃响应7.4 控制系统的根轨迹作图7.5 直流电动机调速系统7.6 交流电动机调速系统7.7 本章小结参考文献
《控制系统仿真/21世纪高等院校电气信息类系列教材》从工程应用角度出发,为控制系统的分析、设计和综合研究提供了的技术手段;从MATLAB/Simulink基础知识、控制系统数学模型、控制系统分析、控制器设计、控制系统仿真实验等几个方面讲述了运用MATLAB进行控制系统分析和设计的方法。《控制系统仿真/21世纪高等院校电气信息类系列教材》共分7章,包括控制系统仿真的基本概念与步骤、MATLAB语言基础、Simulink仿真工具、控制系统数学模型、控制系统时域分析、频域分析、稳定性分析、根轨迹分析法、线性系统的状态可控性与状态可观性分析、李雅普诺夫稳定性分析、控制器设计、控制系统仿真实验等内容。各章通过具体的应用实例和习题帮助读者理解和掌握自动控制原理、现代控制理论以及MATLAB/Simulink相关功能和工具的使用。 《控制系统仿真/21世纪高等院校电气信息类系列教材》各章节之间的内容既相互联系又相对独立,读者可根据需要进行选择性阅读。本书可作为高等院校控制工程、自动化、机电、测控技术等专业学生和研究生的教学参考用书,也可作为相关领域的工程技术和研究人员的参考用书。
为了更好地推动MATLAB/Simulink在控制系统仿真、分析与设计中的应用,张袅娜、冯雷主编的这本《控制系统仿真》参考了有关同类教材及资料,结合教学科研工作实践,以教案为蓝本编写而成。全书从工程实用角度出发,通过典型的例题、习题与实验指导,详细论述了MATLAB7.0/Simulink7.0的功能、操作及其在控制系统中的应用。书中所述的大部分内容和例子,是编者多年来从事教学与科研的成果,具有很强的代表性。
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