反馈控制问题 使用MATLAB及其控制系统工具箱PDF电子书下载

第1章 导论 1

引言 1

MATLAB和控制系统工具箱 1

课目之间的相互参照 2

本书的使用方法 3

第2章 单方框模型及其响应 6

引言 6

传递函数 6

例2.1创建G（s）为TF对象 7

源程序2.1 8

例2.1创建G（s）为ZPK对象 8

源程序2.2 9

强化习题 9

P2.1～P2.4 9

留数与脉冲响应 9

例2.3求部分分式展开式和g（t） 10

源程序2.3 11

例2.4单个极点引起的时间响应 12

互异极点的时间响应 12

强化习题 12

P2.5～P2.6 12

源程序2.4 13

交叉检查 13

强化习题 13

P2.7～P2.8 13

重极点引起的时间响应 14

例2.5重极点 14

源程序2.5 15

强化习题 15

P2.9～P2.10 15

阶跃响应 15

例2.6 G（s）的阶跃响应 15

源程序2.6 16

例2.7脉冲输入响应 17

对一般输入的响应 17

P2.11～P2.12 17

强化习题 17

源程序2.7 18

P2.13～P2.14 19

极点和稳定性 19

例2.8极点和系统稳定性 20

源程序2.8 20

交叉检查 20

P2.15～P2.18 21

强化习题 21

零点对系统响应的影响 22

例2.9阻塞零点 22

源程序2.9 23

强化习题 24

P2.19～P2.20 24

例2.10右半平面零点 24

综合问题 25

E2.1 25

探究 25

源程序2.10 25

CP2.1～CP2.5 26

小结 27

本章所使用的MATLAB函数 27

习题答案 29

第3章 建立和分析多方框模型 31

引言 31

串联连接 31

例3.1两个系统的串联连接 32

源程序3.1 33

强化习题 33

P3.1～3.6 33

并联连接 34

例3.2并联连接 34

源程序3.2 35

强化习题 35

例3.3串联/并联连接 36

P3.7～P3.10 36

源程序3.3 37

强化习题 38

P3.11～P3.12 38

反馈连接 38

例3.4反馈连接 39

源程序3.4 39

强化习题 40

P3.13～P3.19 40

控制器传递函数 41

双输入反馈系统 42

例3.5双输入反馈系统 42

源程序3.5 45

探究 45

E3.1 45

CP3.1～CP3.5 46

综合问题 46

小结 48

本章所使用的MATLAB函数 48

习题答案 49

第4章 状态空间模型 51

引言 51

模型的创建、变换和互连 51

例4. 1建立状态空间模型 52

P4.1～P4.2 54

例4.2串联、并联和反馈连接 54

源程序4.1 54

强化习题 54

源程序4.2 55

强化习题 56

P4.3～P4.5 56

极点、零点、特征值和稳定性 56

强化习题 57

P4.6～P4.8 57

源程序4.3 57

例4.3特征值和传递零点 57

时间响应 58

例4.4脉冲、阶跃和一般响应 58

源程序4.4 59

强化习题 59

P4.9～P4.11 59

例4.5标准变换 60

状态变换 60

源程序4.5 61

强化习题 61

P4.12～P4.13 61

探究 62

EP4.1 62

综合问题 62

CP4.1～CP4.4 62

小结 63

本章所使用的MATLAB函数 63

习题答案 64

引言 67

绘制根轨迹图 67

第5章 根轨迹图 67

例5.1纯实数极点 68

源程序5.1 68

例5.2实数和复数极点 70

源程序5.2 70

强化习题 72

P5.1～P5.9 72

例5.3可变零点位置 74

任意参数的变化 74

源程序5.3 75

强化习题 76

P5.10～P5.12 76

交叉检验 77

探究 77

E5.1～E5.2 77

综合问题 77

CP5.1～CP5.4 77

小结 79

本章所使用的MATLAB函数 80

习题答案 80

第6章 频率响应分析 82

引言 82

正弦稳态响应 82

例6.1正弦稳态响应 83

源程序6.1 83

P6.1～P6.5 84

强化习题 84

频率响应曲线 85

例6.2伯德图、尼柯尔斯图和奈奎斯特图 86

源程序6.2 86

例6.3转角频率和渐近线 88

源程序6.3 88

强化习题 89

P6.6～P6.11 89

例6.4 穿越频率、裕量和稳定性 91

频域稳定性分析 91

源程序6.4 92

交叉检验 93

强化习题 93

P6.12～P6.14 93

探究 93

E6.1 93

综合问题 94

CP6.1～CP6.4 94

小结 95

本章所使用的MATLAB函数 95

习题答案 96

第7章 系统性能 97

引言 97

时域性能 97

例7.1阶跃响应性能 99

源程序7.1 99

强化习题 100

P7.1～P7.3 101

稳态调节 101

例7.2速度误差系数 101

源程序7.2 102

强化习题 102

P7.4～P7.5 102

频域性能 103

源程序7.3 104

例7.3频域性能 104

强化习题 106

P7.6～P7.7 106

探究 106

E7.1 106

综合问题 107

CP7.1～CP7.3 107

小结 108

本章所使用的MATLAB函数 108

习题答案 109

第8章 比例-积分-微分控制 110

引言 110

比例控制 110

例8.1比例控制 111

源程序8.1（a） 112

源程序8.1（b） 113

源程序8.1（c） 115

比例+积分控制 115

例8.2 PI控制 116

源程序8.2（a） 117

源程序8.2（b） 118

比例-积分-微分控制 120

例8.3 PID控制 120

探究 124

E8.1～E8.2 124

综合问题 125

CP8.1～CP8.3 125

本章所使用的MATLAB函数 126

小结 126

第9章 频率响应设计 128

引言 128

滞后控制器设计 128

方法1——提高低频幅值 128

例9.1滞后控制器设计方法1 130

源程序9.1（a） 130

源程序9.1（b） 132

方法2——减小中频和高频幅值 133

例9.2滞后控制器设计方法2 134

源程序9.2（c） 135

超前控制器设计 136

例9.3超前控制器设计 138

源程序，9.3 139

基于频率响应的超前滞迟后控制器设计 141

例9.4超前-滞后控制器设计 141

源程序9.4 143

例9.5 PID的超前-滞后控制 145

基于PID的超前-滞后控制器设计 145

源程序9.5 146

探究 148

E9.1～E9.2 148

综合问题 149

CP9.1～CP9.2 149

小结 149

本章所使用的MATLAB函数 150

能控性 151

引言 151

第10章 状态空间设计法 151

例10.1能控性矩阵 152

源程序*10.1 152

强化习题 152

P10.1～P10.2 152

极点配置 153

例10.2全状态反馈的极点配置 153

强化习题 154

例10.3极点配置（低增益） 154

源程序*10.2 154

P10.3～P10.5 155

能观性 155

例10.4能观性矩阵 155

源程序10.4 156

强化习题 156

P10.6～P10.8 156

源程序10.5 157

例10.5观测器设计 157

观测器设计 157

强化习题 158

P10.9～P10.11 159

观测器-控制器设计 160

例10.6观测器-控制器设计 160

源程序10.6 161

强化习题 164

P10.12～P10.14 164

E10.1～E10.2 165

探究 165

综合问题 166

CP10.1～CP10.4 166

小结 168

本章所使用的MATLAB函数 168

习题答案 169

附录 170

A 实际系统的模型 170

引言 170

电源系统 171

具有反作用轮的人造卫星 172

弹性杆平衡器 174

水轮机和进水管 176

B MATLAB命令 178

引言 178

本书中使用的MATLAB函数 178

参考文献 184

索引 185