自動控制系統計算機仿真(第2版)（簡體書）

MATLAB及其模塊化仿真工具Simulink是當今世界上*的數值計算和系統仿真軟件之一。本書充分考慮自動化專業課程設置的情況，以MATLAB R2015b為主要工具，較為全面地介紹了自動控制系統的建模、分析、仿真與設計的基本原理和方法。全書共分8章，內容包括：自動控制系統仿真概述、控制系統計算機數字仿真基礎、MATLAB語言的基礎知識、控制系統數學模型及其轉換、Simulink在系統仿真中的應用、自動控制系統計算機輔助分析、自動控制系統計算機輔助設計、電力系統工具箱及其應用實例。本書的顯著特點是注重介紹仿真的應用和實例，在闡述控制系統各種算法和仿真原理的同時，通過大量的有代表性的實例來講解相應的內容，淺顯易懂、生動有趣。本書可作為大學本科自動化專業以及電氣信息類其他專業的專業課教材，也可供相關領域的工程技術和研究人員參考。

深入淺出、易讀易學

前言
第1章自動控制系統仿真概述
1.1自動控制系統簡介
1.1.1系統與自動控制系統
1.1.2自動控制系統建模
1.2自動控制系統仿真的基本概念
1.2.1仿真的定義
1.2.2自動控制系統仿真的分類
1.2.3自動控制系統仿真的過程
1.3仿真技術在控制系統設計中的應用及其重要意義
1.3.1自動控制理論簡介
1.3.2仿真技術與CAD在自動控制系統設計中的重要意義
1.3.3仿真技術在自動控制系統設計中的發展趨勢
1.4MATLAB語言及其在控制系統設計中的應用
本章小結
習題
第2章控制系統計算機數字仿真
基礎
2.1連續系統數值積分方法
2.1.1歐拉法
2.1.2龍格-庫塔法
2.1.3數值積分法的穩定性
2.1.4數值積分法的選擇
2.2控制系統的結構及其描述
2.2.1控制系統的典型結構
2.2.2控制系統的典型環節
2.2.3控制系統的連接矩陣
2.3控制系統的建模
本章小結
習題
第3章MATLAB語言的基礎知識
3.1MATLAB R2015b的系統界面
3.1.1MATLAB R2015b的啟動
3.1.2命令行窗口
3.1.3當前目錄
3.1.4工作空間
3.1.5功能面板
3.1.6M文件編輯/調試器窗口
3.1.7幫助系統
3.2MATLAB的基礎知識
3.2.1數值類型與數值顯示格式
3.2.2字符和字符串
3.2.3矩陣的生成
3.3矩陣的運算
3.3.1矩陣的數學運算
3.3.2矩陣的數組運算
3.3.3矩陣的基本操作
3.3.4矩陣元素的數據變換
3.4符號運算
3.4.1符號對象與符號表達式
3.4.2符號表達式的基本操作
3.4.3符號表達式的替換
3.4.4符號函數的可視化
3.4.5控制系統中常用的符號運算
3.5MATLAB的編程基礎
3.5.1變量、常量和語句
3.5.2流程控制結構
3.5.3其他常用命令
3.5.4M文件
3.6MATLAB的繪圖功能
3.6.1二維圖形的繪製
3.6.2三維圖形的繪製
3.6.3圖形的導出
3.7MATLAB的應用
3.7.1矩陣的分解
3.7.2多項式處理
3.7.3曲線擬合與插值
3.7.4符號方程求解
本章小結
習題
第4章控制系統數學模型及其轉換
4.1控制系統的類型
4.2控制系統的常用數學模型
4.2.1連續系統數學模型
4.2.2離散系統數學模型
4.2.3系統模型參數的獲取
4.3系統數學模型的轉換
4.3.1系統模型向狀態方程形式轉換
4.3.2系統模型向傳遞函數形式轉換
4.3.3系統模型向零極點形式轉換
4.3.4傳遞函數形式與部分分式形式的轉換
4.3.5連續和離散系統之間的轉換
4.4控制系統模型的連接
4.4.1串聯連接
4.4.2並聯連接
4.4.3反饋連接
4.5系統模型的實現
4.5.1能控標準型的實現
4.5.2能觀標準型的實現
4.5.3對角線標準型的實現
4.5.4標準型的軟件實現
本章小結
習題
第5章Simulink在系統仿真中的應用
5.1Simulink建模的基礎知識
5.1.1Simulink 8.6常用模塊
5.1.2Simulink的其他工具箱模塊組
5.2Simulink建模與仿真
5.2.1Simulink建模方法
5.2.2仿真算法與控制參數選擇
5.2.3Simulink在控制系統仿真研究中的應用舉例
5.3子系統與模塊封裝技術
5.3.1子系統概念及其構成方法
5.3.2模塊封裝方法
5.3.3模塊庫構造
本章小結
習題
第6章自動控制系統計算機輔助分析
6.1自動控制系統的穩定性分析
6.1.1求取特徵方程的根
6.1.2控制系統的能控性和能觀性分析
6.1.3利用傳遞函數的極點判別系統穩定性
6.1.4利用李亞普諾夫第二法判別系統穩定性
6.2控制系統時域分析
6.2.1時域分析的一般方法
6.2.2常用時域分析函數
6.2.3時域分析應用實例
6.3控制系統頻域分析
6.3.1頻域分析的一般方法
6.3.2頻域分析應用實例
6.4根軌跡分析方法
6.4.1幅值條件和相角條件
6.4.2繪製根軌跡的常用函數及其應用實例
6.5基於計算機仿真的非線性定常控制系統新型穩定性判據
6.5.1問題的提出
6.5.2新型穩定性判據
6.5.3在單級倒立擺模糊控制系統中的應用
6.5.4結論和展望
本章小結
習題
第7章自動控制系統計算機輔助設計
7.1概述
7.2超前校正、滯後校正以及滯後-超前校正的伯德圖設計
7.2.1超前校正器的伯德圖設計
7.2.2滯後校正器的伯德圖設計
7.2.3滯後-超前校正器的伯德圖設計
7.3PID控制器設計
7.3.1PID控制器的傳遞函數
7.3.2PID控制器各參數對控制性能的影響
7.3.3使用Ziegler-Nichols經驗整定
公式進行PID控制器設計
7.4基於狀態空間模型的控制器設計方法
7.4.1狀態空間表達式的若干基本概念及狀態方程的解
7.4.2狀態反饋極點配置控制器設計
7.4.3狀態觀測器設計
7.4.4基於狀態觀測器的狀態反饋控制系統
7.5線性二次型指標最優控制系統
設計
7.5.1線性二次型指標與黎卡提方程
7.5.2設計線性二次型最優控制的MATLAB函數
7.5.3最優控制系統設計實例
本章小結
習題
第8章電力系統工具箱及其應用實例
8.1SimPowerSystems(電力系統模塊集)簡介
8.1.1Electrical Sources（電源模塊子集）
8.1.2Elements（電路元件模塊子集）
8.1.3Machines（電機模塊子集）
8.1.4Measurements（測量模塊子集）
8.1.5Power Electronics（電力電子模塊子集）
8.2電力系統工具箱仿真應用實例
本章小結
習題
參考文獻