基于MATLAB/Simulink的控制系统及应用
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作者王宏伟于驰孟范伟
出版社机械工业出版社
ISBN9787111710691
出版时间2022-09
装帧平装
开本16开
定价79元
货号1202739001
上书时间2024-10-19
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目录
前言第1章控制系统与仿真概述1.1引言1.2控制系统概述1.2.1控制系统基本概念1.2.2控制系统的控制方式1.2.3控制系统的组成1.2.4控制系统的分类1.3仿真技术概述1.3.1计算机仿真基本概况1.3.2控制系统仿真基本概况1.3.3控制系统仿真的发展及分类1.4MATLAB/Simulink下的控制系统仿真1.5本章小结第2章MATLAB程序设计基础2.1引言2.2MATLAB概述2.2.1MATLAB的产生与发展2.2.2MATLAB的特点2.3MATLAB工作环境2.3.1MATLAB的启动与退出2.3.2MATLAB窗口界面2.3.3MATLAB帮助系统2.4MATLAB语言基础2.4.1MATLAB语言的变量2.4.2MATLAB语言的常量2.4.3MATLAB语言的数据类型2.4.4MATLAB语言的特殊运算符号2.5MATLAB矩阵2.5.1一般矩阵的创建2.5.2特殊矩阵的创建2.5.3冒号的作用2.6基本运算2.6.1算术运算2.6.2关系运算2.6.3逻辑运算2.7程序设计2.7.1M文件2.7.2程序控制结构2.8本章小结第3章MATLAB图形处理3.1引言3.2二维图形绘制3.2.1绘制二维曲线3.2.2图形修饰3.2.3多图形绘制3.2.4其他二维图形绘制3.3三维图形绘制3.3.1三维曲线绘制3.3.2三维曲面绘制3.3.3其他三维图形绘制3.4隐函数图形绘制3.5动态图形绘制3.5.1创建逐帧动画3.5.2创建轨迹动画3.6本章小结第4章Simulink仿真环境4.1引言4.2Simulink操作基础4.2.1Simulink的启动与退出4.2.2Simulink常用模块库4.3仿真模型的建立4.3.1模块库的选择4.3.2模块的操作4.3.3模块的连接4.3.4模块的参数设置4.4系统仿真实例4.5子系统的创建与封装4.5.1子系统的创建4.5.2子系统的封装4.6S函数设计与应用4.6.1S函数的基本结构4.6.2S函数设计举例4.7本章小结第5章控制系统数学模型5.1引言5.2微分方程建立及其MATLAB描述5.3拉氏变换及其MATLAB描述5.4传递函数建立及其MATLAB描述5.4.1多项式传递函数模型5.4.2零极点传递函数模型5.4.3状态空间模型5.4.4Simulink中的控制系统模型表示5.5系统模型的相互转换5.6系统模型间的连接5.6.1串联结构5.6.2并联结构5.6.3反馈结构5.6.4复杂结构5.7本章小结第6章时域分析法6.1引言6.2时域分析函数及性能指标6.2.1时域分析函数6.2.2性能指标6.3系统阶跃响应6.3.1标准二阶系统模型及MATLAB描述6.3.2二阶系统时域分析6.3.3二阶系统特征参数对时域响应性能的影响6.3.4高阶系统阶跃响应6.4高阶系统的稳定性分析6.4.1特征方程的根对稳定性的影响6.4.2系统零极点对稳定性的影响6.4.3系统开环增益对稳定性的影响6.5控制系统稳态误差6.5.1计算稳态误差6.5.2提高或消除稳态误差6.6本章小结第7章根轨迹分析与设计7.1引言7.2根轨迹的绘制与分析7.2.1绘制常规根轨迹7.2.2计算根轨迹增益函数7.2.3利用根轨迹判断分析系统的性能7.2.4其他形式根轨迹7.3根轨迹的校正设计7.3.1根轨迹串联超前校正7.3.2根轨迹串联滞后校正7.4根轨迹分析与设计工具箱7.5本章小结第8章频域分析与设计8.1引言8.2绘制Nyquist图8.3绘制Bode图8.4绘制Nichols图8.5频域法校正设计8.5.1频域法串联超前校正8.5.2频域法串联滞后校正8.6本章小结第9章状态空间分析与设计9.1引言9.2线性系统的状态空间描述9.2.1利用MATLAB建立状态空间模型9.2.2利用MATLAB化简状态空间标准型9.2.3利用MATLAB求解状态方程9.3线性系统的可控性和可观测性9.3.1线性系统可控性9.3.2线性系统可观测性9.4基于状态空间模型的反馈结构控制器设计9.4.1状态反馈9.4.2输出反馈9.4.3闭环系统的状态可控性和可观性9.4.4极点配置9.4.5二次型指标优化控制器9.5线性系统的状态观测器设计9.5.1全维状态观测器9.5.2降维状态观测器9.6线性系统的稳定性分析9.6.1李雅普诺夫意义下的稳定性9.6.2李雅普诺夫第一法（间接法）9.6.3李雅普诺夫第二法（直接法）9.6.4线性定常系统的李雅普诺夫稳定性分析9.7本章小结第10章离散控制系统10.1引言10.2离散系统数学模型MATLAB描述10.2.1离散系统时域数学模型MATLAB描述10.2.2离散系统频域数学模型MATLAB描述10.2.3连续系统与离散系统数学模型之间的转换10.3离散系统Simulink模块描述10.4离散系统曲线绘制10.4.1离散系统的时域响应曲线10.4.2离散系统的根轨迹10.4.3离散系统的频域曲线10.5离散系统的稳定性分析10.6离散系统的校正10.6.1数字控制器的设计10.6.2采样控制系统的少拍设计10.7本章小结第11章控制系统PID控制器设计11.1引言11.2PID控制基本原理11.3连续系统的模拟PID控制及仿真11.4数字PID控制及仿真11.4.1位置式PID控制算法及仿真11.4.2增量式PID控制算法及仿真11.5PID参数整定11.6本章小结第12章非线性系统分析12.1引言12.2典型非线性系统特性及MATLAB实现12.2.1不灵敏区（死区）非线性及MATLAB实现12.2.2饱和非线性及MATLAB实现12.2.3间隙非线性及MATLAB实现12.3相平面法12.3.1相平面的基础知识12.3.2相轨迹的MATLAB实现12.4描述函数法12.4.1描述函数法的定义12.4.2描述函数法的计算12.4.3非线性系统的稳定性分析12.4.4非线性系统的自振分析12.4.5描述函数法的MATLAB实现12.5本章小结参考文献
内容摘要
本书紧密结合教学及科研工作实践，内容包括MATLAB/Simulink基础知识、控制系统数学模型、时域分析法、根轨迹分析与设计、频域分析与设计、状态空间分析与设计、离散控制系统、控制系统PID控制器设计、非线性系统分析等。每章利用实例来帮助读者理解MATLAB/Simulink在控制系统仿真中的应用。全书内容由浅入深、图文并茂，可作为高等院校自动化、电气工程、计算机应用等专业高年级本科生和研究生教学参考用书，也可供相关领域工程技术人员参考。
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