定 價:45 元
叢書名:中國輕工業(yè)“十三五”規(guī)劃教材
- 作者:鄭恩讓 著
- 出版時間:2020/3/1
- ISBN:9787561268353
- 出 版 社:西北工業(yè)大學出版社
- 中圖法分類:TP273
- 頁碼:235
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《控制系統(tǒng)設計與仿真》首先在介紹MATLAB語言及Simulink工具箱的基礎上,介紹了控制系統(tǒng)的數(shù)學模型及MATLAB在模型轉(zhuǎn)換、連接中的應用;其次詳細介紹了控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真原理及方法,通過例題編寫MATLAB程序,給出了仿真實現(xiàn);然后介紹了基于MATLAB的控制系統(tǒng)計算機輔助分析;最后依次闡述了不依賴于對象數(shù)學模型的PID控制器設計與仿真,基于模型控制器設計原理及仿真,模型預測控制原理及仿真,先進PID控制器設計與仿真。
《控制系統(tǒng)設計與仿真》內(nèi)容翔實,各章節(jié)既相互聯(lián)系又相對獨立,讀者可選擇閱讀。
《控制系統(tǒng)設計與仿真》可作為高等學校自動化類、電子信息和電氣類各專業(yè)的本科生和研究生的教材或參考書,也可供相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員參考。
隨著信息時代的來臨,人工智能在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸業(yè)、航空航天領(lǐng)域和人們的日常生活中得到越來越廣泛的應用。目前,飛速發(fā)展的無人駕駛技術(shù)、無人機技術(shù)和機器人技術(shù)等都離不開自動控制理論與裝置,可以說,現(xiàn)在是一個自動化無處不在的時代。因此,學習、掌握和應用自動控制理論與技術(shù)將對社會的發(fā)展產(chǎn)生重要的影響。
在實際控制系統(tǒng)的分析、設計中,控制系統(tǒng)仿真技術(shù)應用越來越廣泛,它已成為對控制系統(tǒng)進行分析、設計和綜合的一種非常有效的手段。隨著控制系統(tǒng)的日益復雜化、控制任務的多樣化和控制系統(tǒng)性能要求的高精化,利用計算機對控制系統(tǒng)進行仿真研究與實驗已成為控制領(lǐng)域及相關(guān)行業(yè)工程技術(shù)人員所必須掌握的一種技術(shù)與工具。
MATLAB是美國MathWorks公司于20世紀80年代推出的高性能數(shù)值分析軟件。MATLAB具有功能強大的Simulink工具箱。作為控制理論與技術(shù)及計算機仿真的強有力的工具,MATLAB/Simulink得到了用戶的一致認可,其在控制系統(tǒng)計算機輔助分析、控制系統(tǒng)設計、控制系統(tǒng)仿真等方面得到了廣泛的應用。
本書共分8章。第1~3章在介紹MATLAB語言及Simulink工具箱的基礎上,介紹了控制系統(tǒng)的數(shù)學模型及MATLAB在模型轉(zhuǎn)換、連接中的應用;詳細介紹了控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真原理及方法,通過例題編寫MATLAB程序,給出了仿真實現(xiàn)。為了利用MATLAB進行控制系統(tǒng)計算機輔助分析,第4章介紹了控制系統(tǒng)計算機輔助分析的內(nèi)容。由于學生在學習自動控制原理課程后,對控制器設計并不十分清楚,所以第5~8章對控制器的設計進行了闡述,即不依賴于對象數(shù)學模型的PID控制器仿真、基于模型控制器設計及仿真、模型預測控制、先進PID控制器設計與仿真。全書內(nèi)容翔實,各章節(jié)之間既相互聯(lián)系又相對獨立,讀者可選擇閱讀。
在本書編寫過程中,參考了書后所列文獻以及其他相關(guān)教材,在此一并表示感謝!
由于水平有限,書中不足之處在所難免,敬請讀者批評指正。
鄭恩讓,男,漢族,1962年9月生,陜西鳳翔人,黨員,博士,三級教授,博士生導師,學術(shù)帶頭人。1999年3月-2017年9月先后任陜西科技大學教務處副處長、繼續(xù)教育學院院長、電氣與信息工程學院院長、教務處處長;2017年9月任陜西科技大學校長助理。
第1章 控制系統(tǒng)設計與仿真概述
1.1 控制系統(tǒng)與控制系統(tǒng)設計
1.2 系統(tǒng)仿真的發(fā)展及應用
第2章 MATLAB語言
2.1 基礎知識
2.2 矩陣運算
2.3 數(shù)組運算
2.4 向量和下標
2.5 數(shù)據(jù)分析
2.6 矩陣函數(shù)
2.7 繪圖函數(shù)
2.8 控制流程
2.9 M文件
2.10 輸入和輸出數(shù)據(jù)
2.11 Simulink仿真工具箱
2.12 本章小結(jié)
第3章 控制系統(tǒng)數(shù)學模型及仿真方法
3.1 控制系統(tǒng)數(shù)學模型
3.2 MATLAB中系統(tǒng)數(shù)學模型表示、轉(zhuǎn)換與連接
3.3 連續(xù)系統(tǒng)數(shù)值積分方法
3.4 面向結(jié)構(gòu)圖的數(shù)字仿真
3.5 連續(xù)系統(tǒng)的離散相似法
3.6 非線性系統(tǒng)的數(shù)字仿真
第4章 控制系統(tǒng)計算機輔助分析
4.1 控制系統(tǒng)的時域分析
4.2 控制系統(tǒng)的頻域分析
4.3 線性系統(tǒng)的根軌跡分析方法
4.4 線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與綜合
第5章 PID控制器仿真
5.1 基本PID控制
5.2 PID控制器參數(shù)整定
5.3 改進形式的PID控制器
第6章 基于模型控制器設計與仿真
6.1 閉環(huán)系統(tǒng)的性能指標
6.2 基于模型的控制器設計方法
6.3 內(nèi)?刂
6.4 Smith預估控制
6.5 大林(Dahlin)控制算法
6.6 最少拍控制
第7章 模型預測控制
7.1 模型預測控制基本原理
7.2 多輸入多輸出模型預測控制
7.3 基于階躍響應模型的控制器設計與仿真
7.4 基于狀態(tài)空間模型的預測控制器設計與仿真
7.5 動態(tài)矩陣控制
第8章 先進PID控制器設計與仿真
8.1 神經(jīng)元模型
8.2 單神經(jīng)元控制器
8.3 模糊PID控制
附表 MATLAB中各函數(shù)功能及用法
參考文獻