高等学校电子与电气工程及自动化专业“十一五”规划教材 控制系统仿真PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

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第1章 控制系统仿真概述1

1.1 系统与模型1

1.1.1 系统1

1.1.2 系统模型2

1.2 系统仿真的概念3

1.2.1 仿真的定义3

1.2.2 计算机仿真4

1.2.3 系统仿真三要素5

1.3 系统仿真的类别与实现5

1.3.1 系统仿真的分类5

1.3.2 控制系统仿真的过程7

1.3.3 控制系统仿真的特点8

1.4 仿真技术的发展与应用8

1.4.1 系统仿真的发展8

1.4.2 基于MATLAB的控制系统仿真的现状9

1.4.3 仿真技术发展的主要方向10

练习题10

第2章 MATLAB基础及其使用初步11

2.1 MATLAB简介11

2.1.1 MATLAB的发展历程和影响力11

2.1.2 MATLAB的主要特点11

2.1.3 MATLAB组成与界面12

2.2 MATLAB编程14

2.2.1 MATLAB的基本语法14

2.2.2 MATLAB函数17

2.2.3 MATLAB符号运算19

2.2.4 MATLAB绘图20

2.3 Simulink交互式仿真环境27

2.3.1 Simulink简介27

2.3.2 Simulink仿真基础28

2.3.3 Simulink仿真举例34

练习题35

第3章 控制系统模型及转换37

3.1 系统数学模型及其转换37

3.1.1 系统的时域模型37

3.1.2 系统的传递函数模型38

3.1.3 系统的状态空间模型39

3.1.4 系统模型的其他形式42

3.1.5 典型环节及其传递函数45

3.1.6 自动控制系统的传递函数47

3.1.7 系统的模型转换49

3.1.8 复杂模型的处理方法54

3.2 系统模型的连接56

3.2.1 模型串联56

3.2.2 模型并联58

3.2.3 反馈连接60

3.2.4 系统扩展63

3.3 状态空间模型实现65

3.3.1 能控标准型实现65

3.3.2 能观标准型实现67

3.3.3 能控性与能观测性的定义67

3.3.4 对角线标准型实现68

3.3.5 系统能控性和能观性矩阵70

3.3.6 系统的最小实现71

3.3.7 控制系统的模型属性71

练习题72

第4章 控制系统的仿真分析74

4.1 控制系统的稳定性分析74

4.1.1 间接判别法75

4.1.2 直接判别法76

4.2 控制系统的时域分析86

4.2.1 时域分析的一般方法86

4.2.2 常用时域分析函数91

4.2.3 时域分析应用实例103

4.3 控制系统的频域分析112

4.3.1 频域分析的基本概念112

4.3.2 频域分析常用函数115

4.3.3 频域分析实例129

4.4 控制系统的根轨迹分析142

4.4.1 根轨迹的相关概念143

4.4.2 根轨迹分析函数144

4.4.3 根轨迹分析应用实例147

4.5 控制系统的校正156

4.5.1 控制系统设计概述156

4.5.2 基于根轨迹图的校正方法157

4.5.3 基于波特图的校正方法161

4.5.4 基于状态反馈的系统校正方法169

练习题174

第5章 控制系统仿真实验177

5.1 MATLAB平台认识实验177

5.2 MATLAB绘图179

5.3 控制系统的阶跃响应182

5.4 控制系统的脉冲响应185

5.5 控制系统的根轨迹作图187

5.6 控制系统的波特图190

5.7 控制系统的极坐标图193

5.8 连续系统的复频域分析194

5.9 离散系统的z域分析200

5.10 连续系统状态变量分析207

5.11 离散系统状态方程求解211

5.12 频率法超前校正214

5.13 频率法滞后校正216

5.14 根轨迹法超前校正217

5.15 根轨迹法滞后校正219

5.16 频率法二阶参考模型校正220

5.17 速度反馈校正221

5.18 相平面作图222

5.19 继电型非线性控制系统分析224

5.20 采样控制系统分析225

5.21 能控性、能观测性与其标准型226

5.22 线性二次型最优控制器设计229

参考文献231