自動控制理論實驗與仿真

內(nèi)容概要

“自動控制理論”是自動控制、工業(yè)自動化、電氣、儀表及測控、電子信息、通信、機械、動力、冶金等專業(yè)的一門重要技術(shù)理論基礎課程，也是一門專業(yè)性、實踐性很強的課程。如何開展好工科院校學生“自動控制理論”課程的實驗指導工作，是諸多任課教師及專家共同關(guān)注的問題，也對學生理解掌握自動控制理論起著至關(guān)重要的作用。    自動控制理論實驗的主要任務是使學生通過實驗進一步理解和掌握自動控制理論的基本概念、基本原理和控制系統(tǒng)的分析與設計方法。在課時壓縮、教學要求提高的條件下，許多教師和學生都迫切希望擁有一本與教材相配套的理論性強、實踐性強、操作性強的實驗指導書。按照加強理論、鞏固基礎、培養(yǎng)學生的動手能力、觀察思考能力和創(chuàng)新能力的指導思想，結(jié)合各相關(guān)專業(yè)的不同教學要求，以及各校的不同實驗設備等教學條件，并結(jié)合編者多年從事控制理論課程教學及實驗指導的經(jīng)驗和體會，特編寫本書，以方便教學和實驗，并滿足業(yè)余愛好者課后實踐的需要。希望對讀者學習和掌握自動控制理論有所幫助，并起到拋磚引玉的效果。    本書盡量避開傳統(tǒng)控制實驗對專用實驗設備和實驗場地的依賴，從分立電子元件以及現(xiàn)代計算機技術(shù)應用的角度，精心設計了近30個相應的控制理論實驗。每個實驗都盡量提供了“分立元件電路模擬”和“計算機軟件仿真”等多種買現(xiàn)方法，詳細闡述了其實驗原理，并給出了相應的實驗內(nèi)容、要求與思考；但一般不限制具體的實驗步驟，以方便師生根據(jù)本校的實際條件靈活地選擇實驗方法，同時滿足讀者的業(yè)余興趣。這些實驗大多針對主教材中的理論闡述或例題，運用實驗的方法加以實現(xiàn)。    通過對本書的學習，讀者可以加強學以致用的綜合能力，提高對控制理論的理解與應用能力，達到理論與實踐的統(tǒng)一。書中仿真程序全部在Matlab 7.0環(huán)境下測試通過，學生可直接按照本書進行實驗操作，也可以根據(jù)本書所揭示的多種實驗方法和技巧自己設計實驗。本書的主教材可以選用胡壽松教授主編的《自動控制原理》，也可以選用其他所有版本的控制理論教材。

書籍目錄

緒論  自動控制理論的任務、要求及其實現(xiàn)方法第一章　自動控制的一般概念  實驗1.1  MATLAB的基本操作與仿真初步  實驗1.2  SIMULNK的交互式仿真第二章　控制系統(tǒng)的數(shù)學模型  實驗2.1　建立系統(tǒng)數(shù)學模型  實驗2.2　典型環(huán)節(jié)的模擬電路和軟件仿真第三章　線性系統(tǒng)的時域分析法  實驗3.1　二階系統(tǒng)的動態(tài)過程分析  實驗3.2　控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析第四章　線性系統(tǒng)的根軌跡法  實驗4.1　控制系統(tǒng)的根軌跡分析  實驗4.2　控制系統(tǒng)的根軌跡(主導極點)法校正第五章　線性系統(tǒng)的頻域分析法  實驗5.1　控制系統(tǒng)的頻率特性測量  實驗5.2  系統(tǒng)B0de圖及Nyquist曲線的繪制及其穩(wěn)定性分析第六章　線性系統(tǒng)的校正方法  實驗6.1　連續(xù)系統(tǒng)的頻率法超前校正  實驗6.2　連續(xù)系統(tǒng)的頻率法滯后校正  實驗6.3　連續(xù)系統(tǒng)的頻率法滯后一超前校正  實驗6.4　連續(xù)系統(tǒng)的串聯(lián)綜合法校正  實驗6.5　連續(xù)系統(tǒng)的串聯(lián)工程法校正  實驗6.6　連續(xù)系統(tǒng)的反饋校正第七章　線性離散系統(tǒng)的分析與校正  實驗7.1　采樣控制系統(tǒng)分析  實驗7.2　系統(tǒng)的數(shù)字PID控制第八章　非線性控制系統(tǒng)分析  實驗8.1　典型非線性環(huán)節(jié)仿真  實驗8.2　非線性系統(tǒng)的相平面分析第九章  線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與綜合  實驗9.1  線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述  實驗9.2　線性系統(tǒng)的解耦控制  實驗9.3　線性定常系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解  實驗9.4　狀態(tài)反饋與狀態(tài)觀測器的設計　實驗9.5　狀態(tài)空間方程的求解與穩(wěn)定性分析第十章　動態(tài)系統(tǒng)的最優(yōu)控制方法　實驗10.1　線性二次型最優(yōu)控制器設計　實驗10.2　離散系統(tǒng)線性二次型最優(yōu)控制器設計附錄　控制系統(tǒng)分析中常用的MATLAB命令和函數(shù)參考文獻

編輯推薦

　　《自動化專業(yè)系列教材：自動控制理論實驗與仿真》避開傳統(tǒng)控制實驗對專用實驗設備和實驗場地的依賴，從分立電子元件以及現(xiàn)代計算機技術(shù)應用的角度，精心設計了近30個相應的控制理論實驗。每個實驗都盡量提供了“分立元件電路模擬”和“計算機軟件仿真”等多種實現(xiàn)方法，詳細闡述了其實驗原理，并給出了相應的實驗內(nèi)容、要求與思考；但一般不限制具體的實驗步驟，以方便師生根據(jù)本校的實際條件靈活地選擇實驗方法，同時滿足讀者的業(yè)余興趣。

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