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計算機仿真技術(shù)與CAD—基于MATLAB的控制系統(tǒng) 版權(quán)信息
- ISBN：9787121424045
- 條形碼：9787121424045 ; 978-7-121-42404-5
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
計算機仿真技術(shù)與CAD—基于MATLAB的控制系統(tǒng) 內(nèi)容簡介
《計算機仿真技術(shù)與CAD――基于MATLAB的控制系統(tǒng)（第5版）》為普通高等教育“十一五”和“十二五”國家級規(guī)劃教材。 《計算機仿真技術(shù)與CAD――基于MATLAB的控制系統(tǒng)（第5版）》全面論述控制系統(tǒng)計算機仿真的基本概念和原理，系統(tǒng)介紹當(dāng)前國際控制界流行的面向工程與科學(xué)計算的高級語言MATLAB及其動態(tài)仿真集成環(huán)境Simulink，并以MATLAB/Simulink為平臺，詳細闡述控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其轉(zhuǎn)換、連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)的仿真方法、控制系統(tǒng)的計算機輔助分析與設(shè)計；特別介紹基于圖形界面的MATLAB工具箱的線性和非線性控制系統(tǒng)設(shè)計方法。 《計算機仿真技術(shù)與CAD――基于MATLAB的控制系統(tǒng)（第5版）》取材先進實用，講解深入淺出，各章均有大量的例題，并提供了相應(yīng)的仿真程序，便于讀者掌握和鞏固所學(xué)知識。 《計算機仿真技術(shù)與CAD――基于MATLAB的控制系統(tǒng)（第5版）》可作為高等院校自動化及其他控制類各專業(yè)本科生和研究生教材，也可作為自動控制及相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的參考用書。
計算機仿真技術(shù)與CAD—基于MATLAB的控制系統(tǒng) 目錄
第0章 緒論
0．1 仿真技術(shù)簡介
0．2 計算機仿真技術(shù)的發(fā)展概況
0．3 計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用
0．4 控制系統(tǒng)計算機輔助設(shè)計的主要內(nèi)容及其應(yīng)用
0．5 基于MATLAB的控制系統(tǒng)仿真的現(xiàn)狀
習(xí)題
第1章 仿真軟件——MATLAB
1．1 MATLAB的功能特點
1．1．1 語言簡介
1．1．2 操作界面
1．2 MATLAB的基本操作
1．2．1 語言結(jié)構(gòu)
1．2．2 窗口命令的執(zhí)行及回調(diào)
1．2．3 窗口變量的處理
1．2．4 窗口命令的屬性
1．2．5 數(shù)值結(jié)果顯示格式
1．2．6 基本輸入輸出函數(shù)
1．2．7 外部程序調(diào)用
1．3 MATLAB的程序設(shè)計
1．3．1 磁盤文件
1．3．2 控制語句
1．4 MATLAB的圖形處理
1．4．1 二維圖形
1．4．2 三維圖形
1．4．3 四維圖形
1．4．4 圖像與動畫
1．5 MATLAB的數(shù)值運算
1．5．1 矩陣運算
1．5．2 向量運算
1．5．3 關(guān)系和邏輯運算
1．5．4 多項式運算
1．6 MATLAB的符號運算
1．6．1 符號表達式的生成
1．6．2 符號表達式的基本運算
1．6．3 符號表達式的微積分
1．6．4 符號表達式的積分變換
1．6．5 符號表達式的求解
1．7 MATLAB的矩陣處理
1．7．1 矩陣行列式
1．7．2 矩陣的特殊值
1．7．3 矩陣的三角分解
1．7．4 矩陣的奇異值分解
1．7．5 矩陣的范數(shù)
1．7．6 矩陣的特征值與特征向量
1．7．7 矩陣的特征多項式、特征方程和特征根
1．8 MATLAB的數(shù)據(jù)處理
1．8．1 數(shù)據(jù)插值
1．8．2 曲線擬合
1．8．3 數(shù)據(jù)分析
1．9 MATLAB的方程求解
1．9．1 代數(shù)方程求解
1．9．2 微分方程求解
1．10 MATLAB的函數(shù)運算
1．10．1 函數(shù)極值
1．10．2 函數(shù)積分
1．11 MATLAB的文件處理
1．11．1 處理二進制文件
1．11．2 處理文本文件
1．12 MATLAB的圖形界面
1．12．1 啟動GUI Builder
1．12．2 對象設(shè)計編輯器
1．13 MATLAB編譯器
1．13．1 創(chuàng)建MEX文件
