控制系统仿真与CAD 第2版

目　　录
前　言
第１ 章　 控制系统仿真及工具软件概述 １
　 １. １　 控制系统及仿真软件 １
　 　 １. １. １　 控制系统模型 １
　 　 １. １. ２　 控制系统仿真 ２
　 　 １. １. ３　 ＭＡＴＬＡＢ 的语言特点 ３
　 　 １. １. ４　 ＭＡＴＬＡＢ 的控制产品 ４
　 １. ２　 ＭＡＴＬＡＢ 的操作与使用 ５
　 　 １. ２. １　 ＭＡＴＬＡＢ 的工作空间 ６
　 　 １. ２. ２　 ＭＡＴＬＡＢ 的命令窗口 ６
　 　 １. ２. ３　 ＭＡＴＬＡＢ 的程序编辑器 ６
　 　 １. ２. ４　 ＭＡＴＬＡＢ 的帮助文件 ７
　 １. ３　 数值计算与矩阵运算 １０
　 　 １. ３. １　 ＭＡＴＬＡＢ 的数值类型 １０
　 　 １. ３. ２　 矩阵运算 １２
　 　 １. ３. ３　 符号运算 １５
　 １. ４　 程序、 文件和函数 ２３
　 　 １. ４. １　 Ｍ 文件编程 ２３
　 　 １. ４. ２　 常用的编程语句 ２６
　 　 １. ４. ３　 程序调试与诊断 ３０
　 本章小结 ３３
　 习题 ３３
第２ 章　 控制系统的数学描述 ３４
　２. １　控制系统数学模型与控制工具箱
函数 ３４
　 　 ２. １. １　 传递函数模型 ３４
　 　 ２. １. ２　 状态空间模型 ４２
　 ２. ２　 控制系统模型的转换及连接 ４７
　 　 ２. ２. １　 模型转换函数 ４７
　 　 ２. ２. ２　 模型连接与化简 ５１
　 ２. ３　 控制系统建模工程实例 ５５
　 本章小结 ６２
　 习题 ６２
第３ 章　 控制系统分析 ６３
　 ３. １　 控制系统的时域分析 ６３
　 　 ３. １. １　 时域分析基础 ６３
　 　 ３. １. ２　 系统的稳态性能分析 ６４
　 　 ３. １. ３　 阶跃响应分析 ６５
　 　 ３. １. ４　 脉冲响应分析 ７０
　 　 ３. １. ５　 任意输入的时域响应分析 ７３
　 　 ３. １. ６　 控制系统时域分析综合实例 ７４
　 ３. ２　 控制系统的根轨迹分析 ７５
　 　 ３. ２. １　 函数指令方式 ７５
　 　 ３. ２. ２　 单输入单输出设计工具 ８２
　 ３. ３　 控制系统的频域分析 ９１
　 　 ３. ３. １　 频率响应与 Ｎｙｑｕｉｓｔ 图 ９２
　 　 ３. ３. ２　 伯德图分析 ９５
　 　 ３. ３. ３　 控制系统频域分析综合实例 ９９
　　３. ３. ４　基于单输入单输出设计工具的控制
系统频域分析 １０１
　 ３. ４　 控制系统的稳定性分析 １０２
　 　 ３. ４. １　 控制系统稳定性分析方法简述 １０２
　　３. ４. ２　控制系统稳定性分析的ＭＡＴＬＡＢ
实现 １０４
　 ３. ５　 控制系统的可观性与可控性分析 １０６
　 　 ３. ５. １　 系统的可观性分析 １０７
　 　 ３. ５. ２　 系统的可控性分析 １０９
　 本章小结 １１２
　 习题 １１２
第４ 章　 控制系统设计与仿真 １１３
　 ４. １　 基于根轨迹的控制系统设计 １１３
　 　 ４. １. １　 基于根轨迹的相位超前校正 １１３
　 　 ４. １. ２　 基于根轨迹的相位滞后校正 １２３
　 ４. ２　 基于伯德图的控制系统设计 １２６
　 　 ４. ２. １　 基于伯德图的相位超前校正 １２６
　 　 ４. ２. ２　 基于伯德图的相位滞后校正 １３０
　 　 ４. ２. ３　 基于伯德图的滞后￣超前校正 １３３
　 ４. ３　 控制系统的 ＰＩＤ 控制器设计 １３６
　 　 ４. ３. １　 ＰＩＤ 控制规律 １３７
　 　 ４. ３. ２　 ＰＩＤ 控制器设计方法 １４０
　 　 ４. ３. ３　 ＰＩＤ 控制器设计实例 １４６
　 ４. ４　 极点配置与观测器设计 １５０
目　　录Ⅶ　
　 　 ４. ４. １　 极点配置 １５０
　 　 ４. ４. ２　 全维状态观测器设计 １５３
　 　 ４. ４. ３　 降维状态观测器设计 １５５
　　４. ４. ４　基于观测器的状态反馈系统
设计综合实例 １５７
　 本章小结 １５９
　 习题 １５９
第５ 章　控制系统ＣＡＤ ——— Ｓｉｍｕｌｉｎｋ
基础与应用 １６１
　 ５. １　 Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 基本介绍与基本操作 １６１
　 　 ５. １. １　 Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 的基本介绍 １６１
　 　 ５. １. ２　 Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 的启动 １６１
　 　 ５. １. ３　 Ｓｉｍｕｌｉｎｋ Ｌｉｂｒａｒｙ １６３
　 ５. ２　 Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 的建模方法与仿真 １６８
　 　 ５. ２. １　 仿真模型编译器 １６８
　 　 ５. ２. ２　 仿真系统的编辑 １６９
　 　 ５. ２. ３　 Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 仿真参数的设定 １７２
　　５. ２. ４　Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 与ＭＡＴＬＡＢ 的接口
设计 １７４
　 ５. ３　 Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 子系统的创建与封装 １７６
　 　 ５. ３. １　 Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 子系统的创建 １７６
　 　 ５. ３. ２　 Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 子系统的封装 １７８
　 ５. ４　 采用 ＭＡＴＬＡＢ 命令进行仿真与分析 １８１
　 　 ５. ４. １　 仿真系统的打开和关闭 １８１
　 　 ５. ４. ２　 功能模块参数设置 １８２
　 　 ５. ４. ３　 系统模型的仿真运行 １８３
　 　 ５. ４. ４　 仿真系统参数设置 １８３
　 　 ５. ４. ５　 运行结果分析 １８５
　 ５. ５　 Ｓ 函数 １８７
　 　 ５. ５. １　 Ｓ 函数简介 １８８
　 　 ５. ５. ２　 用 Ｍ 文件创建 Ｓ 函数 １９０
　５. ６ 　基于Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 的系统分析与设计
实例 １９５
　 　 ５. ６. １　 连续系统的时域分析实例 １９５
　 　 ５. ６. ２　 连续系统的稳定性分析实例 １９７
　 　 ５. ６. ３　 连续系统的稳态误差分析实例 １９９
　 　 ５. ６. ４　 线性连续系统的设计实例 ２０３
　 本章小结 ２０８
　 习题 ２０８
参考文献 ２０９