控制系统仿真与计算机辅助设计PDF电子书下载
- 电子书积分:12 积分如何计算积分?
- 作 者:薛定宇著
- 出 版 社:北京:机械工业出版社
- 出版年份:2005
- ISBN:7111156366
- 页数:317 页
出版说明 1
前言 1
第1章 控制系统仿真与计算机辅助设计概述 1
1.1 控制理论和控制系统概述 1
1.1.1 自动控制理论的历史回顾 1
目录 1
1.1.2 控制系统分类 2
1.2 系统仿真与仿真语言工具概述 2
1.2.1 系统仿真与控制系统仿真 2
1.2.2 数学软件的发展 3
1.2.3 控制系统仿真与计算机辅助设计软件 6
1.3.1 本书结构概述 7
1.3 本书主要结构及相关内容 7
1.3.2 MATLAB语言的相关资源 8
1.3.3 书中的MATLAB代码 9
1.4 本章要点小结 9
1.5 习题 9
第2章 MATLAB语言—必备的基础知识 11
2.1 MATLAB的数据结构与语句结构 12
2.1.1 MATAB语言的变量与常量 12
2.1.2 MATLAB的数据结构 12
2.1.3 MATLAB的基本语句结构 13
2.1.4 MATLAB语言的基本运算 14
2.2.1 循环结构 17
2.2 MATLAB基本控制流程结构 17
2.2.2 转移结构 19
2.2.3 开关结构 20
2.2.4 试探结构 21
2.3 MATLAB的M-函数设计 21
2.3.1 MATLAB语言的函数的基本结构 21
2.3.2 可变输入输出个数的处理 24
2.4 MATLAB的图形可视化 24
2.4.1 二维图形的绘制 24
2.4.2 三维图形的绘制 30
2.5.1 线性代数问题的MATLAB求解 34
2.5 MATLAB语言与现代科学运算 34
2.4.3 图形修饰 34
2.5.2 常微分方程问题的MATLAB求解 41
2.5.3 最优化问题的MATLAB求解 44
2.6 本章要点小结 48
2.7 习题 49
第3章 控制系统模型与转换 53
3.1 连续线性系统的数学模型 53
3.1.1 线性系统的传递函数模型 53
3.1.2 线性系统的状态方程模型 57
3.1.3 线性系统的零极点模型 59
3.1.4 多变量系统的传递函数矩阵模型 60
3.2.1 离散传递函数模型 61
3.2 离散系统模型 61
3.2.2 离散状态方程模型 63
3.3 框图描述系统的化简 64
3.3.1 控制系统的典型连接结构 64
3.3.2 纯时间延迟环节的处理 67
3.3.3 节点移动时的等效变换 69
3.3.4 复杂系统模型的简化 70
3.4 系统模型的相互转换 71
3.4.1 连续模型和离散模型的相互转换 71
3.4.2 系统传递函数的获取 75
3.4.3 控制系统的状态方程实现 76
3.4.4 状态方程的最小实现 80
3.5 线性系统的模型辨识 82
3.5.1 连续系统的模型辨识 82
3.5.2 离散系统的模型辨识 85
3.5.3 离散系统辨识信号的生成 89
3.5.4 多变量离散系统的辨识 91
3.6 本章要点小结 93
3.7 习题 93
第4章 线性控制系统的计算机辅助分析 98
4.1 线性系统定性分析 98
4.1.1 线性系统稳定性分析 98
4.1.2 线性系统的线性相似变换 101
4.1.3 线性系统的可控性分析 102
4.1.4 线性系统的可观测性分析 107
4.1.5 Kalman规范分解 108
4.2 线性系统时域响应解析解法 108
4.2.1 基于状态方程的解析解方法 108
4.2.2 基于部分分式展开方法求解 111
4.2.3 二阶系统的阶跃响应及阶跃响应指标 116
4.3 线性系统的数字仿真分析 118
4.3.1 线性系统的时域响应 119
4.3.2 任意输入下系统的响应 123
4.4 根轨迹分析 124
4.5 线性系统频域分析 128
4.5.1 单变量系统的频域分析 129
4.5.2 利用频率特性分析系统的稳定性 132