1．13．2 創(chuàng)建EXE文件
小結(jié)
習(xí)題
第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其轉(zhuǎn)換
2．1 線性系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基本描述方法
2．2 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型間的相互轉(zhuǎn)換
2．3 系統(tǒng)模型的連接
2．4 典型系統(tǒng)的生成
2．5 系統(tǒng)的離散化和連續(xù)化
2．6 系統(tǒng)的特性值
本章小結(jié)
習(xí)題
第3章 連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)字仿真
3．1 數(shù)值積分法
3．2 面向系統(tǒng)傳遞函數(shù)的仿真
3．3 面向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的仿真
3．4 連續(xù)系統(tǒng)的快速仿真
本章小結(jié)
習(xí)題
第4章 連續(xù)系統(tǒng)按環(huán)節(jié)離散化的數(shù)字仿真
4．1 連續(xù)系統(tǒng)的離散化
4．2 典型環(huán)節(jié)的離散系數(shù)及其差分方程
4．3 非線性系統(tǒng)的數(shù)字仿真方法
4．4 連續(xù)系統(tǒng)按環(huán)節(jié)離散化的數(shù)字仿真程序
本章小結(jié)
習(xí)題
第5章 采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真
5．1 采樣控制系統(tǒng)
5．2 模擬調(diào)節(jié)器的數(shù)字化仿真方法
5．3 采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真程序
5．4 關(guān)于純滯后環(huán)節(jié)的數(shù)字仿真
本章小結(jié)
習(xí)題
第6章 動態(tài)仿真集成環(huán)境——Simulink
6．1 Simulink簡介
6．1．1 Simulink的啟動
6．1．2 Simulink庫瀏覽窗口的功能菜單
6．1．3 仿真模塊集
6．2 模型的構(gòu)造
6．2．1 模型編輯窗口
6．2．2 對象的選定
6．2．3 模塊的操作
6．2．4 模塊間的連線
6．2．5 模型的保存
6．2．6 模塊名字的處理
6．2．7 模塊內(nèi)部參數(shù)的修改
6．2．8 模塊的標(biāo)量擴展
6．3 連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)字仿真
6．3．1 利用Simulink菜單命令進行仿真
6．3．2 利用MATLAB的指令操作方式進行仿真
6．3．3 模塊參數(shù)的動態(tài)交換
6．3．4 Simulink調(diào)試器
6．4 離散系統(tǒng)的數(shù)字仿真
6．5 仿真系統(tǒng)的線性化模型
6．6 創(chuàng)建子系統(tǒng)
6．7 封裝編輯器
6．7．1 參數(shù)（Parameters）頁面
6．7．2 圖標(biāo)（Icon）頁面
6．7．3 初始化（Initialization）頁面
6．7．4 描述（Documentation）頁面
6．7．5 功能按鈕
6．8 條件子系統(tǒng)
本章小結(jié)
習(xí)題
第7章 控制系統(tǒng)的計算機輔助分析
7．1 控制系統(tǒng)的時域分析
7．1．1 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性
7．1．2 控制系統(tǒng)的時域響應(yīng)
7．1．3 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
7．2 根軌跡分析
7．2．1 根軌跡的繪制
7．2．2 根軌跡的分析
7．3 控制系統(tǒng)的頻域分析
7．3．1 連續(xù)控制系統(tǒng)的頻域分析
7．3．2 離散控制系統(tǒng)的頻域分析
7．3．3 時間延遲系統(tǒng)的頻域分析
7．3．4 基于頻率特性的系統(tǒng)辨識
7．4 系統(tǒng)的能控性和能觀測性分析
7．4．1 系統(tǒng)的能控性和能觀測性
7．4．2 將系統(tǒng)按能控性和不能控性進行分解
7．4．3 將系統(tǒng)按能觀測性和不能觀測性進行分解
7．5 系統(tǒng)模型的降階
7．5．1 平衡實現(xiàn)
7．5．2 模型降階
本章小結(jié)
習(xí)題
