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"十一五"国规教材 控制系统计算机辅助设计
ISBN:978-7-5624-2835-0
自动化专业本科系列教材
作者:蔡启仲 陈政强 廖远江 石玉秋 袁海英 廖凤依
编辑:曾显跃
字数(千):493 页数:297 印次:2-2
开本:16开  平装
出版时间: 2009-08-01
定价:¥32
内容简介

本书从实用的角度出发,系统的介绍了MATLAB语言在控制系统计算机辅助分析与设计中的应用。主要内容包括:MATLAB程序设计语言;控制系统计算机仿真的基本原理与应用;连续和离散控制系统的性能分析与控制器的辅助设计;连续和离散状态空间法分析和设计;SIMULINK和S-函数的应用;控制工程类工具箱介绍;仿真实验方法。
本书可作为自动化、电气工程及其自动化、测控技术及仪器仪表、机电一体化等工科本科专业的教材,也可作为广大科技人员、工程技术人员及高校本科生和研究生的自学教材和参考书。

目录

第1章 控制系统仿真的基本概念
1.1 系统仿真技术的发展历史
1.2 系统的定义和分类
  1.2.1 系统的定义
  1.2.2 系统的分类
1.3 系统仿真技术的基本概念
1.3.1 系统仿真的分类                                                          
1.3.2 系统仿真的步骤                                                          
1.4 系统仿真的应用
1.5 控制系统的计算机仿真
1.6教材的基本结构以及教材与其他教学环节的关系
习题

第2章  MATLAB程序设计语言
2.1 MATLAB语言简介
2.2 MATLAB中的数据结构与工作空间
2.2.1 MATLAB中的数据结构
2.2.2 MATLAB的工作空间
2.2.3 数字显示格式
2.3变量与常量
2.4 MATLAB运算符
2.4.1 MATLAB算术运算符
2.4.2 MATLAB关系运算符
2.4.3 MATLAB逻辑运算符
2.4.4 MATLAB中的特殊运算符
2.5 矩阵及其运算
2.5.1 矩阵的创建
2.5.2 矩阵的基本运算
2.6 MATLAB中的多项式
2.6.1 多项式的表示
2.6.2 多项式方程的根与特征方程的特征根
2.6.3 多项式的计算
2.6.4 有理多项式
2.7 MATLAB的符号运算
2.7.1 符号运算的基本概念
2.7.2符号运算函数及运算
2.8 MATLAB程序设计基础
2.8.1 M程序基本结构
2.8.2 M文件
2.9 MATLAB的常用图形输出函数
2.9.1基本二维绘图函数
2.9.2 三维基本图形的绘图
2.9.3 符号函数的图形输出
习题

第3章 控制系统数学模型与MATLAB控制工程工具箱                               
3.1 控制系统的数学模型的描述
3.1.1 连续控制系统
3.1.2 数字控制系统
3.2 控制类工具箱简介
3.2.1 控制系统工具箱
3.2.2 鲁棒控制工具箱
3.2.3 其它控制工具箱
习题

第4章 单输入单输出控制系统的分析
4.1 单输入单输出(SISO)控制系统的模型及其转换
4.1.1 环节的串联连接
4.1.2 环节的并联连接
4.1.3 反馈连接
4.1.4 模型之间的转换
4.2 系统的稳态误差
4.3 系统稳定性分析
4.4 SISO线性控制系统的时域分析
4.4.1 二阶系统的时域分析
4.4.2 高阶系统的时域分析
4.4.3 系统单位脉冲和单位斜坡以及任意输入激励响应
4.5 SISO线性控制系统的根轨迹分析
4.6 SISO线性控制系统的频域分析
4.6.1 频率特性
4.6.2 频率特性的几何表示方法
4.6.3 系统Nyquist图的绘制
4.6.4 绘制开环对数频率特性曲线
4.6.5 Nichols图的绘制
习题

第5章 单输入单输出控制系统的校正
5.1 串联校正装置的设计
5.1.1 串联和并联校正
5.1.2 串联超前校正
5.1.3 串联滞后校正
5.1.4 串联超前-滞后校正
5.2 PID控制器设计
5.2.1 Ziegler-Nichols整定
5.2.2 改进的Ziegler-Nichols整定
5.2.3 Cohen-Coon整定法
5.2.4 预测性PI整定
习题

第6章 计算机控制系统的分析与校正
6.1 模型的表达与转换
6.1.1  模型的表达
6.1.2  模型的转换
6.2 计算机控制系统(采用控制系统)的性能分析
6.2.1 系统稳定性分析
6.2.2 计算机控制系统的时域分析
6.2.3 计算机控制系统的频域分析
6.3  计算机控制系统的离散化设计
6.3.1  最少拍设计
6.3.2  数字 设计
6.3.3  变换法设计
6.4计算机控制系统的模拟化设计
6.4.1对数频率法校正
6.4.2模拟 控制器的离散化
习题

第7章 状态空间模型的仿真与设计
7.1 控制系统状态空间模型的描述
7.2 控制系统状态空间模型的建立及转换
7.3 能控标准型与能观标准型
7.3.1 线性系统的能控性
7.3.2 系统的能控标准形
7.3.3 系统的能观标准形
7.3.4 线性系统按能控性或能观测性分解
7.4 系统的状态反馈与状态观测
7.4.1 系统的状态反馈与闭环系统的状态矩阵
7.4.2 系统的极点配置算法
7.4.3 极点配置控制器的设计
7.5 基于极点配置的状态观测器
7.6 线性二次型最优控制的MATLAB实现
7.6.1 线性二次型(LQ)最优控制原理
7.6.2  LQ最优控制调节器设计
7.6.3 鲁棒控制器设计
习题

第8章  SIMULINK的应用
8.1 SIMULINK界面与仿真环境
8.1.1  启动与界面说明
8.1.2  SIMULINK基本模块介绍
8.2 控制仿真模型的建立
8.2.1  控制框图模型的建立
8.2.2  模型信息的输入及修改
8.2.3  仿真输入激励信号参数的输入设置
8.2.4  仿真输出结果显示参数的设置
8.2.5  模型的保存及修改
8.3 控制框图模型的系统仿真
8.3.1  仿真参数的设置
8.3.2  仿真的启动与停止
8.3.3  使用命令操作对系统进行仿真
8.4 SIMULINK中的数据传递与交换                                                     
  
8.4.1  由控制框图对话框设置数据参数
8.4.2  由MATLAB命令窗口向控制框图传输数据
8.4.3  由控制框图向MATLAB命令窗口传输数据
8.5 SIMULINK的S函数
8.5.1 S-Function简介
8.5.2 以M文件编写的S函数
习题

第9章 控制工程类工具箱介绍
9.1 控制系统的符号运算
9.1.1 单输入单输出连续和离散控制系统符号运算
9.1.2 有限拍调节器的设计
9.1.3 状态空间模型控制系统符号运算
9.2系统辨识工具箱
9.2.1 系统辨识原理及辨识模型简介
9.2.2 系统辨识工具箱图形界面
9.2.3 系统辨识工具箱命令
9.3  模糊逻辑工具箱
9.3.1.模糊逻辑工具箱的图形界面
9.3.2.在SIMULINK中应用模糊推理系统
9.3.3常用模糊工具箱命令说明
9.4  神经网络工具箱