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控制系统CAD——基于MATLAB语言
作者:张晋格
ISBN:978-7-111-30988-8
所属丛书:普通高等教育“十一五”国家级规划教材

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本书以MATLAB为工具,系统地阐述了控制系统CAD的有关概念,概括了控制系统分析与设计中的主要内容。全书共分7章,第1-2章从应用角度介绍了MATLAB语言的基础知识和控制系统工具箱函数,以及仿真工...
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ISBN:978-7-111-30988-8
装订:平装
责编:王雅新 裴昱
开本:16开
出版日期: 2018-07-25
字数:388 千字
定价:28.0
图书简介
本书以MATLAB为工具,系统地阐述了控制系统CAD的有关概念,概括了控制系统分析与设计中的主要内容。全书共分7章,第1-2章从应用角度介绍了MATLAB语言的基础知识和控制系统工具箱函数,以及仿真工具Simulink的使用方法;第3-6章按照控制理论体系,依次讲述了如何利用MATLAB和Simulink进行控制系统的模型建立、特性分析、时域响应分析及复频域分析等;第7章介绍了控制系统的频域设计法和状态空间设计法、系统仿真及结果分析等。
作者信息
章节目录
第2版前言
第1版前言
第1章概述1
11控制系统CAD的发展概况1
12系统、模型与仿真2
121系统2
122模型3
123仿真3
13控制理论与控制系统CAD4
习题15
第2章MATLAB与Simulink简介6
21MATLAB的基础知识6
211MATLAB语言系统6
212MATLAB的运算11
213MATLAB的绘图19
214MATLAB循环与转移控制23
22MATLAB的控制系统工具箱函数26
221模型建立函数26
222模型转换及参数获取函数31
223模型特性函数35
224时域响应函数38
225频域响应函数40
226根轨迹函数47
227估计器/调节器设计函数50
23仿真工具Simulink简介53
231Simulink界面53
232控制系统动态结构图模型建立59
233利用Simulink进行数字仿真64
习题277
第3章控制系统的数学模型79
31系统建模的方法79
311解析法建立数学模型79
312实验法建立数学模型79
32数学模型的几种形式及模型间的
转换80
321数学模型的形式80
322模型之间的转换81
33复杂模型的处理方法86
331Simulink建模方法86
332非线性系统的线性化86
习题389
第4章控制系统的特性分析91
41稳定性分析91
411直接求根判定系统稳定性91
412绘制系统零点、极点图判定
稳定性93
413Lyapunov稳定性判据94
42能控能观性分析95
421能控能观性判定95
422能控性和能观性的对偶关系98
423系统的结构分解98
424状态空间表达式的能控标准型
和能观标准型101
425能控性和能观性与传递函数
之间的关系105
习题4106
第5章控制系统的时域分析107
51控制系统时域响应解的表达107
511线性系统的数学模型107
512线性定常系统时域响应解108
513非线性系统时域响应111
52阶跃响应分析111
521暂态响应性能指标112
522稳态响应性能指标112
523基于MATLAB的时域特性
分析113
53脉冲响应分析117
531基于MATLAB的脉冲
响应分析117
532MATLAB中的图形工具
LTI Viewer120
54二阶系统分析123
541二阶系统的单位阶跃响应123
542二阶系统的单位脉冲响应126
55迟后系统的时域响应分析128
551迟后系统的近似时域分析128
552利用Simulink对迟后系统进行
时域分析131
习题5131
第6章复频域分析133
61根轨迹分析133
611根轨迹的定义133
612连续系统的根轨迹134
613离散系统和时间延迟系统的根
轨迹137
614控制系统的性能分析139
62频域分析与奈氏图142
621频率特性的概念及表示方法142
622连续系统的奈氏图143
623离散系统的奈氏图146
624基于MATLAB的奈氏图分析148
63Bode图分析152
631连续系统的Bode图152
632基于MATLAB的动态性能
分析155
633复杂系统的Bode图157
634离散系统的Bode图158
635最小相位系统与非最小相位
系统158
64Nichols图分析159
641基于MATLAB Nichols图的
分析159
642基于MATLAB Nichols图的
设计163
65闭环频域响应特性167
651闭环频域响应的性能指标167
652控制系统的闭环频域响应167
653基于MATLAB的闭环系统性能
分析169
习题6173
第7章控制系统设计方法175
71串联校正175
711相位超前校正175
712相位滞后校正179
713相位超前滞后校正183
72反馈校正186
73PID控制器设计189
731PID控制器的控制特性189
732PID控制器的参数整定194
733PID控制器参数的智能整定
(参数优化方法)200
74状态反馈与极点配置200
741状态反馈200
742极点配置控制器设计201
75状态观测器与基于观测器的极点
配置206
751全阶状态观测器206
752最小阶状态观测器208
76线性二次型最优控制212
761线性二次型最优控制策略212
762线性二次型调节器问题214
习题7218
附录220
附录AMATLAB常用命令函数参考220
附录BMATLAB工具箱函数参考229
参考文献245
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