控制系統MATLAB仿真

《控制系統MATLAB仿真》是2021年北京理工大學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：控制系統MATLAB仿真
• 作者：沈清波,宋雲東,楊靜
• 出版社：北京理工大學出版社
• 出版時間：2021年1月1日
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787568294546

內容簡介

《控制系統MATLAB仿真/普通高等院校計算機仿真系列教材》以MATLAB 9.5（MATLAB R2018b）為仿真平台，較全面地介紹了自動控制系統的建模、分析、仿真、校正與設計的基本原理和方法。全書共分7章，內容包括緒論、MATLAB計算基礎、Simulink仿真、控制系統數學模型、控制系統時域分析法、頻域分析法和控制系統校正與參數整定。

　　《控制系統MATLAB仿真/普通高等院校計算機仿真系列教材》可作為高等學校自動化、電氣工程及其自動化、測控技術與儀器等專業“控制系統仿真”課程的教材，也可作為“系統建模與仿真”課程的參考教材，還可作為“自動控制原理”“過程控制工程”等相關課程的輔助教材，或者作為工程技術人員的參考用書。

圖書目錄

第1章 緒論

1．1 自動控制理論的發展與套用

1．1．1 自動控制理論的發展

1．1．2 自動控制理論的套用

1．2 自動控制系統的基本概念

1．2．1 自動控制系統的基本分類

1．2．2 自動控制系統的基本組成和套用示例

1．2．3 反饋控制系統的品質要求

1．2．4 自動控制系統的其他分類

1．3 控制系統計算機仿真

1．3．1 計算機仿真技術概述

1．3．2 控制系統計算機仿真的實質

1．4 MATLAB-Simulink下的控制系統仿真

1．4．1 MATLAB仿真軟體

1．4．2 MATLAB-Simulink的仿真特點

1．4．3 與控制系統設計與分析、測試相關的基礎工具箱

練習題

第2章 MATLAB計算基礎

2．1 MATLAB桌面操作環境

2．1．1 MATLAB啟動和退出

2．1．2 MATLAB操作視窗

2．1．3 命令行視窗中的常用命令

2．1．4 MATLAB檔案管理

2．1．5 MATLAB幫助功能

2．2 MATLAB數值計算

2．2．1 數值類型

2．2．2 矩陣運算

2．3 關係運算和邏輯運算

2．4 符號運算

2．4．1 MATLAB符號運算基礎

2．4．2 控制系統中常用的符號運算

2．5 複數與複變函數運算

2．5．1 複數運算基礎

2．5．2 留數及其基本運算

2．5．3 拉普拉斯變換及拉普拉斯反變換

2．5．4 z變換及其反變換

2．6 MATLAB常用繪圖指令

2．6．1 基本的繪圖指令

2．6．2 圖形視窗處理指令和添加/刪除柵格指令

2．6．3 套用型繪圖指令

2．6．4 坐標軸相關的指令

2．6．5 文字標示指令

2．6．6 圖形保持/覆蓋指令

2．7 MATLAB的M檔案和程式設計

2．7．1 M檔案的概述

2．7．2 MATLAB程式流程控制結構

2．7．3 MATLAB程式設計原則和程式調試

練習題

第3章 Simulink仿真

3．1 Simulink仿真概述

3．1．1 Simulink簡介

3．1．2 Simulink的仿真特徵和啟動方式

3．1．3 Simulink建模仿真

3．2 Simulink的模組庫簡介

3．2．1 Simulink模組庫瀏覽視窗

3．2．2 Simulink模組庫分類

3．2．3 控制系統仿真中最常用的模組和模組集

3．3 Simulink功能模組的處理

3．3．1 Simulink功能模組參數設定

3．3．2 Simulink模組的基本操作

3．3．3 Simulink模組間的連線處理

3．4 Simulink仿真設定

3．4．1 Solver參數設定

3．4．2 Data Inport/Export設定

3．4．3 啟動仿真與實例

3．5 Simulink仿真示例

3．6 Simulink自定義功能模組

3．6．1 自定義功能模組的創建

3．6．2 自定義功能模組的封裝

3．7 S-Function的設計與套用

3．7．1 S-Function的概念

3．7．2 Simulink的仿真運行原理

3．7．3 S-Function的基本結構

3．7．4 S-Function設計示例

練習題

第4章 控制系統數學模型

4．1 動態過程微分方程描述和建立

4．2 拉普拉斯變換與控制系統模型

4．2．1 拉普拉斯變換求解微分方程

4．2．2 拉普拉斯變換示例

4．3 數學模型描述

4．3．1 傳遞函式模型

4．3．2 零、極點增益模型

4．3．3 狀態空間模型

4．4 MATLAB/Simulink在模型中的套用

4．4．1 多項式處理相關的函式

4．4．2 建立傳遞函式相關的函式

4．4．3 建立零、極點增益模型相關函式

4．4．4 建立狀態空間模型相關的函式

4．4．5 Simulink中的控制系統模型表示

4．4．6 Simulink模型與狀態空間模型的轉化

4．5 系統模型轉換及連線

4．5．1 模型轉換

4．5．2 系統的組合連線和MATLAB示例

4．6 MATLAB/Simulink套用實例

練習題

第5章 控制系統時域分析法

5．1 時域回響分析

5．1．1 典型輸入信號及其拉普拉斯變換

5．1．2 瞬態回響與穩態回響

5．1．3 控制系統時域回響的性能指標

5．1．4 一階系統的時域分析

5．1．5 典型二階系統的瞬態性能

5．1．6 高階系統的時域分析

5．2 MATLAB/Simulink在時域分析中的套用

5．2．1 時域分析中MATLAB函式的套用

5．2．2 時域回響性能指標求取

5．3 系統穩定性分析

5．3．1 穩定性的定義與分析

5．3．2 穩定性判據

5．3．3 穩態誤差分析

5．4 綜合實例及MATLAB/Simulink套用

練習題

第6章 頻域分析法

6．1 頻率特性

6．1．1 頻率特性的基本概念

6．1．2 頻率特性的表示方法

6．2 基於頻域法的控制系統穩定性能分析

6．2．1 頻域法的Nyquist穩定判據

6．2．2 頻域法的Bode穩定判據

6．3 控制系統的相對穩定性

6．3．1 相對穩定性

6．3．2 系統穩定性能指標的求取

6．4 MATLAB在頻域法中分析與繪製曲線的套用

6．4．1 MATLAB頻域分析和繪製回響曲線的相關函式

6．4．2 MATLAB頻域分析示例

練習題

第7章 控制系統校正與參數整定

7．1 控制系統校正簡介

7．1．1 控制系統性能指標

7．1．2 控制系統校正的方法

7．2 基於頻域法的控制系統校正

7．2．1 頻域法的串聯超前校正

7．2．2 頻域法的串聯滯後校正

7．2．3 頻域法的串聯滯後一超前校正

7．3 基於根軌跡法的控制系統校正

7．3．1 根軌跡法的串聯超前校正

7．3．2 根軌跡法的串聯滯後校正

7．3．3 根軌跡法的串聯超前一滯後校正

7．4 PID控制器設計及MATLAB/Simulink套用

7．4．1 PID控制器簡述

7．4．2 比例控制

7．4．3 微分控制

7．4．4 比例微分控制

7．4．5 積分控制

7．4．6 比例積分控制

7．4．7 比例積分微分控制

7．5 PID控制器參數整定

7．5．1 回響曲線法

7．5．2 臨界比例度法

7．5．3 衰減曲線法

練習題

參考文獻