第8章 控制系統(tǒng)的計算機輔助設(shè)計
8．1 頻率法的串聯(lián)校正
8．1．1 基于頻率響應(yīng)法的串聯(lián)超前校正
8．1．2 基于頻率響應(yīng)法的串聯(lián)滯后校正
8．1．3 基于頻率響應(yīng)法的串聯(lián)滯后-超前校正
8．2 根軌跡法的串聯(lián)校正
8．2．1 基于根軌跡法的串聯(lián)超前校正
8．2．2 基于根軌跡法的串聯(lián)滯后校正
8．2．3 基于根軌跡法的串聯(lián)滯后-超前校正
8．3 狀態(tài)反饋和狀態(tài)觀測器的設(shè)計
8．3．1 狀態(tài)反饋
8．3．2 狀態(tài)觀測器
8．3．3 帶狀態(tài)觀測器的狀態(tài)反饋系統(tǒng)
8．3．4 離散系統(tǒng)的極點配置和狀態(tài)觀測器
8．3．5 系統(tǒng)解耦
8．3．6 系統(tǒng)估計器
8．3．7 系統(tǒng)控制器
8．4 *優(yōu)控制系統(tǒng)設(shè)計
8．4．1 狀態(tài)反饋的線性二次型*優(yōu)控制
8．4．2 輸出反饋的線性二次型*優(yōu)控制
本章小結(jié)
習(xí)題
第9章 基于MATLAB工具箱的控制系統(tǒng)分析與設(shè)計
9．1 控制系統(tǒng)工具箱簡介
9．2 線性時不變系統(tǒng)的對象模型
9．2．1 LTI對象
9．2．2 模型建立及模型轉(zhuǎn)換函數(shù)
9．2．3 LTI對象屬性的存取和設(shè)置
9．3 線性時不變系統(tǒng)瀏覽器
9．4 線性控制系統(tǒng)設(shè)計器
9．4．1 MATLAB 6．x的SISO Design Tool
9．4．2 MATLAB 7．x的SISO Design Tool
9．4．3 MATLAB 8．x/9．x版的Control System Designer
9．5 非線性控制系統(tǒng)設(shè)計
9．5．1 NCD Blockset模塊及其應(yīng)用
9．5．2 Signal Constmint模塊及其應(yīng)用
9．5．3 Check Step Response Characteristics模塊及其應(yīng)用
9．5．4 其他非線性控制系統(tǒng)的設(shè)計問題
本章小結(jié)
習(xí)題
第10章 Simulink的擴展工具——S-函數(shù)
10．1 S-函數(shù)簡介
10．2 S-函數(shù)的建立
10．2．1 用M文件創(chuàng)建S-函數(shù)
10．2．2 用C語言創(chuàng)建S-函數(shù)
10．3 S-函數(shù)編譯器
10．4 S-函數(shù)包裝程序
本章小結(jié)
習(xí)題
附錄A MATLAB函數(shù)一覽表
附錄B MATLAB函數(shù)分類索引
參考文獻
0．1 仿真技術(shù)簡介
0．2 計算機仿真技術(shù)的發(fā)展概況
0．3 計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用
0．4 控制系統(tǒng)計算機輔助設(shè)計的主要內(nèi)容及其應(yīng)用
0．5 基于MATLAB的控制系統(tǒng)仿真的現(xiàn)狀
習(xí)題
第1章 仿真軟件——MATLAB
1．1 MATLAB的功能特點
1．1．1 語言簡介
1．1．2 操作界面
1．2 MATLAB的基本操作
1．2．1 語言結(jié)構(gòu)
1．2．2 窗口命令的執(zhí)行及回調(diào)
1．2．3 窗口變量的處理
1．2．4 窗口命令的屬性
1．2．5 數(shù)值結(jié)果顯示格式
1．2．6 基本輸入輸出函數(shù)
1．2．7 外部程序調(diào)用
1．3 MATLAB的程序設(shè)計
1．3．1 磁盤文件
1．3．2 控制語句
1．4 MATLAB的圖形處理
1．4．1 二維圖形
1．4．2 三維圖形
1．4．3 四維圖形
1．4．4 圖像與動畫
1．5 MATLAB的數(shù)值運算
1．5．1 矩陣運算
1．5．2 向量運算
1．5．3 關(guān)系和邏輯運算
1．5．4 多項式運算
1．6 MATLAB的符號運算
1．6．1 符號表達式的生成
1．6．2 符號表達式的基本運算
1．6．3 符號表達式的微積分
1．6．4 符號表達式的積分變換
1．6．5 符號表達式的求解
1．7 MATLAB的矩陣處理
1．7．1 矩陣行列式
1．7．2 矩陣的特殊值
1．7．3 矩陣的三角分解
1．7．4 矩陣的奇異值分解
1．7．5 矩陣的范數(shù)
1．7．6 矩陣的特征值與特征向量
1．7．7 矩陣的特征多項式、特征方程和特征根
1．8 MATLAB的數(shù)據(jù)處理
1．8．1 數(shù)據(jù)插值
1．8．2 曲線擬合
