MATLAB/Simulink與控制系統(tǒng)仿真

內容概要

　　本書從應用角度出發(fā)，系統(tǒng)地介紹了MATLAB／Simulink及其在自動控制中的應用。結合MATLAB／Simulink的使用，通過典型實例，全面闡述了自動控制的基本原理以及控制系統(tǒng)分析與設計的主要方法。全書共分13章，包括自動控制系統(tǒng)與仿真基礎知識、MATLAB計算及仿真基礎、Simulink仿真基礎、控制系統(tǒng)數(shù)學模型、時域分析法、根軌跡分析法、頻域分析法、控制系統(tǒng)校正與綜合、線性系統(tǒng)狀態(tài)空間分析、線性系統(tǒng)狀態(tài)空間設計、非線性系統(tǒng)、離散控制系統(tǒng)、最優(yōu)控制等。各章通過精心設計的應用實例、綜合實例和習題幫助讀者理解和掌握自動控制原理以及MATLAB／Simulink相關功能和工具的使用。　　本書各章節(jié)之間既相互聯(lián)系又相對獨立，讀者可根據(jù)自己需要選擇閱讀。本書可作為自動化、控制工程、機電、計算機等專業(yè)高等院校學生和研究生的教學參考用書，也可供自動化、控制工程、電子信息及其相關領域的工程技術和研究人員參考。

書籍目錄

第1章 自動控制系統(tǒng)與仿真基礎知識1.1 引言1.2 自動控制系統(tǒng)基本概念1.3 自動控制系統(tǒng)分類1.4 控制系統(tǒng)仿真基本概念1.5 MATLAB與控制系統(tǒng)仿真1.6 MATLAB 7中控制相關的工具箱第2章 MATLAB計算及仿真基礎2.1 引言2.2 MATLAB概述2.3 MATLAB桌面操作環(huán)境2.4 MATLAB數(shù)值計算2.5 關系運算和邏輯運算2.6 符號運算2.7 復數(shù)和復變函數(shù)運算2.8 MATLAB常用繪圖命令2.9 MATLAB程序設計第3章 Simulink仿真基礎3.1 引言3.2 Simulink仿真概述3.3 Simulink的模塊庫簡介3.4 Simulink功能模塊的處理3.5 Simulink仿真設置3.6 Simulink仿真舉例3.7 Simulink自定義功能模塊3.8 S函數(shù)設計與應用第4章 控制系統(tǒng)數(shù)學模型4.1 引言4.2 動態(tài)過程微分方程描述4.3 拉氏變換與控制系統(tǒng)模型4.4 數(shù)學模型描述4.5 MATLAB/Simulink在模型中的應用4.6 系統(tǒng)模型轉換及連接4.7 非線性數(shù)學模型的線性化4.8 綜合實例及MATLAB/Simulink應用習題第5章 時域分析法5.1 引言5.2 時域響應分析5.3 MATLAB/Simulink在時域分析中的應用5.4 穩(wěn)定性分析5.5 綜合實例及MATLAB/Simulink應用習題第6章 根軌跡分析法6.1 引言6.2 根軌跡定義6.3 根軌跡法基礎6.4 其他形式的根軌跡6.5 用根軌跡法分析系統(tǒng)的暫態(tài)特性6.6 綜合實例及MATLAB/Simulink應用習題第7章 頻域分析法7.1 引言7.2 頻率特性基本概念7.3 頻率特性的表示方法7.4 系統(tǒng)開環(huán)頻率特性作圖7.5 頻率響應分析7.6 MATLAB在頻率法中的應用7.7 頻率法的穩(wěn)定性分析習題第8章 控制系統(tǒng)校正與綜合8.1 引言8.2 控制系統(tǒng)校正與綜合基礎8.3 PID控制器設計及MATLAB/Simulink應用8.4 控制系統(tǒng)校正的根軌跡法8.5 控制系統(tǒng)校正的頻率響應法8.6 綜合實例及MATLAB/Simulink應用習題第9章 線性系統(tǒng)狀態(tài)空間分析9.1 引言9.2 線性系統(tǒng)狀態(tài)空間基礎9.3 線性系統(tǒng)的狀態(tài)可控性與狀態(tài)可觀性9.4 線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析9.5 綜合實例及MATLAB/Simulink應用習題第10章 線性系統(tǒng)狀態(tài)空間設計10.1 引言10.2 狀態(tài)反饋與極點配置10.3 狀態(tài)觀測器10.4 綜合實例及MATLAB/Simulink應用習題第11章 非線性系統(tǒng)11.1 引言11.2 非線性系統(tǒng)概述11.3 相平面法11.4 描述函數(shù)法11.5 MATLAB/Simulink在非線性系統(tǒng)分析中的應用11.6 綜合實例及MATLAB/Simulink應用習題第12章 離散控制系統(tǒng)第13章 最優(yōu)控制附錄A 控制系統(tǒng)相關的MATLAB函數(shù)附錄B Simulink模塊庫參考文獻

章節(jié)摘錄

第1章 自動控制系統(tǒng)與仿真基礎知識1.1 引言本章描述自動控制系統(tǒng)的基本概念及自動控制系統(tǒng)仿真的基本知識，介紹自動控制系統(tǒng)與仿真的概念、組成、分類以及MATLAB控制系統(tǒng)仿真等基礎知識。通過本章，讀者對自動控制系統(tǒng)與仿真以及本書的主要內容能有整體的認識。1.2 自動控制系統(tǒng)基本概念在現(xiàn)代工業(yè)生產過程中，為了提高產品質量和生產效率，需要對生產設備和工藝過程進行控制，使被控的物理量按照期望的規(guī)律變化。這些被控制的設備或過程稱為控制對象或對象，被控制的物理量稱為被控制量或輸出量。在實際的條件下，生產設備或工藝過程中有許多外部作用，一般只考慮對輸出量影響最大的量，這些量稱為輸入量。從被控對象和輸出量的影響來看，輸入量可分為兩種類型。一種輸入作用是為了保證對象的行為達到所要求的目標，這一類輸入量稱為控制量或給定量。另一種輸入作用則相反，它妨礙對象的行為達到目標，這類作用稱為擾動作用，輸入量稱為擾動量?？刂频娜蝿諏嶋H上就是形成控制作用的變化規(guī)律，使得不管是否存在擾動對象都能得到所期望的行為。

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