控制系统数字仿真与CAD

图书信息

内容简介

机械工业出版社本书以MATLAB语言为平台，系统地阐述了数字仿真技术的基本概念、原理及在控制系统分析与设计中的应用。全书共五章，主要包括：概述、控制系统的数学描述（系统建模方法与工程案例）、控制系统的数字仿真（直流电动机转速/电流双闭环控制系统设计）、控制系统CAD及数字仿真技术的综合应用等内容。 本书涉及运动控制、过程控制、电力电子与电力传动控制等系统的建模、设计与仿真分析等内容，深入浅出、案例丰富、可读性强；各章均设有“问题与探究”一节，配有练习型、分析/设计型与探究型的习题，有助于激发学生的学习兴趣，拓展知识领域，进一步领会与掌握相关领域的知识内容。 本书是高等院校自动化类专业的本科生教材，也可作为电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化等专业仿真技术类课程的教学用书。

目录

1. 控制系统数字仿真与CAD 目录
2. 序前言**章概述**节控制系统的实验方法一、解析法二、实验法三、仿真实验法第二节仿真实验的分类与性能比较一、按模型分类二、按计算机类型分类第三节系统、模型与数字仿真一、系统的组成与分类二、模型的建立及其重要性三、数字仿真的基本内容第四节控制系统CAD与数字仿真软件一、CAD技术的一般概念二、控制系统CAD的主要内容三、数字仿真软件第五节仿真技术的应用与发展一、仿真技术在工程中的应用二、应用仿真技术的重要意义三、仿真技术的发展趋势第六节问题与探究――虚拟现实与仿真技术一、虚拟现实技术二、虚拟现实仿真技术三、基于虚拟样机的球棒控制系统仿真小结习题第二章控制系统的数学描述**节控制系统的数学模型一、控制系统数学模型的表示形式二、 数学模型的转换三、线性时不变系统的对象数据类型描述四、控制系统建模的基本方法第二节控制系统建模实例一、 独轮自行车实物仿真问题二、 龙门起重机运动控制问题三、 水箱液位控制问题四、燃煤热水锅炉控制问题五、三相电压型PWM整流器系统控制问题六、磁悬浮轴承运动控制问题第三节实现问题一、单变量系统的可控标准型实现二、控制系统的数字仿真实现第四节常微分方程的数值解法一、数值求解的基本概念二、数值积分法三、关于数值积分法的几点讨论第五节数值算法中的“病态”问题一、“病态”常微分方程二、控制系统仿真中的“病态”问题三、“病态”系统的仿真方法第六节数字仿真中的“代数环”问题一、问题的提出二、“代数环”产生的条件三、消除“代数环”的方法第七节问题与探究――电力电子器件建模问题一、问题提出二、建模机理三、问题探究小结习题第三章控制系统的数字仿真**节直流电动机与驱动电源的数学模型一、额定励磁下直流电动机的数学模型二、驱动电源的数学模型第二节直流电动机的转速/电流双闭环PID控制方案一、双闭环V��M调速系统的目的二、关于积分调节器的饱和非线性问题三、关于ASR与ACR的工程设计问题四、直流电动机转速/电流双闭环控制系统的动态结构图五、控制系统的数字仿真实验第三节基于晶闸管整流器的直流电动机驱动控制系统仿真一、基于晶闸管整流器的直流电动机驱动控制方案二、基于SimPowerSystems工具箱的控制系统数字仿真三、数字仿真总结第四节基于PWM变换器的直流电动机驱动控制系统仿真一、基于PWM变换器的直流电动机驱动控制方案二、基于SimPowerSystems工具箱的控制系统数字仿真三、数字仿真总结第五节问题与探究――一类非线性控制系统数字仿真的效率问题一、问题提出二、问题分析三、几点讨论小结习题控制系统数字仿真与CAD第4版目录第四章控制系统CAD**节概述第二节经典控制理论CAD一、控制系统固有特性分析二、控制系统的设计方法三、控制系统的优化设计第三节基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计一、系统模型二、模型验证三、双闭环PID控制器设计四、仿真实验五、结论第四节现代控制理论CAD一、线性二次型*优控制器设计二、模型参考自适应控制系统设计第五节基于时间*优控制的起重机防摆控制技术研究一、 问题的提出二、 时间*优控制三、系统建模四、模型验证五、时间*优控制策略六、 仿真实验七、 结论第六节电力电子系统CAD一、引言二、二极管整流器三、晶闸管整流器四、PWM整流器五、降压型DC/DC变换器六、升压型DC/DC变换器七、升降压型DC/DC变换器八、结论第七节基于经典频域法的DC/DC变换器控制系统设计一、引言二、DC/DC变换器的数学建模三、DC/DC变换器的控制系统设计四、仿真实验五、结论第八节问题与探究――“球车系统”的建模与控制问题一、问题提出二、系统建模三、问题探究小结习题第五章数字仿真技术的综合应用**节数字PID调节器的鲁棒性设计方法一、数字PID调节器的鲁棒性设计二、“高精度齿轮量仪”位置伺服系统控制器设计第二节“水箱系统”液位控制的仿真研究一、系统建模二、数字仿真三、结果分析第三节一阶倒立摆系统的双闭环模糊控制方案一、引言二、模糊理论中的几个基本概念三、一阶倒立摆系统的双闭环模糊控制四、仿真实验五、结论第四节三相电压型PWM整流器的单位功率因数控制系统设计一、引言二、滑模变结构控制三、系统建模与模型验证四、基于滑模变结构控制的PWM整流器控制系统设计五、仿真实验六、结论第五节基于矢量控制的感应电动机变频调速系统设计一、问题提出二、系统建模三、感应电动机的矢量控制系统设计四、结论第六节基于效率*优的永磁同步电动机驱动控制系统设计一、问题提出二、系统建模三、基于*大转矩电流比的永磁同步电动机驱动控制四、结论第七节问题与探究――两轮电动车自平衡控制问题一、问题提出
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