前言

第一章 概述

第一节 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

小结

习题

第二章 控制系统的数学描述

第一节 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、控制系统建模的基本方法

第二节 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

第三节 常微分方程数值解法

一、数值求解的基本概念

二、数值积分法

三、关于数值积分方法的几点讨论

第四节 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

小结

习题

第三章 MATLAB与SIMULINK基础

第一节 引言

第二节 MATLAB的操作与使用

一、简单数学运算

二、变量与数值显示格式

三、文件管理

四、帮助功能

第三节 MATLAB的矩阵运算

一、简单矩阵输入

二、矩阵区算

三、矩阵操作

第四节 绘图

一、二维图形

二、三维图形

第五节 数据处理

一、矩阵分解

二、多项式处理

三、曲线拟合与插值

四、数据分析

五、常微分方程数值解

第六节 流程控制

一、for循环

二、while循环

三、if－else－end结构

四、函数

第七节 控制工具箱

一、系统建模

二、模型转换和降阶

三、分析函数

四、设计函数

第八节 SIMULINK基础

一、SIMULINK的操作

二、模型的构造

三、数值仿真

四、系统分析

第九节 MATLAB的其它资源

一、工具箱

二、网络资源

小结

习题

第四章 控制系统数字仿真的实现

第一节 控制系统的结构及其招扑描述

一、控制系统常见的典型结构形式

二、控制系统的典型环节描述

三、控制系统的联接矩阵

第二节 面向系统结构图的数字仿真

一、典型闭环系统的数字仿真

二、复杂联接的闭环系统数字仿真

第三节 环节的离散化与非线性系统的数字仿真

一、连续系统的离散化模型法

二、非线性系统的数字仿真

第四节 计算机控制系统的数字仿真

一、采样在制系统的数学描述

二、采样控制系统的仿真方法

三、采样控制系统仿真程序实现

小结

习题

第五章 控制系统CAD

第一节 概述

第二节 经典控制理论CAD

一、控制系统因有特性分析

二、控制系统的设计方法

三、控制系统的优化设计

第三节 现代控制理论CAD

一、线性二次型最优控制器设计

二、模型参考自适应控制系统设计

小结

习题

第六章 数字仿真技术的综合应用

第一节 直流电动机双闭环调速系统设计中的若干问题

一、双闭环KZ－D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、双闭环KZ－D调速系统的动态分析

第二节 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

第三节 “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

第四节 管内移动机器人位置预测模糊控制研究

一、管内作业位置的预测模糊控制

二、作业位置预测模糊控制的实现

三、仿真实验

小结

习题

参考文献 2100433B

《控制系统数字仿真与CAD》在总结仿真技术发展状况的基础上，以 MATLAB为平台，系统地阐述了数字仿真的基本概念、原理及方法，概括了控制系统分析与设计中的基本内容。全书共六章，主要包括：控制系统的实验方法、数学描述与模型的建立、MATLAB与SIMULINK基础、数字仿真的实现方法、控制系统CAD及综合应用等内容。各章均配适当习题，有助于读者进一步领会与掌握已学过的有关内容。《控制系统数字仿真与CAD》系工业自动化专业本科生教材，也可作为自动控制、机电控制、自动化类学科的参考用书。《控制系统数字仿真与CAD》为“九五”普通高等教育机电类规划教材。