1．8．3 數(shù)據(jù)分析
1．9 MATLAB的方程求解
1．9．1 代數(shù)方程求解
1．9．2 微分方程求解
1．10 MATLAB的函數(shù)運算
1．10．1 函數(shù)極值
1．10．2 函數(shù)積分
1．11 MATLAB的文件處理
1．11．1 處理二進制文件
1．11．2 處理文本文件
1．12 MATLAB的圖形界面
1．12．1 啟動GUI Builder
1．12．2 對象設(shè)計編輯器
1．13 MATLAB編譯器
1．13．1 創(chuàng)建MEX文件
1．13．2 創(chuàng)建EXE文件
小結(jié)
習(xí)題
第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其轉(zhuǎn)換
2．1 線性系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基本描述方法
2．2 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型間的相互轉(zhuǎn)換
2．3 系統(tǒng)模型的連接
2．4 典型系統(tǒng)的生成
2．5 系統(tǒng)的離散化和連續(xù)化
2．6 系統(tǒng)的特性值
本章小結(jié)
習(xí)題
第3章 連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)字仿真
3．1 數(shù)值積分法
3．2 面向系統(tǒng)傳遞函數(shù)的仿真
3．3 面向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的仿真
3．4 連續(xù)系統(tǒng)的快速仿真
本章小結(jié)
習(xí)題
第4章 連續(xù)系統(tǒng)按環(huán)節(jié)離散化的數(shù)字仿真
4．1 連續(xù)系統(tǒng)的離散化
4．2 典型環(huán)節(jié)的離散系數(shù)及其差分方程
4．3 非線性系統(tǒng)的數(shù)字仿真方法
4．4 連續(xù)系統(tǒng)按環(huán)節(jié)離散化的數(shù)字仿真程序
本章小結(jié)
習(xí)題
第5章 采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真
5．1 采樣控制系統(tǒng)
5．2 模擬調(diào)節(jié)器的數(shù)字化仿真方法
5．3 采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真程序
5．4 關(guān)于純滯后環(huán)節(jié)的數(shù)字仿真
本章小結(jié)
習(xí)題
第6章 動態(tài)仿真集成環(huán)境——Simulink
6．1 Simulink簡介
6．1．1 Simulink的啟動
6．1．2 Simulink庫瀏覽窗口的功能菜單
6．1．3 仿真模塊集
6．2 模型的構(gòu)造
6．2．1 模型編輯窗口
6．2．2 對象的選定
6．2．3 模塊的操作
6．2．4 模塊間的連線
6．2．5 模型的保存
6．2．6 模塊名字的處理
6．2．7 模塊內(nèi)部參數(shù)的修改
6．2．8 模塊的標(biāo)量擴展
6．3 連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)字仿真
6．3．1 利用Simulink菜單命令進行仿真
6．3．2 利用MATLAB的指令操作方式進行仿真
6．3．3 模塊參數(shù)的動態(tài)交換
6．3．4 Simulink調(diào)試器
6．4 離散系統(tǒng)的數(shù)字仿真
6．5 仿真系統(tǒng)的線性化模型
6．6 創(chuàng)建子系統(tǒng)
6．7 封裝編輯器
6．7．1 參數(shù)（Parameters）頁面
6．7．2 圖標(biāo)（Icon）頁面
6．7．3 初始化（Initialization）頁面
6．7．4 描述（Documentation）頁面
6．7．5 功能按鈕
6．8 條件子系統(tǒng)
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習(xí)題
第7章 控制系統(tǒng)的計算機輔助分析
7．1 控制系統(tǒng)的時域分析
7．1．1 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性
7．1．2 控制系統(tǒng)的時域響應(yīng)
7．1．3 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
7．2 根軌跡分析
7．2．1 根軌跡的繪制
7．2．2 根軌跡的分析
