控制系統(tǒng)數(shù)字仿真

前言

系統(tǒng)仿真是近幾十年發(fā)展的一門綜合性技術(shù)學(xué)科，尤其對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和綜合研究中提供了先進(jìn)的手段，隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真試驗(yàn)和研究與計(jì)算機(jī)直接控制已成為從事控制工程的各種人員所必需掌握的一門技術(shù)。仿真技術(shù)廣泛應(yīng)用于工程及非工程的廣大領(lǐng)域，并取得了極大的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。本書反映作者從事數(shù)字仿真技術(shù)教學(xué)與科研的經(jīng)驗(yàn)，體會(huì)與成果，適用于具有自動(dòng)控制理論基礎(chǔ)的機(jī)械及機(jī)電類專業(yè)及工程人員作教材或作參考書。作者在編寫時(shí)力求講清系統(tǒng)仿真的基本概念，特點(diǎn)及方法，本著學(xué)以致用的原則，側(cè)重在工程上最常用且易于在微機(jī)上實(shí)現(xiàn)的方法，講明原理，使用方法和應(yīng)用場(chǎng)合；章、節(jié)內(nèi)容重點(diǎn)突出，條理清晰，便于自學(xué)，根據(jù)仿真技術(shù)在自動(dòng)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的特點(diǎn)，選材上既有針對(duì)性又有通用性，能滿足不同使用者的需要?！翱刂葡到y(tǒng)數(shù)字仿真”是一門理論及實(shí)踐性均強(qiáng)的課程，為了使理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，教學(xué)內(nèi)容除保證足夠的理論知識(shí)之外還附有例題、習(xí)題，以此加深對(duì)理論知識(shí)的理解。為此，配合課堂講課安排了實(shí)驗(yàn)。為了方便實(shí)驗(yàn)，本書編寫了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，并編制了“控制系統(tǒng)數(shù)字仿真CAI軟件”提供實(shí)驗(yàn)時(shí)使用。全書共分六章，第一章講述仿真技術(shù)的基本概念，仿真研究的步驟以及仿真的特點(diǎn)與性質(zhì)。第二章講述了連續(xù)系統(tǒng)數(shù)值積分法的時(shí)域數(shù)字仿真及程序。其中包括一階微分方程組，高階微分方程或傳遞函數(shù)和結(jié)構(gòu)圖法數(shù)字仿真三種形式的模型的數(shù)字仿真程序。第三章講述了連續(xù)系統(tǒng)按環(huán)離散化的時(shí)域數(shù)字仿真方法及程序。這兩章是全書的重點(diǎn)和基礎(chǔ)，而后幾章都是在此基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的需要而發(fā)展或拓寬的。第四章是快速數(shù)字仿真方法及程序，主要介紹了雙線性變換算法及增廣矩陣和時(shí)域矩陣的程序。第五章是采樣控制系統(tǒng)數(shù)字仿真的特點(diǎn)，數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)及相應(yīng)的仿真程序，重點(diǎn)介紹了控制器的設(shè)計(jì)方法，差分方程的求解和采樣控制系統(tǒng)的仿真程序。第六章是頻域特性和根軌跡法的數(shù)字仿真方法及程序。其中有奈奎斯特幅相頻域特性，波德圖法的頻域特性的計(jì)算和繪制及穩(wěn)定判別，根軌跡的計(jì)算程序。本書所需的基礎(chǔ)知識(shí)為線性代數(shù)，常微分方程，自動(dòng)控制理論，計(jì)算機(jī)算法語(yǔ)言等，書中程序采用c語(yǔ)言編制。全書講授30－36學(xué)時(shí)，具體視學(xué)生情況而定。附錄中給出了實(shí)驗(yàn)7個(gè)，可安排8-12學(xué)時(shí)。北京科技大學(xué)黃畬教授擔(dān)任本書的主審，他詳細(xì)審閱了書稿，并提出了許多寶貴的意見(jiàn)和建議，在此僅向他表示誠(chéng)摯的謝意。

內(nèi)容概要

本書介紹了連續(xù)系統(tǒng)和采樣系統(tǒng)的數(shù)字仿真原理和方法，全書共分六章，先講述仿真的基本概念及特點(diǎn)，再分別介紹連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)的數(shù)值仿真，并介紹了快速數(shù)字仿真中經(jīng)常用的線性變換增加廣矩陣和時(shí)域陣法的原理及仿真程序等。最后給出了大量的仿真實(shí)例及計(jì)算機(jī)程序；還有習(xí)題、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和控制系統(tǒng)數(shù)字仿真CAI軟件。

書籍目錄

第一章 緒論 1.1 仿真技術(shù)概述 1.2 仿真研究步驟 1.3 系統(tǒng)仿真的特點(diǎn)第二章 連續(xù)系統(tǒng)數(shù)值積分法的時(shí)域數(shù)字仿真 2.1 連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 2.2 模型轉(zhuǎn)化-實(shí)現(xiàn)問(wèn)題 2.3 數(shù)值積分法 2.4 數(shù)值積分法的計(jì)算穩(wěn)定性 2.5 數(shù)值積分法的選擇原則 2.6 一般數(shù)學(xué)仿真程序的主要功能和結(jié)構(gòu) 2.7 一階微分方程組的數(shù)字仿真程序 2.8 高階微分方程或傳遞函數(shù)的數(shù)字仿真程序 2.9 連續(xù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖法數(shù)字仿真程序 習(xí)題第三章 連續(xù)系統(tǒng)按環(huán)節(jié)離散化的時(shí)域數(shù)字仿真 3.1 概述 3.2 連續(xù)系統(tǒng)的離散化 3.3 典型環(huán)節(jié)的離散系數(shù)矩陣及其差分方程 3.4 仿真系統(tǒng)的構(gòu)成 3.5 非線性環(huán)節(jié)特性分析 3.6 按環(huán)節(jié)離散化仿真程序LSXS的結(jié)構(gòu) 習(xí)題第四章 快速數(shù)字仿真 4.1 替換法 4.2 根匹配法 4.3 增廣矩陣法 4.4 時(shí)域矩陣法 習(xí)題第五章 采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真 5.1 采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真 5.2 采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字控制器設(shè)計(jì) 5.3 采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真(一) 5.4 采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真(二) 習(xí)題第六章 連續(xù)系統(tǒng)頻率特性及根軌跡分析法的數(shù)字仿真 6.1 概述 6.2 奈斯特圖法的數(shù)字仿真 6.3 波德圖法的數(shù)字仿真 6.4 根軌跡法的數(shù)字仿真 習(xí)題參考文獻(xiàn)附錄 附錄一 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書   實(shí)驗(yàn)一 連續(xù)系統(tǒng)一級(jí)微分布分方程組的數(shù)字仿真   實(shí)驗(yàn)二 連續(xù)系統(tǒng)高階微分方程的數(shù)字仿真   實(shí)驗(yàn)三 連續(xù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖法的數(shù)字仿真   實(shí)驗(yàn)四 快速數(shù)字仿真   實(shí)驗(yàn)五 采樣控制系統(tǒng)數(shù)字仿真   實(shí)驗(yàn)六 頻域特性及根軌跡法的數(shù)字仿真 附錄二 控制系統(tǒng)數(shù)字仿真CAI軟件程序清單

章節(jié)摘錄

插圖：

編輯推薦

《控制系統(tǒng)數(shù)字仿真》由北京理工大學(xué)出版社出版。

圖書封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    控制系統(tǒng)數(shù)字仿真 PDF格式下載

---