控制系統CAD與數字仿真

圖書簡介

本書闡述了數字仿真技術的概念，介紹了如何運用MATLAB語言對控制系統建模、分析和設計過程、數字圖像處理等進行仿真實現。全書共7章，可分為三大部分內容，第一部分為數字仿真的概念和MATLAB命令基礎（第1、2章）；第二部分為控制系統建模、時頻域分析與設計的MATLAB實現、S函式的編程（第3~5章）；第三部分為系統仿真實例，包括圖像處理仿真實例和汽車電子控制系統的仿真實例（第6、7章）。
本書立足於經典控制理論的理論知識，運用MATLAB語言採用大量仿真實例進行演示，內容系統、實例詳盡、講解透徹，有助於激發讀者的學習興趣。在闡述了MATLAB語言基礎後，按照對對象系統的研究過程，首先給出系統的建模方法，建模後可通過時頻域方法對系統進行分析及校正設計。最後，通過對數字水印系統、圖像融合、圖像去霧處理及汽車電子控制系統等完整系統的仿真實例進一步演示如何進行系統仿真，使讀者能夠通過所舉的例子快速掌握MATLAB編程。
本書系高等院校自動化專業本科生教材，可作為電氣工程及其自動化等專業“仿真技術”類課程的教學用書，也可供相關學科科研或工程技術人員參考。

前言

仿真技術已成為現代工程師必須掌握的基本技能之一。而MATLAB語言的出現，使得數字仿真技術進入實質性的套用階段。MATLAB計算功能強大、圖形功能豐富、易學易用，已成為控制理論與控制工程、圖像處理與識別及計算機仿真領域的一個有力工具。控制系統的建模、時域分析、頻域分析、控制系統的校正與設計都離不開MATLAB的支持，圖像圖形的除噪、除霧處理，也離不開MATLAB的支持。
本書通過大量仿真實例，對MATLAB 7.0的功能、操作及其在控制系統和圖像處理中的套用進行了闡述和講解，書中的所有實例程式均經過驗證和測試，是編者多年來教學和科研的結晶。本書共7章，第1章概述仿真技術的發展歷史和發展趨勢。第2章和第3章介紹MATLAB語言基礎和控制系統的數學描述與建模，介紹常用的MATLAB基本命令，通過實例描述如何對控制系統進行建模。第4章結合自動控制理論的課程內容，介紹控制系統的時頻域分析及校正設計。第5章描述如何運用SIMULINK對控制系統進行仿真，重點介紹了S函式的編寫以及如何利用SIMULINK模型與S函式的結合，實現複雜系統的仿真。第6章介紹常用的圖像處理命令，以及三個圖像處理的仿真實例，包括數字水印著作權保護系統、圖像融合、霧環境下的圖像增強處理等完整系統的仿真程式與實現過程。第7章介紹汽車電子控制系統的仿真實例。
本書的編寫分工為：上海工程技術大學吳健珍為主編並編寫第1章、第4～6章，羅曉編寫第7章，陳劍雪編寫第2、3章。上海工程技術大學張莉萍教授為主審。在本書的編寫過程中，得到了學院領導和眾多老師的支持與幫助，在此一併表示衷心感謝。

雖然編者力求精益求精，但由於水平有限，書中錯誤和疏漏之處在所難免，敬請廣大讀者和專家批評指正。

編者
2014年2月

控制系統CAD與數字仿真

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