基於MATLAB的控制系統仿真及套用(第2版)

基於MATLAB的控制系統仿真及套用(第2版)

《基於MATLAB的控制系統仿真及套用(第2版)》是2018年8月電子工業出版社出版的圖書,作者是張聚。

基本介紹

  • 中文名:基於MATLAB的控制系統仿真及套用(第2版)
  • 作者:張聚
  • ISBN:9787121349386
  • 頁數:236頁
  • 出版社:電子工業出版社
  • 出版時間:2018年8月
  • 開本:16開
內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

本書是國家精品課程教材,全面論述控制系統計算機仿真的基本概念和原理,系統地介紹MATLAB及其動態仿真集成環境Simulink。全書共9章,主要內容包括:MATLAB基本套用方法及Simulink建模與仿真;基於MATLAB的控制系統數學模型、基於MATLAB的控制系統運動回響分析、基於MATLAB的控制系統運動性能分析、基於MATLAB/Simulink的控制系統建模和仿真、基於MATLAB的控制系統校正;控制系統仿真技術的套用實例——汽車防抱死制動系統建模與控制仿真、車輛懸架系統的建模和控制仿真、汽車四輪轉向控制系統仿真、三自由度直升機系統的半實物仿真控制實驗。本書配套電子課件。

圖書目錄

目 錄
第1章 MATLAB套用基礎 1
1.1 MATLAB簡介 1
1.1.1 操作界面介紹 2
1.1.2 幫助系統 4
1.1.3 工具箱 6
1.2 MATLAB基本使用方法 12
1.2.1 基本要素 12
1.2.2 套用基礎 14
1.2.3 數值運算 18
1.2.4 符號運算 22
1.2.5 圖形表達功能 25
1.2.6 程式設計基礎 33
習題1 37
第2章 基於MATLAB的控制系統
數學模型 39
2.1 數學模型的建立 39
2.1.3 零極點增益模型 44
2.1.4 頻率回響數據模型 45
2.1.5 模型參數的獲取 46
2.2 數學模型的相互轉換 47
2.2.1 連續時間模型和離散時間模
型的相互轉換 47
2.2.2 傳遞函式模型和狀態空間模
型的相互轉換 48
2.2.3 傳遞函式模型和零極點增益
模型的相互轉換 49
2.2.4 狀態空間模型和零極點增益
模型的相互轉換 50
2.2.5 離散時間系統的重新採樣 52
2.3 數學模型的連線 60
2.3.1 串聯連線 60
2.3.2 並聯連線 61
2.3.3 反饋連線 62
習題2 63
第3章 基於MATLAB的控制系統
運動回響分析 65
3.1 零輸入回響分析 65
3.2 脈衝輸入回響分析 67
3.3 階躍輸入回響分析 69
3.4 高階系統回響分析 70
3.5 任意輸入回響分析 75
3.6 根軌跡分析方法 77
3.7 控制系統的頻率特性 79
習題3 85
第4章 基於MATLAB的控制系統
運動性能分析 87
4.1 控制系統的穩定性分析 87
4.2 控制系統的穩態性能分析 92
4.3 控制系統的動態性能分析 97
習題4 102
第5章 基於MATLAB/Simulink的
控制系統建模與仿真 104
5.1 Simulink模組庫 104
5.2 Simulink基本操作 113
5.3 Simulink建模與仿真 114
5.4 基於MATLAB/Simulink的非
線性系統自激振盪的分析 126
習題5 134
第6章 基於MATLAB的控制系統
校正 136
6.1 PID控制器 136
6.2 超前校正 139
6.3 滯後校正 143
6.4 SISO設計工具 147
習題6 154
第7章 套用實例1——汽車防抱死制
動系統建模與控制仿真 157
7.1 汽車防抱死制動系統模型 157
7.1.1 整車模型 157
7.1.2 輪胎模型 158
7.1.3 滑移率模型 159
7.1.4 單輪模型 160
7.2 基於單輪模型的Simulink
仿真 160
第8章 套用實例2——車輛懸架系統
的建模和控制仿真 164
8.1 汽車懸架系統模型 164
8.1.1 汽車被動懸架系統狀態方
程的建立 165
8.1.2 汽車主動懸架系統狀態方
程的建立 165
8.2 懸架系統模型性能分析及仿真 166
8.2.1 穩定性分析 166
8.2.2 脈衝回響 167
8.2.3 鋸齒波回響 169
8.2.4 正弦波回響 170
8.2.5 白噪聲路面模擬輸入仿真 171
8.2.6 汽車懸架系統的對比分析
及評價 173
第9章 套用實例3——汽車四輪轉向
控制系統仿真 175
9.1 四輪轉向車輛的動力學模型 175
9.2 基於橫擺角速度反饋控制的
9.2.1 模型的建立 176
9.2.2 控制算法 177
9.2.3 基於MATLAB/Simulink仿真 178
9.2.4 操縱穩定性分析 181
9.3 基於最優控制的四輪轉向系
統研究 181
9.3.1 模型的建立 181
9.3.2 4WS系統的可控性和能觀
性分析 182
9.3.3 基於MATLAB仿真 182
第10章 MATLAB半實物仿真系統 186
10.1 MATLAB xPC半實物仿真
系統 186
10.1.1 MATLAB xPC半實物
仿真平台架構 186
10.1.2 在Simulink中搭建半
實物仿真系統框圖 193
10.2 用M語言編寫的算法進行
xPC半實物仿真實驗方法 196
10.2.1 S-Function模組使用C代
碼進行xPC半實物仿真的
框架 197
10.2.2 S-Function模組使用RTW
工具箱生成C檔案並內部
調用 197
10.2.3 使用嵌入式MATLAB函式
進行xPC半實物仿真方法 199
10.3 顯式模型預測控制算法xPC
半實物仿真實驗 200
10.3.1 顯式模型預測控制xPC
半實物仿真平台架構 201
10.3.2 建立顯式模型預測控
制半實物仿真系統的
Simulink模型 202
10.3.3 顯式模型預測控制半實
物仿真系統控制效果 204
10.4 利用C-MEX混編技術實現在MATLAB環境下操作硬體 206
10.4.1 編寫用於驅動和操作硬
件的MEX檔案 206
10.4.2 MEX檔案的測試與套用 210
第11章 套用實例——三自由度直升機
系統半實物仿真與實時控制 214
11.1 Quanser三自由度直升機的
系統結構和數學模型 214
11.2 三自由度直升機PID控制器
設計 217
11.3 三自由度直升機PID控制
值仿真 218
11.4 三自由度直升機控制半實物
仿真與實時控制 222
11.5 三自由度直升機控制半實物
仿真實驗 226
參考文獻 229

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