用Python轻松设计控制系统
作者:
[日] 南裕树
（Yuki Minami） 著 , 施佳贤
译
出版时间:
2021-09
版次:
1
ISBN:
9787111688112
定价:
79.00
装帧:
平装
开本:
16开
纸张:
胶版纸
页数:
224页
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-
面向用Python进行控制系统设计的人，边学边用Python进行编程实践。重点阐述以状态空间模型为对象的现代控制系统的设计。全书分七章，包括： Pythhon环境的构建、数据和流控制、反馈控制、状态空间模型、闭环系统的控制设计、开环系统的控制设计、PID控制相位进延迟补偿，以及稳健性控制数字实现的高级控制系统设计。 译者序
前言
第1章 什么是控制 1
11 日常生活中的控制 3
12 反馈控制 4
13 控制工程的作用 6
14 本书概要 8
第2章 Python基础 12
21 搭建Python环境 14
22 Jupyter Notebook的使用方法 14
23 Python基础 18
231 数据和类型 19
232 流程控制 24
233 函数定义 27
234 闭包、lambda表达式、生成器、列表生成式 28
235 模块 30
24 本书中用到的模块 31
241 Numpy 31
242 Matplotlib 33
243 Scipy 37
244 Sympy 38
245 Python-Control 39
第3章 控制系统建模 43
31 描述动态系统 45
311 手推车的模型 46
312 垂直驱动机械臂的模型 46
313 RCL电路的模型 47
314 放大电路的模型 48
315 控制工程中使用的模型描述 49
32 传递函数模型 50
321 手推车和机械臂的传递函数模型 52
322 RCL电路和放大电路的传递函数模型 52
323 用Python表述模型 53
33 状态空间模型 55
331 手推车和机械臂的状态空间模型 57
332 RCL电路和放大电路的状态空间模型 58
333 用Python表述模型 59
34 框图 60
341 串联 61
342 并联 61
343 反馈 62
第4章 被控对象的行为 69
41 时域响应 71
411 一阶滞后系统 72
412 二阶滞后系统 77
42 状态空间模型的时域响应 83
43 稳定性 88
431 输入输出稳定性 88
432 渐进稳定性 91
44 极点与系统行为的关系 93
45 频域响应 95
451 一阶滞后系统 100
452 二阶滞后系统 102
第5章 关注闭环系统的控制系统设计 109
51 闭环系统的设计规格 111
511 稳定性 111
512 时域响应特性 113
513 频域响应特性 113
514 闭环系统的设计规格 114
52 PID控制 115
521 P控制的性能分析 116
522 PD控制 119
523 PID控制 122
53 二自由度控制 127
54 使用临界比例度法进行增益调整 131
55 使用模型匹配法进行增益调整 134
56 状态反馈控制 138
561 极点配置法 139
562 最优调节器 142
第6章 关注开环系统的控制系统设计 152
61 开环系统的设计规格 154
611 稳定性 154
612 快速性与阻尼特性 160
613 稳态误差 162
614 开环系统的设计规格 163
62 PID控制 163
621 P控制 163
622 PI控制 165
623 PID控制 167
63 相位超前校正和相位滞后校正 172
631 相位滞后校正 172
632 相位超前校正 174
633 垂直驱动机械臂的控制系统设计 175
第7章 高级控制系统设计 184
71 使用观测器的输出反馈控制 186
72 鲁棒控制 193
73 数字化实现 200
731 使用零阶保持的离散化 201
732 使用双线性变换的离散化 202
附录 数学补充内容 208
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内容简介:
面向用Python进行控制系统设计的人，边学边用Python进行编程实践。重点阐述以状态空间模型为对象的现代控制系统的设计。全书分七章，包括： Pythhon环境的构建、数据和流控制、反馈控制、状态空间模型、闭环系统的控制设计、开环系统的控制设计、PID控制相位进延迟补偿，以及稳健性控制数字实现的高级控制系统设计。
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目录:
译者序
前言
第1章 什么是控制 1
11 日常生活中的控制 3
12 反馈控制 4
13 控制工程的作用 6
14 本书概要 8
第2章 Python基础 12
21 搭建Python环境 14
22 Jupyter Notebook的使用方法 14
23 Python基础 18
231 数据和类型 19
232 流程控制 24
233 函数定义 27
234 闭包、lambda表达式、生成器、列表生成式 28
235 模块 30
24 本书中用到的模块 31
241 Numpy 31
242 Matplotlib 33
243 Scipy 37
244 Sympy 38
245 Python-Control 39
第3章 控制系统建模 43
31 描述动态系统 45
311 手推车的模型 46
312 垂直驱动机械臂的模型 46
313 RCL电路的模型 47
314 放大电路的模型 48
315 控制工程中使用的模型描述 49
32 传递函数模型 50
321 手推车和机械臂的传递函数模型 52
322 RCL电路和放大电路的传递函数模型 52
323 用Python表述模型 53
33 状态空间模型 55
331 手推车和机械臂的状态空间模型 57
332 RCL电路和放大电路的状态空间模型 58
333 用Python表述模型 59
34 框图 60
341 串联 61
342 并联 61
343 反馈 62
第4章 被控对象的行为 69
41 时域响应 71
411 一阶滞后系统 72
412 二阶滞后系统 77
42 状态空间模型的时域响应 83
43 稳定性 88
431 输入输出稳定性 88
432 渐进稳定性 91
44 极点与系统行为的关系 93
45 频域响应 95
451 一阶滞后系统 100
452 二阶滞后系统 102
第5章 关注闭环系统的控制系统设计 109
51 闭环系统的设计规格 111
511 稳定性 111
512 时域响应特性 113
513 频域响应特性 113
514 闭环系统的设计规格 114
52 PID控制 115
521 P控制的性能分析 116
522 PD控制 119
523 PID控制 122
53 二自由度控制 127
54 使用临界比例度法进行增益调整 131
55 使用模型匹配法进行增益调整 134
56 状态反馈控制 138
561 极点配置法 139
562 最优调节器 142
第6章 关注开环系统的控制系统设计 152
61 开环系统的设计规格 154
611 稳定性 154
612 快速性与阻尼特性 160
613 稳态误差 162
614 开环系统的设计规格 163
62 PID控制 163
621 P控制 163
622 PI控制 165
623 PID控制 167
63 相位超前校正和相位滞后校正 172
631 相位滞后校正 172
632 相位超前校正 174
633 垂直驱动机械臂的控制系统设计 175
第7章 高级控制系统设计 184
71 使用观测器的输出反馈控制 186
72 鲁棒控制 193
73 数字化实现 200
731 使用零阶保持的离散化 201
732 使用双线性变换的离散化 202
附录 数学补充内容 208
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