內容簡介
《控制系統數字仿真與CAD》在總結仿真技術發展狀況的基礎上，以 MATLAB為平台，系統地闡述了數字仿真的基本概念、原理及方法，概括了控制系統分析與設計中的基本內容。全書共六章，主要包括：控制系統的實驗方法、數學描述與模型的建立、MATLAB與SIMULINK基礎、數字仿真的實現方法、控制系統CAD及綜合套用等內容。各章均配適當習題，有助於讀者進一步領會與掌握已學過的有關內容。本書系工業自動化專業本科生教材，也可作為自動控制、機電控制、自動化類學科的參考用書。本書為“九五”普通高等教育機電類規劃教材。
目錄
前言
第一章 概述
第一節 控制系統的實驗方法
一、解析法
二、實驗法
三、仿真實驗法
第二節 仿真實驗的分類與性能比較
一、按模型分類
二、按計算機類型分類
第三節 系統、模型與數字仿真
一、系統的組成與分類
二、模型的建立及其重要性
三、數字仿真的基本內容
第四節 控制系統CAD與數字仿真軟體
一、CAD技術的一般概念
二、控制系統CAD的主要內容
三、數字仿真軟體
第五節 仿真技術的套用與發展
一、仿真技術在工程中的套用
二、套用仿真技術的重要意義
三、仿真技術的發展趨勢
小結
習題
第二章 控制系統的數學描述
第一節 控制系統的數學模型
一、控制系統數學模型的表示形式
二、數學模型的轉換
三、控制系統建模的基本方法
第二節 實現問題
一、單變數系統的可控標準型實現
二、控制系統的數字仿真實現
第三節 常微分方程數值解法
一、數值求解的基本概念
二、數值積分法
三、關於數值積分方法的幾點討論
第四節 數值算法中的“病態”問題
一、“病態”常微分方程
二、控制系統仿真中的“病態”問題
三、“病態”系統的仿真方法
小結
習題
第三章 MATLAB與SIMULINK基礎
第一節 引言
第二節 MATLAB的操作與使用
一、簡單數學運算
二、變數與數值顯示格式
三、檔案管理
四、幫助功能
第三節 MATLAB的矩陣運算
一、簡單矩陣輸入
二、矩陣區算
三、矩陣操作
第四節 繪圖
一、二維圖形
二、三維圖形
第五節 數據處理
一、矩陣分解
二、多項式處理
三、曲線擬合與插值
四、數據分析
五、常微分方程數值解
第六節 流程控制
一、for循環
二、while循環
三、if－else－end結構
四、函式
第七節 控制工具箱
一、系統建模
二、模型轉換和降階
三、分析函式
四、設計函式
第八節 SIMULINK基礎
一、SIMULINK的操作
二、模型的構造
三、數值仿真
四、系統分析
第九節 MATLAB的其它資源
一、工具箱
二、網路資源
小結
習題
第四章 控制系統數字仿真的實現
第一節 控制系統的結構及其招撲描述
一、控制系統常見的典型結構形式
二、控制系統的典型環節描述
三、控制系統的聯接矩陣
第二節 面向系統結構圖的數字仿真
一、典型閉環系統的數字仿真
二、複雜聯接的閉環系統數字仿真
第三節 環節的離散化與非線性系統的數字仿真
一、連續系統的離散化模型法
二、非線性系統的數字仿真
第四節 計算機控制系統的數字仿真
一、採樣在制系統的數學描述
二、採樣控制系統的仿真方法
三、採樣控制系統仿真程式實現
小結
習題
第五章 控制系統CAD
第一節 概述
第二節 經典控制理論CAD
一、控制系統因有特性分析
二、控制系統的設計方法
三、控制系統的最佳化設計
第三節 現代控制理論CAD
一、線性二次型最優控制器設計
二、模型參考自適應控制系統設計
小結
習題
第六章 數字仿真技術的綜合套用
第一節 直流電動機雙閉環調速系統設計中的若干問題
一、雙閉環KZ－D系統的目的
二、關於積分調節器的飽和非線性問題
三、關於ASR與ACR的工程設計問題
四、雙閉環KZ－D調速系統的動態分析
第二節 數字PID調節器的魯棒性設計方法
一、數字PID調節器的魯棒性設計
二、“高精度齒輪量儀”位置伺服系統控制器設計
第三節 “水箱系統”液位控制的仿真研究
一、系統建模
二、數字仿真
三、結果分析
第四節 管內移動機器人位置預測模糊控制研究
一、管內作業位置的預測模糊控制
二、作業位置預測模糊控制的實現
三、仿真實驗
小結
