控制系統數字仿真與CAD（第3版）

第版前言
第一章 概述
第一節(jié) 控制系統的實驗方法
一、解析法
二、實驗法
三、仿真實驗法
第二節(jié) 仿真實驗的分類與性能比較
一、按模型分類
二、按計算機類型分類
第三節(jié) 系統、模型與數字仿真
一、系統的組成與分類
二、模型的建立及其重要性
三、數字仿真的基本內容
第四節(jié) 控制系統CAD與數字仿真軟件
一、CAD技術的一般概念
二、控制系統CAD的主要內容
三、數字仿真軟件
第五節(jié) 仿真技術的應用與發(fā)展
一、仿真技術在工程中的應用
二、應用仿真技術的重要意義
三、仿真技術的發(fā)展趨勢
第六節(jié) 問題與探究——虛擬現實與仿真技術
一、虛擬現實技術
二、虛擬現實仿真技術
三、基于虛擬樣機的球棒控制系統仿真
小結
習題
第二章 控制系統的數學描述
第一節(jié) 控制系統的數學模型
一、控制系統數學模型的表示形式
二、數學模型的轉換
三、線性時不變系統的對象數據類型描述
四、控制系統建模的基本方法
第二節(jié) 控制系統建模實例
一、獨輪自行車實物仿真問題
二、龍門起重機運動控制問題
三、水箱液位控制問題
四、燃煤熱水鍋爐控制問題
五、三相電壓型PWM整流器系統控制問題
六、磁懸浮軸承運動控制問題
第三節(jié) 實現問題
一、單變量系統的可控標準型實現
二、控制系統的數字仿真實現
第四節(jié) 常微分方程數值解法
一、數值求解的基本概念
二、數值積分法
三、關于數值積分法的幾點討論
第五節(jié) 數值算法中的“病態(tài)”問題
一、“病態(tài)”常微分方程
二、控制系統仿真中的“病態(tài)”問題
三、“病態(tài)”系統的仿真方法
第六節(jié) 數字仿真中的“代數環(huán)”問題
一、問題的提出
二、“代數環(huán)”產生的條件
三、消除“代數環(huán)”的方法
第七節(jié) 問題與探究——電力電子器件建模問題
一、問題提出
二、建模機理
三、問題探究
小結
習題
第三章 控制系統數字仿真的實現
第一節(jié) 控制系統的結構及其拓撲描述
一、控制系統常見的典型結構形式
二、控制系統的典型環(huán)節(jié)描述
三、控制系統的連接矩陣
第二節(jié) 面向系統結構圖的數字仿真
一、典型閉環(huán)系統的數字仿真
二、復雜連接的閉環(huán)系統數字仿真
第三節(jié) 環(huán)節(jié) 的離散化與非線性系統的數字仿真
一、連續(xù)系統的離散化模型法
二、非線性系統的數字仿真
第四節(jié) 計算機控制系統的數字仿真
一、采樣控制系統的數學描述
二、采樣控制系統的仿真方法
三、采樣控制系統仿真程序實現
第五節(jié) 問題與探究——一類非線性控制系統數字仿真的效率問題
一、問題提出
二、問題分析
三、幾點討論
小結
習題
第四章 控制系統CAD
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 經典控制理論CAD
一、控制系統固有特性分析
二、控制系統的設計方法
三、控制系統的優(yōu)化設計
第三節(jié) 基于雙閉環(huán)PID控制的一階倒立擺控制系統設計
一、系統模型
二、模型驗證
三、雙閉環(huán)PID控制器設計
四、仿真實驗
五、結論
第四節(jié) 現代控制理論CAD
一、線性二次型最優(yōu)控制器設計
二、模型參考自適應控制系統設計
第五節(jié) 基于時間最優(yōu)控制的起重機防擺控制技術研究
一、問題的提出
二、時間最優(yōu)控制
三、系統建模
四、模型驗證
五、時間最優(yōu)控制策略
六、仿真實驗
七、結論
第六節(jié) 問題與探究——“球車系統”的建模與控制問題
一、問題提出
二、系統建模
三、問題探究
小結
習題
第五章 數字仿真技術的綜合應用
第一節(jié) 直流電動機雙閉環(huán)調速系統設計中的若干問題
一、雙閉環(huán)V-M調速系統的目的
二、關于積分調節(jié)器的飽和非線性問題
三、關于ASR與ACR的工程設計問題
四、雙閉環(huán)V-M調速系統的動態(tài)分析
第二節(jié) 數字PID調節(jié)器的魯棒性設計方法
一、數字PID調節(jié)器的魯棒性設計
二、“高精度齒輪量儀”位置伺服系統控制器設計
第三節(jié) “水箱系統”液位控制的仿真研究
一、系統建模
二、數字仿真
三、結果分析
第四節(jié) 一階倒立擺系統的雙閉環(huán)模糊控制方案
一、引言
二、模糊理論中的幾個基本概念
三、一階倒立擺系統的雙閉環(huán)模糊控制
四、仿真實驗
五、結論
第五節(jié) 基于單位功率因數的PWM整流器控制系統設計
一、引言
二、滑模變結構控制
三、系統建模與模型驗證
四、基于滑模變結構控制的PWM整流器控制系統設計
五、仿真實驗
六、結論
第六節(jié) 問題與探究——兩輪電動車自平衡控制問題
一、問題提出
二、系統建模
三、問題探究
小結
習題
參考文獻