4.5.3 多变量系统的频域分析 135
4.5.4 频域分析的复域空间扩展 138
4.6 本章要点小结 140
4.7 习题 141
第5章 Simulink在系统仿真中的应用 145
5.1 Simulink建模的基础知识 145
5.1.1 Simulink简介 145
5.1.2 Simulink下常用模块简介 147
5.1.3 Simulink下其他工具箱的模块组 151
5.2 Simulink建模与仿真 152
5.2.1 Simulink建模方法简介 152
5.2.2 仿真算法与控制参数选择 155
5.2.3 Simulink在控制系统仿真研究中的应用举例 157
5.3 非线性系统分析与仿真 166
5.3.1 分段线性的非线性环节 167
5.3.2 非线性系统的极限环研究 170
5.3.3 非线性环节的描述函数数值求取方法 172
5.3.4 非线性系统的线性化 174
5.4 子系统与模块封装技术 176
5.4.1 子系统概念及构成方法 177
5.4.2 模块封装方法 177
5.4.3 模块集构造 182
5.5 S-函数及其应用 183
5.5.1 S-函数的基本结构 184
5.5.2 用MATLAB编写S-函数举例 185
5.5.3 S-函数的封装 188
5.6 输出显示形式 188
5.7 本章要点小结 190
5.8 习题 192
第6章 控制系统计算机辅助设计 196
6.1 基于传递函数的控制器设计方法 196
6.1.1 串联超前滞后校正器 197
6.1.2 基于相位裕量的设计方法 199
6.1.3 控制系统工具箱中的设计界面 203
6.2 基于状态空间模型的控制器设计方法 206
6.2.1 状态反馈控制 207
6.2.2 线性二次型指标最优调节器 207
6.2.3 极点配置控制器设计 210
6.2.4 观测器设计及基于观测器的调节器设计 212
6.3 过程控制系统的PID控制器设计 217
6.3.1 PID控制器概述 217
6.3.2 过程系统的一阶延迟模型近似 220
6.3.3 Ziegler-Nichols参数整定方法 224
6.3.4 最优PID整定算法 230
6.3.5 大时间延迟的Smith预估器补偿 232
6.4 PID工具箱应用举例 235
6.4.1 基于FOLPD的PID控制器设计程序 235
6.4.2 Simulink下的PID控制器模块集 237
6.5.1 最优控制的概念 240
6.5 最优控制器设计 240
6.5.2 基于MATLAB/Simulink的最优控制程序及其应用 244
6.5.3 最优控制程序的其他应用 249
6.6 本章要点小结 250
6.7 习题 250
第7章 控制工程中的仿真技术应用 253
7.1 电路电子系统的建模与仿真 253
7.1.1 复杂系统的Simulink建模概述 253
7.1.2 SimPowerSystems简介 254
7.1.3 电路系统的建模与仿真 254
7.1.4 电子电路的建模与仿真 259
7.2 直流电动机双闭环拖动系统的建模与仿真 264
7.2.2 电机模型库及直流电动机建模 265
7.2.1 晶闸管整流系统仿真模型 265
7.3.1 半实物仿真概述 271
7.3 半实物仿真系统及其应用 271
7.3.2 dSPACE简介 273
7.3.3 dSPACE模块组 274
7.3.4 半实物仿真举例 275
7.4 本章要点小结 278
7.5 习题 278
附录A 常用MATLAB控制系统函数 281
A.1 MATLAB语言的联机帮助系统 281
A.2 有关MATLAB的控制类函数列表 282
A.3 作者为本书编写的配套MATLAB函数 286
B.1 Laplace变换及其反变换 287
附录B 积分变换问题及MATLAB直接求解 287
B.2 Z变换及其反变换 288
B.3 Laplace变换和Z变换的计算机求解 289
B.4 本附录要点小结 293
