控制系统仿真PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 仿真技术简介 1

1.2 仿真研究的步骤 5

1.3 仿真技术的应用及发展 6

1.4 习题 8

第2章 MATLAB/Simulink基础知识 9

2.1 MATLAB语言基础 9

2.1.1 MATLAB开发环境 9

2.1.2 数据结构 11

2.1.3 矩阵及其计算 13

2.1.4 符号运算 17

2.2 MATLAB语言程序设计 24

2.2.1 建立M文件 24

2.2.2 结构语句 25

2.2.3 其他常用命令 27

2.3 数据可视化 27

2.3.1 二维图形 27

2.3.2 三维图形 33

2.4 Simulink仿真环境 34

2.4.1 建立Simulink仿真模型 35

2.4.2 Simulink基本操作 35

2.4.3 参数设置 36

2.4.4 子系统封装 40

2.5 习题 43

第3章 控制系统的数学模型 44

3.1 常用数学模型的MATLAB表示及转换 44

3.1.1 连续系统模型 44

3.1.2 离散系统模型 46

3.1.3 模型的转换 47

3.2 线性系统的实验建模法 48

3.2.1 最小二乘法原理 49

3.2.2 基于MATLAB的最小二乘法模型辨识 51

3.2.3 由响应曲线识别一阶延迟模型 54

3.3 一级倒立摆的机理建模 55

3.4 习题 60

第4章 自动控制系统的MATLAB仿真 61

4.1 连续系统的离散化 61

4.1.1 常用离散化方法 61

4.1.2 数值积分方法的计算稳定性 74

4.1.3 应用ODE算法的仿真实现 77

4.2 PID控制器的设计与仿真 83

4.2.1 连续PID控制器的设计与仿真 83

4.2.2 离散PID控制器的设计与仿真 90

4.2.3 PID控制器参数整定 92

4.3 MATLAB的控制系统工具箱应用 99

4.4 基于状态空间模型的控制器设计 102

4.4.1 状态反馈 102

4.4.2 极点配置 103

4.5 习题 106

第5章 电子电路的建模和仿真 109

5.1 Simscape模型库简介 109

5.2 模拟PID控制器的建模与仿真 118

5.3 习题 119

第6章 电力电子及电机拖动系统的Simscape仿真 123

6.1 单相不可控整流电路的Simscape仿真 123

6.1.1 单相不可控整流电路仿真实例 123

6.1.2 PowerGUI的使用 126

6.2 三相桥式全控整流电路的Simscape仿真 129

6.3 直流调速系统及其仿真 132

6.3.1 直流电动机开环调速系统的仿真 132

6.3.2 直流电动机单闭环调速系统的仿真 135

6.4 PWM变频器－交流异步电动机系统的仿真 136

6.5 习题 140

第7章 虚拟现实技术 141

7.1 V-Realm Builder软件简介 142

7.2 创建一个立方体的虚拟场景 143

7.3 质量块－弹簧振荡系统的虚拟现实仿真 149

7.3.1 创建质量块－弹簧振荡系统的虚拟场景 149

7.3.2 创建虚拟场景动画的Simulink模型 154

7.4 习题 159

附录 实验指导书 160

实验一 MATLAB基础 160

实验二 MATLAB数值运算和符号运算 161

实验三 程序设计 162

实验四 基本绘图 163

实验五 连续系统的仿真 164

实验六 非线性系统的仿真 165

实验七 模型近似与PID控制器设计 165

实验八 模拟电路的Simscape仿真 166

参考文献 167