《系統(tǒng)建模、分析與控制》主要介紹動態(tài)系統(tǒng)建模、分析及控制的基本理論及方法。全書共8章。一章介紹反饋控制原理及其動態(tài)系統(tǒng)建模、分析及控制的研究內(nèi)容。第2章對機械、電氣、機電系統(tǒng)建立數(shù)學模型，并給出典型環(huán)節(jié)、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。第3、4章介紹了在時域展開動態(tài)系統(tǒng)的分析和校正。第5、6章介紹了在頻域展開動態(tài)系統(tǒng)的分析、校正。第7、8章則分別介紹了動態(tài)系統(tǒng)分析、校正的根軌跡法和狀態(tài)空間法。
《系統(tǒng)建模、分析與控制》作為非自控專業(yè)的控制類基礎課程，內(nèi)容限在連續(xù)線性定常的動態(tài)系統(tǒng)。書中每章列有例題和習題，并融入MATLAB解題實例。
《系統(tǒng)建模、分析與控制》可作為高等學校機械、能源動力、冶金、材料等非自控專業(yè)的教材，也可以供其他有關專業(yè)的工程技術人員參考。
第1章 緒論
1．1 控制系統(tǒng)的負反饋原理
1．2 動態(tài)系統(tǒng)的研究內(nèi)容
小結
習題
第2章 動態(tài)系統(tǒng)建模
2．1 傳遞函數(shù)及方塊圖定義
2．2 機械系統(tǒng)建模
2．2．1 平移運動
2．2．2 旋轉(zhuǎn)運動
2．3 電氣系統(tǒng)建模
2．4 機電系統(tǒng)建模
2．5 系統(tǒng)建模的注意問題
2．5．1 完整性
2．5．2 非線性
2．6 系統(tǒng)方塊圖模型
2．6．1 方塊圖繪制
2．6．2 方塊圖連接
2．6．3 方塊圖等效變換
2．6．4 方塊圖化簡
2．7 典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù)
2．8 系統(tǒng)傳遞函數(shù)
小結
習題
第3章 時域響應
3．1 系統(tǒng)時域響應求取
3．1．1 時域輸入信號
3．1．2 時域響應的求取
3．2 典型系統(tǒng)的時域響應
3．2．1 一階系統(tǒng)的時域響應
3．2．2 二階系統(tǒng)的時域響應
3．3 瞬態(tài)響應指標
3．3．1 瞬態(tài)響應指標
3．3．2 二階系統(tǒng)欠阻尼系統(tǒng)的瞬態(tài)響應指標
3．4 零極點分布與時域響應的關系
3．4．1 具有零點的二階系統(tǒng)的時域響應
3．4．2 三階系統(tǒng)的時域響應
3．4．3 高階系統(tǒng)的時域響應
小結
習題
第4章 時域分析及校正
4．1 分析與校正的基本概念
4．2 系統(tǒng)的穩(wěn)定性
4．2．1 穩(wěn)定性的基本概念
4．2．2 勞斯一赫爾維茨穩(wěn)定判據(jù)
4．3 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度
4．3．1 精度的基本概念
4．3．2 控制輸入信號作用下的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差
4．3．3 擾動信號作用下的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差
4．3．4 動態(tài)系統(tǒng)的靈敏性
4．4 PID控制
4．4．1 PID控制律
4．4．2 PID控制的校正作用
4．4．3 PID參數(shù)整定
4．4．4 PID控制的實施
4．5 基于模型的校正
4．5．1 反饋校正
4．5．2 前置校正
4．5．3 復合控制
4．5．4 史密斯補償
小結
習題
第5章 頻域特性分析
5．1 頻率特性
5．1．1 頻率特性定義
5．1．2 頻率特性求取
5．1．3 頻率特性的物理意義
5．1．4 頻率特性的圖形表達
5．2 系統(tǒng)頻域特性
5．2．1 典型環(huán)節(jié)頻率特性
5．2．2 系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性
5．2．3 系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性及特征參數(shù)
5．2．4 最小相位系統(tǒng)
5．2．5 基于頻域的系統(tǒng)辨識
5．3 頻域穩(wěn)定性分析
5．3．1 Nquist判據(jù)
5．3．2 穩(wěn)定裕量
小結
習題
第6章 頻域校正
6．1 頻域設計指標
6．1．1 頻域指標與時域指標間的關系
6．1．2 頻域三段論
6．2 校正裝置及其頻域特性
6．2．1 PID校正的頻率特性
6．2．2 頻域修形校正網(wǎng)絡
6．3 頻域分析法串聯(lián)校正
6．3．1 超前校正
6．3．2 滯后校正
6．3．3 滯后一超前校正
6．4 頻域綜合法校正
6．4．1 希望對數(shù)幅頻特性曲線
6．4．2 串聯(lián)校正的綜合確定法
6．4．3 反饋校正的綜合確定法
小結
習題
第7章 根軌跡法
7．1 根軌跡定義及特性
7．1．1 根軌跡概念
7．1．2 根軌跡特性
7．2 根軌跡分析
7．2．1 根軌跡與希望閉環(huán)極點
7．2．2 開環(huán)零點和極點對根軌跡的影響
7．2．3 參數(shù)變化對閉環(huán)極點的影響
7．3 根軌跡串聯(lián)校正
7．3．1 超前校正
7．3．2 滯后校正
7．3．3 滯后一超前校正
小結
習題
第8章 狀態(tài)空間法
8．1 狀態(tài)空間表達
8．1．1 狀態(tài)空間表達的基本概念
8．1．2 系統(tǒng)狀態(tài)空間表達式的獲取及模型轉(zhuǎn)換
8．1．3 狀態(tài)向量的線性變換與對角化
8．1．4 狀態(tài)方程的求解
8．2 系統(tǒng)的能控性和能觀性
8．2．1 能控性和能觀性的定義
8．2．2 能控性判別
8．2．3 能觀性判別
8．3 狀態(tài)空間的綜合法校正
8．3．1 線性系統(tǒng)的反饋結構及其特性
8．3．2 狀態(tài)反饋實現(xiàn)的極點配置
8．3．3 狀態(tài)觀測器設計
8．3．4 基于觀測器的狀態(tài)反饋
8．3．5 對偶系統(tǒng)及其應用
小結
習題
附錄Ⅰ 拉普拉斯變換
Ⅰ．1 常用信號的拉普拉斯變換
Ⅰ．2 拉普拉斯變換主要運算定理
附錄Ⅱ 校正網(wǎng)絡
Ⅱ．1 無源校正網(wǎng)絡
Ⅱ．2 有源校正網(wǎng)絡
附錄Ⅲ 常見系統(tǒng)圖譜
附錄Ⅳ：MATLAB基礎
Ⅳ．1 MATLAB入門
Ⅳ．1．1 語句和變量
Ⅳ．1．2 矩陣
Ⅳ．1．3 圖形
Ⅳ．1．4 M文件
Ⅳ．1．5 SIMULINK基礎
Ⅳ．2 MATLAB與動態(tài)系統(tǒng)
Ⅳ．2．1 多項式表達及多項式運算
Ⅳ．2．2 系統(tǒng)模型表達及系統(tǒng)連接
Ⅳ．2．3 系統(tǒng)時域響應
Ⅳ．2．4 系統(tǒng)頻域響應
Ⅳ．2．5 穩(wěn)定性判別
Ⅳ．2．6 根軌跡繪制
Ⅳ．2．7 狀態(tài)空間函數(shù)
參考文獻
書單推薦
