自動控制與系統(tǒng)仿真實訓(xùn)指導(dǎo)

前言

控制系統(tǒng)理論、計算方法與計算機技術(shù)的結(jié)合是當(dāng)代控制理論發(fā)展的標(biāo)志，因此在以MATLAB為代表的軟件平臺上對控制系統(tǒng)進行分析、設(shè)計與仿真就成了控制工程師必須熟練掌握的重要知識與技能。控制系統(tǒng)CAD及仿真是建立在古典控制理論、現(xiàn)代控制理論、計算方法、計算機技術(shù)等多方面知識上的綜合性學(xué)科，是一門綜合性與實踐性較強的專業(yè)課，靈活地掌握與運用它有助于我們深刻理解已學(xué)過的有關(guān)課程內(nèi)容，為今后從事控制系統(tǒng)領(lǐng)域的研究與開發(fā)工作提供堅實的基礎(chǔ)。本書是編者們對教學(xué)、實驗與科研工作的總結(jié)，并在借鑒國內(nèi)外控制領(lǐng)域?qū)＜?、學(xué)者研究成果的基礎(chǔ)上編寫而成的，在內(nèi)容編排上具有如下幾方面的特點：（1）將MATLAB的使用方法和程序設(shè)計以簡練的篇幅進行介紹，使得直接、快速地了解和掌握MATLAB軟件平臺成為可能，并采用由淺到深，由易到難逐步深入的方式對MATLAB軟件在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進行講解；（2）在古典與現(xiàn)代控制理論的基礎(chǔ)上，介紹在MATLAB軟件平臺上對系統(tǒng)進行分析和設(shè)計的方法。

內(nèi)容概要

本書從實訓(xùn)角度出發(fā)，以工程應(yīng)用為背景，從控制系統(tǒng)的基本理論、MATLAB7控制系統(tǒng)工具箱的使用方法、相關(guān)問題的分析與設(shè)計示例三個方面對自動控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真進行了深入說明，同時書中列舉大量實例，盡量貼近工程實際，具有很強的代表性。    本書內(nèi)容深入淺出、圖文并茂，可作為自動控制及其相關(guān)專業(yè)、機械設(shè)備與自動化專業(yè)或機電一體化專業(yè)學(xué)生的教學(xué)參考用書，也可作為自動控制領(lǐng)域科技人員的參考用書。

書籍目錄

第1章　MATLAB7使用基礎(chǔ)　1.1  MATLAB7的程序設(shè)計環(huán)境　1.2　基本操作　1.3  M文件　1.4  MATLAB程序設(shè)計基礎(chǔ)　1.5  MATLAB的繪圖功能第2章  Simulink6.O使用基礎(chǔ)  2.1  Simulink的操作    2.2  Simulink庫模塊簡介  2.3　數(shù)值仿真  2.4　Simulink模型舉例第3章　控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型　3.1　基本理論　3.2　工具箱函數(shù)　3.3　分析與設(shè)計示例  第4章　控制系統(tǒng)的時域分析  4.1　基本理論  4.2　工具箱函數(shù)  4.3　分析與設(shè)計示例  第5章　控制系統(tǒng)根軌跡分析與設(shè)計  5.1　基本理論  5.2　工具箱函數(shù)  5.3　分析與設(shè)計示例第6章　控制系統(tǒng)的頻域分析與設(shè)計  6.1　基本理論  6.2　工具箱函數(shù)  6.3　分析與設(shè)計示例第7章　控制系統(tǒng)的可控性與可觀測性分析  7.1　基本理論  7.2　分析與設(shè)計示例  第8章　PID控制器設(shè)計  8.1  PID控制原理  8.2  PID控制各環(huán)節(jié)作用分析示例  8.3  P1D控制器設(shè)計示例第9章  最優(yōu)控制器設(shè)計    9.1  最優(yōu)控制理論  9.2  工具箱函數(shù)  9.3  最優(yōu)控制器設(shè)計示例第10章  直流電機轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)設(shè)計實例分析　10.1  系統(tǒng)建?！?0.2  控制器　10.3  根軌跡設(shè)計　10.4  頻率響應(yīng)設(shè)計（Bode圖法）　10.5  直流電機的狀態(tài)反饋控制第11章  直流電機調(diào)速控制系統(tǒng)仿真　11.1  直流電機開環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)仿真　11.2  直流電機閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)仿真　11.3  直流電機雙閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)仿真

章節(jié)摘錄

插圖：1.算法的選擇Simulink給出了多種仿真方法，如Runge-Kutta法、Adams法、Gear法、Euler法、Linsim法等，在高版本的MATLAB中，又增加了其他的一些仿真方法。需要說明的是，對于不同的仿真問題，需要按照系統(tǒng)的特性選擇不同的仿真方法。一般來說，Runge-Kutta法（包含rk23、rk45變步長方法）適合于高度非線性或不連續(xù)的系統(tǒng)，不適合于剛性系統(tǒng)（既有快變特性又有慢變特性的系統(tǒng)）；Adarns法適合于非線性小、時間常數(shù)變化小的系統(tǒng)；Gear法是專門用于剛性系統(tǒng)仿真的方法，但對非剛性系統(tǒng)仿真能力較差；Euler法比較差，盡量避免使用；Linsim方法適合于近似線性的系統(tǒng)，對線性剛性系統(tǒng)有很大的優(yōu)越性。2.步長的控制Simulink使用最大步長和容許誤差來確定步長的給定。容許誤差越大，仿真的精度越低，一般容許誤差應(yīng)當(dāng)在O.1到1×10-6之間。最大步長足夠小，則仿真的精確度比較好，如果最大步長比較大，則對有些系統(tǒng)仿真結(jié)果可能不穩(wěn)定。

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《自動控制與系統(tǒng)仿真實訓(xùn)指導(dǎo)》是由哈爾濱工程大學(xué)出版社出版的。

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