7．3 控制系統(tǒng)的頻域分析
7．3．1 連續(xù)控制系統(tǒng)的頻域分析
7．3．2 離散控制系統(tǒng)的頻域分析
7．3．3 時間延遲系統(tǒng)的頻域分析
7．3．4 基于頻率特性的系統(tǒng)辨識
7．4 系統(tǒng)的能控性和能觀測性分析
7．4．1 系統(tǒng)的能控性和能觀測性
7．4．2 將系統(tǒng)按能控性和不能控性進行分解
7．4．3 將系統(tǒng)按能觀測性和不能觀測性進行分解
7．5 系統(tǒng)模型的降階
7．5．1 平衡實現(xiàn)
7．5．2 模型降階
本章小結(jié)
習(xí)題
第8章 控制系統(tǒng)的計算機輔助設(shè)計
8．1 頻率法的串聯(lián)校正
8．1．1 基于頻率響應(yīng)法的串聯(lián)超前校正
8．1．2 基于頻率響應(yīng)法的串聯(lián)滯后校正
8．1．3 基于頻率響應(yīng)法的串聯(lián)滯后-超前校正
8．2 根軌跡法的串聯(lián)校正
8．2．1 基于根軌跡法的串聯(lián)超前校正
8．2．2 基于根軌跡法的串聯(lián)滯后校正
8．2．3 基于根軌跡法的串聯(lián)滯后-超前校正
8．3 狀態(tài)反饋和狀態(tài)觀測器的設(shè)計
8．3．1 狀態(tài)反饋
8．3．2 狀態(tài)觀測器
8．3．3 帶狀態(tài)觀測器的狀態(tài)反饋系統(tǒng)
8．3．4 離散系統(tǒng)的極點配置和狀態(tài)觀測器
8．3．5 系統(tǒng)解耦
8．3．6 系統(tǒng)估計器
8．3．7 系統(tǒng)控制器
8．4 *優(yōu)控制系統(tǒng)設(shè)計
8．4．1 狀態(tài)反饋的線性二次型*優(yōu)控制
8．4．2 輸出反饋的線性二次型*優(yōu)控制
本章小結(jié)
習(xí)題
第9章 基于MATLAB工具箱的控制系統(tǒng)分析與設(shè)計
9．1 控制系統(tǒng)工具箱簡介
9．2 線性時不變系統(tǒng)的對象模型
9．2．1 LTI對象
9．2．2 模型建立及模型轉(zhuǎn)換函數(shù)
9．2．3 LTI對象屬性的存取和設(shè)置
9．3 線性時不變系統(tǒng)瀏覽器
9．4 線性控制系統(tǒng)設(shè)計器
9．4．1 MATLAB 6．x的SISO Design Tool
9．4．2 MATLAB 7．x的SISO Design Tool
9．4．3 MATLAB 8．x/9．x版的Control System Designer
9．5 非線性控制系統(tǒng)設(shè)計
9．5．1 NCD Blockset模塊及其應(yīng)用
9．5．2 Signal Constmint模塊及其應(yīng)用
9．5．3 Check Step Response Characteristics模塊及其應(yīng)用
9．5．4 其他非線性控制系統(tǒng)的設(shè)計問題
本章小結(jié)
習(xí)題
第10章 Simulink的擴展工具——S-函數(shù)
10．1 S-函數(shù)簡介
10．2 S-函數(shù)的建立
10．2．1 用M文件創(chuàng)建S-函數(shù)
10．2．2 用C語言創(chuàng)建S-函數(shù)
10．3 S-函數(shù)編譯器
10．4 S-函數(shù)包裝程序
本章小結(jié)
習(xí)題
附錄A MATLAB函數(shù)一覽表
附錄B MATLAB函數(shù)分類索引
參考文獻
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計算機仿真技術(shù)與CAD—基于MATLAB的控制系統(tǒng) 作者簡介
李國勇，男，山西聞喜，1963年生，工學(xué)博士，山西省教學(xué)名師，太原理工大學(xué)教授。主編出版高等學(xué)校規(guī)劃教材和專著等30部，其中8部入選普通高等教育“十一五”或“十二五”國家級規(guī)劃教材，2部獲全國電子信息類優(yōu)秀教材，2部入選全國高校電氣類專業(yè)精品教材，且《現(xiàn)代控制理論》被評為國家精品教材。主講《自動控制理論》《計算機仿真技術(shù)》《過程控制系統(tǒng)》《最優(yōu)控制理論》和《智能控制及其MATLAB實現(xiàn)》等課程，其中《自動控制理論》2009年被評為山西省精品課程，2013年被評為山西雀精品資源共享課，2020年被認定為山西省精品共享課程；《計算機仿真技術(shù)》2019年被認定為山西省精品共享課程；《過程控制系統(tǒng)》2021年被認定為山西省精品共享課程。作為負責(zé)人獲山西省教學(xué)成果特等獎2次、一等獎2次。
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