自動控制理論實(shí)驗(yàn)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(jī)械、動力、冶金等專業(yè)的一門重要技術(shù)理論基礎(chǔ)課程，也是一門專業(yè)性、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。如何開展好工科院校學(xué)生“自動控制理論”課程的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)工作，是諸多任課教師及專家共同關(guān)注的問題，也對學(xué)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(shí)驗(yàn)的主要任務(wù)是使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)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(shè)計(jì)方法。在課時(shí)壓縮、教學(xué)要求提高的條件下，許多教師和學(xué)生都迫切希望擁有一本與教材相配套的理論性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)、操作性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。按照加強(qiáng)理論、鞏固基礎(chǔ)、培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、觀察思考能力和創(chuàng)新能力的指導(dǎo)思想，結(jié)合各相關(guān)專業(yè)的不同教學(xué)要求，以及各校的不同實(shí)驗(yàn)設(shè)備等教學(xué)條件，并結(jié)合編者多年從事控制理論課程教學(xué)及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的經(jīng)驗(yàn)和體會，特編寫本書，以方便教學(xué)和實(shí)驗(yàn)，并滿足業(yè)余愛好者課后實(shí)踐的需要。希望對讀者學(xué)習(xí)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(shí)驗(yàn)對專用實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)場地的依賴，從分立電子元件以及現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的角度，精心設(shè)計(jì)了近30個(gè)相應(yīng)的控制理論實(shí)驗(yàn)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)都盡量提供了“分立元件電路模擬”和“計(jì)算機(jī)軟件仿真”等多種買現(xiàn)方法，詳細(xì)闡述了其實(shí)驗(yàn)原理，并給出了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、要求與思考；但一般不限制具體的實(shí)驗(yàn)步驟，以方便師生根據(jù)本校的實(shí)際條件靈活地選擇實(shí)驗(yàn)方法，同時(shí)滿足讀者的業(yè)余興趣。這些實(shí)驗(yàn)大多針對主教材中的理論闡述或例題，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的方法加以實(shí)現(xiàn)。    通過對本書的學(xué)習(xí)，讀者可以加強(qiáng)學(xué)以致用的綜合能力，提高對控制理論的理解與應(yīng)用能力，達(dá)到理論與實(shí)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(xué)生可直接按照本書進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，也可以根據(jù)本書所揭示的多種實(shí)驗(yàn)方法和技巧自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。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(wù)、要求及其實(shí)現(xiàn)方法第一章　自動控制的一般概念  實(shí)驗(yàn)1.1  MATLAB的基本操作與仿真初步  實(shí)驗(yàn)1.2  SIMULNK的交互式仿真第二章　控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型  實(shí)驗(yàn)2.1　建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型  實(shí)驗(yàn)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(shí)域分析法  實(shí)驗(yàn)3.1　二階系統(tǒng)的動態(tài)過程分析  實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)4.1　控制系統(tǒng)的根軌跡分析  實(shí)驗(yàn)4.2　控制系統(tǒng)的根軌跡(主導(dǎo)極點(diǎn))法校正第五章　線性系統(tǒng)的頻域分析法  實(shí)驗(yàn)5.1　控制系統(tǒng)的頻率特性測量  實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)6.1　連續(xù)系統(tǒng)的頻率法超前校正  實(shí)驗(yàn)6.2　連續(xù)系統(tǒng)的頻率法滯后校正  實(shí)驗(yàn)6.3　連續(xù)系統(tǒng)的頻率法滯后一超前校正  實(shí)驗(yàn)6.4　連續(xù)系統(tǒng)的串聯(lián)綜合法校正  實(shí)驗(yàn)6.5　連續(xù)系統(tǒng)的串聯(lián)工程法校正  實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)7.1　采樣控制系統(tǒng)分析  實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)8.1　典型非線性環(huán)節(jié)仿真  實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)9.1  線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述  實(shí)驗(yàn)9.2　線性系統(tǒng)的解耦控制  實(shí)驗(yàn)9.3　線性定常系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解  實(shí)驗(yàn)9.4　狀態(tài)反饋與狀態(tài)觀測器的設(shè)計(jì)　實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)10.1　線性二次型最優(yōu)控制器設(shè)計(jì)　實(shí)驗(yàn)10.2　離散系統(tǒng)線性二次型最優(yōu)控制器設(shè)計(jì)附錄　控制系統(tǒng)分析中常用的MATLAB命令和函數(shù)參考文獻(xiàn)

編輯推薦

　　《自動化專業(yè)系列教材：自動控制理論實(shí)驗(yàn)與仿真》避開傳統(tǒng)控制實(shí)驗(yàn)對專用實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)場地的依賴，從分立電子元件以及現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的角度，精心設(shè)計(jì)了近30個(gè)相應(yīng)的控制理論實(shí)驗(yàn)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)都盡量提供了“分立元件電路模擬”和“計(jì)算機(jī)軟件仿真”等多種實(shí)現(xiàn)方法，詳細(xì)闡述了其實(shí)驗(yàn)原理，并給出了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、要求與思考；但一般不限制具體的實(shí)驗(yàn)步驟，以方便師生根據(jù)本校的實(shí)際條件靈活地選擇實(shí)驗(yàn)方法，同時(shí)滿足讀者的業(yè)余興趣。

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