B.5 习题 294
附录C Scilab语言简介 295
C.1 Scilab简介 295
C.2 Scilab的程序设计基础 295
C.2.1 Scilab变量、常量与数据结构 295
C.2.2 Scilab的基本语句结构 296
C.2.3 Scilab语言的流程控制语句结构 297
C.3 Scilab绘图语句及功能 298
C.2.4 Scilab编程 298
C.2.5 Scilab与MATLAB的接口 298
C.3.1 二维图形绘制 299
C.3.2 三维图形绘制 299
C.4 Scilab下的基于模型的仿真方法 300
C.5 Scilab下数学问题求解方法 300
C.5.1 数值线性代数问题求解 300
C.5.2 微分方程的数值解 301
C.5.3 最优化问题的求解 302
C.6.1 控制系统模型描述及变换 303
C.6.2 控制系统分析 303
C.6 Scilab在控制系统分析与设计中的应用 303
C.6.3 控制系统计算机辅助设计 305
C.7 本附录要点小结 305
C.8 习题 305
附录D 反馈系统分析与设计程序CtrlLAB简介 307
D.1 CtrlLAB的安装与运行 307
D.2 控制系统模型的输入与处理 308
D.3 反馈控制系统的分析 309
D.4 反馈控制系统计算机辅助设计 309
D.5 本附录要点小结 310
D.6 习 题 311
参考文献 312
- 《管理信息系统习题集》郭晓军 2016
- 《指向核心素养 北京十一学校名师教学设计 英语 七年级 上 配人教版》周志英总主编 2019
- 《信息系统安全技术管理策略 信息安全经济学视角》赵柳榕著 2020
- 《设计十六日 国内外美术院校报考攻略》沈海泯著 2018
- 《计算机辅助平面设计》吴轶博主编 2019
- 《高校转型发展系列教材 素描基础与设计》施猛责任编辑;(中国)魏伏一,徐红 2019
- 《景观艺术设计》林春水,马俊 2019
- 《数学物理方法与仿真 第3版》杨华军 2020
- 《高含硫气藏开发腐蚀控制技术与实践》唐永帆,张强 2018
- 《高等教育双机械基础课程系列教材 高等学校教材 机械设计课程设计手册 第5版》吴宗泽,罗圣国,高志,李威 2018
- 《中风偏瘫 脑萎缩 痴呆 最新治疗原则与方法》孙作东著 2004
- 《水面舰艇编队作战运筹分析》谭安胜著 2009
- 《王蒙文集 新版 35 评点《红楼梦》 上》王蒙著 2020
- 《TED说话的力量 世界优秀演讲者的口才秘诀》(坦桑)阿卡什·P.卡里亚著 2019
- 《燕堂夜话》蒋忠和著 2019
- 《经久》静水边著 2019
- 《魔法销售台词》(美)埃尔默·惠勒著 2019
- 《微表情密码》(波)卡西亚·韦佐夫斯基,(波)帕特里克·韦佐夫斯基著 2019
- 《看书琐记与作文秘诀》鲁迅著 2019
- 《酒国》莫言著 2019
- 《指向核心素养 北京十一学校名师教学设计 英语 七年级 上 配人教版》周志英总主编 2019
- 《北京生态环境保护》《北京环境保护丛书》编委会编著 2018
- 《高等教育双机械基础课程系列教材 高等学校教材 机械设计课程设计手册 第5版》吴宗泽,罗圣国,高志,李威 2018
- 《指向核心素养 北京十一学校名师教学设计 英语 九年级 上 配人教版》周志英总主编 2019
- 《高等院校旅游专业系列教材 旅游企业岗位培训系列教材 新编北京导游英语》杨昆,鄢莉,谭明华 2019
- 《中国十大出版家》王震,贺越明著 1991
- 《近代民营出版机构的英语函授教育 以“商务、中华、开明”函授学校为个案 1915年-1946年版》丁伟 2017
- 《新工业时代 世界级工业家张毓强和他的“新石头记”》秦朔 2019
- 《智能制造高技能人才培养规划丛书 ABB工业机器人虚拟仿真教程》(中国)工控帮教研组 2019
- 《AutoCAD机械设计实例精解 2019中文版》北京兆迪科技有限公司编著 2019