控制系统仿真与CAD（第2版）
出版时间:
2017-09
版次:
2
ISBN:
9787111568971
定价:
33.00
装帧:
平装
开本:
16开
纸张:
胶版纸
页数:
208页
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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。 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
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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。
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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
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