用Python轻松设计控制系统

图书标准信息

• 作者 [日]南裕树（Yuki Minami） 著；施佳贤 译
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2021-09
• 版次 1
• ISBN 9787111688112
• 定价 79.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 224页
• 字数 100千字

【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。

【作者简介】

:
    南裕树（Yuki Minami），大阪大学大学院工学研究科机械工学专业教授，京都大学大学院情报学研究科博士。

【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