图书介绍

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控制系统分析与设计
  • 郭百巍，刘藻珍，刘永善编著 著
  • 出版社： 北京：电子工业出版社
  • ISBN：9787121222306
  • 出版时间：2014
  • 标注页数：193页
  • 文件大小：39MB
  • 文件页数：203页
  • 主题词：过程控制－控制系统－系统分析－高等学校－教材；过程控制－控制系统－系统设计－高等学校－教材

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图书目录

第1章 绪论1

1.1控制理论的发展1

1.2控制系统的概念1

1.3控制系统的分类2

1.4课程内容4

第2章 控制系统的数学模型5

2.1数学模型的分类5

2.2系统的参数模型5

2.2.1微分方程5

2.2.2状态方程8

2.2.3传递函数10

2.2.4结构图描述12

2.3系统的非参数模型14

2.3.1频率特性14

2.3.2响应曲线16

2.4模型生成与转换的MATLAB实现17

2.4.1连续系统建模17

2.4.2离散系统模型19

2.4.3结构化简20

2.4.4模型转换22

习题22

第3章 控制系统分析与设计的频域法24

3.1控制系统的性能指标24

3.1.1稳态性能指标24

3.1.2动态性能时域指标27

3.2典型系统的动态性能29

3.2.1阶系统的性能指标29

3.2.2典型二阶系统的性能指标30

3.2.3典型二阶系统的动态性能与闭环频率特性的关系33

3.2.4高阶系统的动态性能35

3.3控制系统的频率响应法35

3.3.1对数频率特性图36

3.3.2频域的动态性能指标41

3.3.3频率响应法示例43

3.4控制器的设计方法和校正形式45

3.4.1控制器的设计方法45

3.4.2控制器的校正形式46

3.5串联控制器设计的综合法48

3.5.1工程系统的典型开环幅频特性形状48

3.5.2期望的开环频率特性设计50

3.5.3串联校正综合设计法举例55

3.6局部反馈控制器设计的综合法57

3.6.1局部反馈校正的作用分析57

3.6.2两类重要的局部反馈校正57

3.6.3局部反馈校正的综合法小结64

3.7控制器设计的分析法65

3.7.1超前校正网络66

3.7.2滞后校正网络69

3.7.3滞后-超前校正网络72

3.8调节系统的综合方法75

3.8.1调节系统的性能指标75

3.8.2调节系统的综合方法76

3.9复合控制82

3.9.1按扰动补偿的复合校正82

3.9.2按输入补偿的复合校正83

3.10频域法的MATLAB实现84

3.10.1单输入单输出系统的频率特性曲线84

3.10.2利用频率特性分析系统的稳定性86

3.10.3频率综合法的MATLAB实现87

3.10.4超前校正器设计的MATLAB实现88

习题89

第4章 控制系统分析与设计的根轨迹法91

4.1引言91

4.1.1根轨迹的定义91

4.1.2根轨迹的幅值和辐角条件92

4.2绘制根轨迹的基本规则及基于根轨迹的性能分析93

4.2.1绘制根轨迹的基本规则93

4.2.2增加零点和极点对根轨迹的影响99

4.2.3利用根轨迹计算系统的参数103

4.3根轨迹实现的超前校正106

4.3.1超前校正的基本原理106

4.3.2超前校正的设计步骤108

4.3.3超前校正设计中的若干问题108

4.3.4超前校正示例110

4.4根轨迹实现的滞后校正113

4.4.1滞后校正的基本原理113

4.4.2滞后校正的设计步骤115

4.4.3滞后校正示例115

4.5根轨迹实现的超前-滞后校正116

4.5.1超前-滞后校正的原理与步骤116

4.5.2超前-滞后校正示例117

4.6根轨迹法的MATLAB实现120

4.6.1根轨迹图的绘制120

4.6.2根轨迹法的MATLAB示例121

习题124

第5章 控制系统分析与设计的状态空间法126

5.1状态空间表达式126

5.2稳定性分析127

5.2.1稳定性的定义127

5.2.2李雅普诺夫第一法129

5.2.3李雅普诺夫第二法130

5.3能控性分析132

5.4能观性分析133

5.5极点配置方法134

5.5.1调节系统的极点配置设计法134

5.5.2随动系统的极点配置设计法137

5.6状态空间法的MATLAB实现138

5.6.1线性系统稳定性分析138

5.6.2线性系统的线性相似变换138

5.6.3能控性分析141

5.6.4能观性分析145

5.6.5极点配置145

5.6.6观测器设计146

5.6.7线性二次型指标最优调节器147

习题148

第6章 控制系统的仿真技术150

6.1控制系统仿真原理150

6.1.1控制系统仿真的过程150

6.1.2系统仿真研究的优缺点151

6.2基于Simulink的建模与仿真方法152

6.2.1 Simulink简介152

6.2.2 Simulink常用模块介绍153

6.2.3 Simulink建模与仿真160

6.3复杂系统仿真的Simulink支撑技术166

6.3.1子系统概念及构成方法167

6.3.2模块封装方法168

6.3.3模块库的构造173

6.3.4 M-函数和S-函数175

习题178

附录A MATLAB基础180

参考文献193

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