控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真及計算機輔助設(shè)計

內(nèi)容概要

　　控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真及計算機輔助設(shè)計是利用數(shù)字計算機來分析、研究、設(shè)計自動控制系統(tǒng)有力的工具，是控制系統(tǒng)工程技術(shù)人員必須掌握的一門技術(shù)。　　《控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真及計算機輔助設(shè)計》第1～5章關(guān)于控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真部分在取材及編排上作了一定處理，以期突出基本原理及概念。第6～8章計算機輔助設(shè)計部分的取材著重介紹作者在多年工業(yè)應(yīng)用實踐中證明行之有效的方法，而盡量避免面面俱到地去羅列一些已廣泛見諸類似著作中的方法。書中第9章簡單介紹了目前國際上較通用的一些CACSD軟件如MATI.AB等?！　　犊刂葡到y(tǒng)的數(shù)字仿真及計算機輔助設(shè)計》可供從事自動控制系統(tǒng)的教學(xué)、研究、設(shè)計人員及工程技術(shù)人員閱讀。

書籍目錄

第一章 概論§1.1 仿真技術(shù)概述1.1.1 仿真技術(shù)簡介1.1.2 仿真技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展§1.2 計算機輔助設(shè)計控制系統(tǒng)的形成與發(fā)展第二章 連續(xù)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型表示方法及實現(xiàn)§2.1 連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型表示方法2.1.1 連續(xù)時間模型2.1.2 離散時間模型2.1.3 連續(xù)一離散混合模型2.1.4 數(shù)學(xué)模型之間的轉(zhuǎn)換§2.2 實現(xiàn)問題2.2.1 可控標(biāo)準(zhǔn)型2.2.2 可觀標(biāo)準(zhǔn)型2.2.3 對角標(biāo)準(zhǔn)型2.2.4 若當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)型第三章 連續(xù)系統(tǒng)離散化方法§3.1 引言3.1.1 解析解與數(shù)值解3.1.2 常微分方程初值問題和邊值問題3.1.3 線性常微分方程組的穩(wěn)定性3.1.4 病態(tài)微分方程組3.1.5 數(shù)值解的穩(wěn)定性3.1.6 數(shù)值計算中誤差的來源§3.2 數(shù)值分析方法3.2.1 化導(dǎo)數(shù)為差商的方法3.2.2 泰勒展式法3.2.3 數(shù)值積分法§3.3 常用的數(shù)值積分法3.3.1 單步法3.3.2 多步法3.3.3 預(yù)估一校正方法3.3.4 數(shù)值積分方法的選擇§3.4 離散相似法離散連續(xù)系統(tǒng)3.4.1 連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程的離散化3.4.2 連續(xù)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的離散化3.4.3 快速數(shù)字仿真算法3.4.4 信號重構(gòu)3.4.5 保持器的傳遞函數(shù)及其頻率特性3.4.6 離散相似模型的修正第四章 連續(xù)控制系統(tǒng)的仿真§4.1 仿真模型的結(jié)構(gòu)4.1.1 面向閉環(huán)系統(tǒng)微分方程的數(shù)字仿真4.1.2 面向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的數(shù)字仿真§4.2 典型環(huán)節(jié)的離散化系數(shù)及其差分方程§4.3 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的數(shù)值表示方法§4.4 非線性系統(tǒng)的仿真§4.5 關(guān)于仿真誤差及數(shù)值穩(wěn)定性問題第五章 采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真§5.1 計算機控制系統(tǒng)的仿真§5.2 數(shù)字控制器的仿真§5.3 差分方程的仿真第六章 計算機輔助建立系統(tǒng)動態(tài)模型§6.1 用經(jīng)典時域辨識法建立數(shù)學(xué)模型6.1.1 階躍響應(yīng)與方波響應(yīng)6.1.2 低階傳遞函數(shù)模型的建立6.1.3 從響應(yīng)曲線求對象的微分方程模型§6.2 用頻域法辨識系統(tǒng)模型6.2.1 由系統(tǒng)脈沖過渡函數(shù)g（t）計算頻率特性6.2.2 由系統(tǒng)的頻率特性擬合傳遞函數(shù)§6.3 用相關(guān)分析法辨識系統(tǒng)脈沖響應(yīng)函數(shù)6.3.1 相關(guān)分析法的理論基礎(chǔ)6.3.2 相關(guān)函數(shù)的實驗求取方法6.3.3 用白噪聲測定系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)6.3.4 用偽隨機信號來辨識脈沖響應(yīng)函數(shù)第七章 基于頻率域的控制系統(tǒng)計算機輔助分析與設(shè)計§7.1 單變量系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析7.1.1 勞斯（Routh）判據(jù)7.1.2 霍爾維茨（Hurwitz）穩(wěn)定判據(jù)§7.2 傳遞函數(shù)的頻率特性計算……第八章 基于時間域的線性控制系統(tǒng)計算機輔助設(shè)計第九章 計算機輔助控制系統(tǒng)設(shè)計參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：·帶性能指標(biāo)集和設(shè)計約束的參數(shù)優(yōu)化·卡爾曼濾波器設(shè)計自適應(yīng)控制系統(tǒng)設(shè)計方法·周期性測試信號下的自適應(yīng)PI控制器；·基于不同參數(shù)估計方法的自適應(yīng)補償器·自校正控制器·各種模型參考自適應(yīng)方法·自適應(yīng)觀測器·多變量自適應(yīng)控制器設(shè)計·自適應(yīng)控制器仿真仿真標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的線性控制系統(tǒng)由一個專門的仿真器來實現(xiàn)仿真。整個系統(tǒng)可以由許，多子系統(tǒng)組成，子系統(tǒng)可有各自不同的描述形式。此外還有一個專門用于方塊圖的連續(xù)系統(tǒng)仿真器。另外，直接數(shù)字控制（DDC）仿真器通過構(gòu)造一個仿真環(huán)境，來對實時控制中的DDC算法進行測試。所有這些仿真中的圖形輸出都由圖形管理菜單預(yù)先設(shè)置。中央任務(wù)一些使用頻率較高的任務(wù)，如模型轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫定義，基本運算等，被從另外三層中分離出來，集中予交互式系統(tǒng)的中心，也就是所謂的處理器（Manager）?！ば盘柼幚砥鳎禾幚硇盘栃蛄小は到y(tǒng)處理器：處理由傳遞函數(shù)或傳遞函數(shù)陣描述的系統(tǒng)·頻域處理器：用表的形式處理頻域響應(yīng)或頻譜·矩陣處理器：處理狀態(tài)空間描述中的系數(shù)矩陣·多項式矩陣處理器；處理多項式矩陣和相關(guān)的系統(tǒng)描述·圖形處理器：處理所有的圖形操作·文件處理器：處理實時信號表示·中央調(diào)度：處理中央任務(wù)的組織管理，如任務(wù)調(diào)度CADACS的結(jié)構(gòu)見圖9.4 -2?？梢钥闯?，CADACS由四級遞階獨立模塊構(gòu)成。所有的基本函數(shù)都在第一層里，包括所有的數(shù)值運算（矩陣或多項式）。第二層是控制工程庫，包括所有相關(guān)的算法子程序。第一層和第二層的子程序構(gòu)成了CADACS的庫系統(tǒng)。第三層中的模塊是將前兩層中的算法用于專門的設(shè)計任務(wù)。它們完全是交互式的實時程序，可以獨立運行，也可以在頂層的監(jiān)督下運行?？梢愿鶕?jù)用戶的需要在第三層中選擇合適的CADACS程序。程序之間的通訊通過標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)庫來進行。CADACS把交互式代碼和應(yīng)用程序代碼嚴(yán)格地區(qū)分開來，這使得CADACS具有高度的靈活性和可移植性。只需修改第一層的模塊，就可將CADACS移植到另一個計算機環(huán)境中。因為只有在第一層中，才有與硬件相關(guān)的函數(shù)。

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《控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真及計算機輔助設(shè)計》是由浙江大學(xué)出版社出版的。

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