計(jì)算機(jī)控制與仿真技術(shù)（第二版）

序
第二版前言
第一版前言
第1章 控制與仿真的一般知識(shí)
本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)
1．1 自動(dòng)控制的基本知識(shí)
1．1．1 系統(tǒng)的含義與特性
1．1．2 自動(dòng)控制的概念及應(yīng)用
1．1．3 對(duì)控制系統(tǒng)的性能要求
1．2 控制系統(tǒng)的組成及分類(lèi)
1．2．1 控制系統(tǒng)的組成
1．2．2 控制系統(tǒng)的分類(lèi)
1．3 開(kāi)環(huán)控制與閉環(huán)控制的基本原理
1．3．1 按給定值操縱的開(kāi)環(huán)控制
1．3．2 按干擾值補(bǔ)償?shù)拈_(kāi)環(huán)控制
1．3．3 按偏差調(diào)節(jié)的閉環(huán)控制
1．3．4 開(kāi)環(huán)控制與閉環(huán)控制系統(tǒng)的比較
1．4 系統(tǒng)仿真的基本知識(shí)
1．4．1 系統(tǒng)仿真概述
1．4．2 系統(tǒng)仿真的步驟和過(guò)程
1．4．3 系統(tǒng)仿真的分類(lèi)
1．5 計(jì)算機(jī)仿真的特點(diǎn)及其應(yīng)用
1．5．1 計(jì)算機(jī)仿真的特點(diǎn)
1．5．2 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及性能分析
本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)
2．1 數(shù)學(xué)模型概述
2．1．1 數(shù)學(xué)模型的含義
2．1．2 數(shù)學(xué)模型的建立方法
2．2 微分方程
2．2．1 微分方程的建立
2．2．2 微分方程的求解
2．3 傳遞函數(shù)
2．3．1 傳遞函數(shù)的基本知識(shí)
2．3．2 典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù)
2．3．3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
2．4 動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其等效變換
2．4．1 結(jié)構(gòu)圖的組成及繪制
2．4．2 結(jié)構(gòu)圖的等效變換
2．5 狀態(tài)空間描述
2．5．1 狀態(tài)變量
2．5．2 狀態(tài)方程
2．6 數(shù)學(xué)模型的相互轉(zhuǎn)換
2．6．1 數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換的意義
2．6．2 數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換的應(yīng)用實(shí)例
2．7 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析法
2．7．1 典型輸入信號(hào)及其響應(yīng)
2．7．2 一階系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)
2．7．3 二階系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)
2．7．4 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
2．7．5 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
2．8 控制系統(tǒng)的頻率分析法
2．8．1 頻率特性的概念
2．8．2 典型環(huán)節(jié)的頻率特性
2．8．3 系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性的繪制
2．8．4 系統(tǒng)性能的分析
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
第3章 控制系統(tǒng)仿真原理及算法
本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)
3．1 數(shù)值積分法
3．1．1 概述
3．1．2 歐拉（Euler）法
3．1．3 梯形法
3．1．4 龍格-庫(kù)塔（Runge-Kutta）法
3．1．5 數(shù)值積分公式的應(yīng)用
3．1．6 仿真步長(zhǎng)的選擇與系統(tǒng)的穩(wěn)定性
3．2 線性系統(tǒng)仿真原理
3．2．1 面向傳遞函數(shù)的線性系統(tǒng)仿真
3．2．2 面向結(jié)構(gòu)圖的線性系統(tǒng)仿真
3．3 離散相似法
3．3．1 離散相似法原理
3．3．2 典型環(huán)節(jié)狀態(tài)方程的離散化
3．3．3 仿真程序的實(shí)現(xiàn)框圖
3．4 采樣系統(tǒng)仿真原理
3．4．1 采樣控制系統(tǒng)的算法描述
3．4．2 采樣周期與仿真步長(zhǎng)的關(guān)系
3．4．3 采樣系統(tǒng)的仿真應(yīng)用
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
第4章 MATLAB 7使用基礎(chǔ)
本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)
4．1 MATLAB 7簡(jiǎn)介
4．1．1 MATLAB的產(chǎn)生與發(fā)展
4．1．2 MATLAB的特點(diǎn)
4．1．3 MATLAB 7的改進(jìn)及特色
4．2 MATLAB 7的開(kāi)發(fā)環(huán)境
4．2．1 MATLAB 7桌面平臺(tái)
4．2．2 MATLAB 7程序編輯器
4．2．3 MATlLAB 7幫助系統(tǒng)
4．3 MATLAB 7的基本應(yīng)用
4．3．1 MATLAB 7數(shù)值運(yùn)算基礎(chǔ)
4．3．2 MATLAB 7繪圖
4．3．3 MATLAB 7程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
第5章 控制系統(tǒng)的MA“rLAB 7建模
本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)
5．1 控制系統(tǒng)的模型表示
5．1．1 傳遞函數(shù)模型
5．1．2 零極點(diǎn)增益模型
5．1．3 狀態(tài)空間模型
5．I．4 不同模型間的相互轉(zhuǎn)換
5．2 環(huán)節(jié)方框圖模型的化簡(jiǎn)
5．2．1 環(huán)節(jié)串聯(lián)連接的化簡(jiǎn)
5．2．2 環(huán)節(jié)并聯(lián)連接的化簡(jiǎn)
5．2．3 環(huán)節(jié)反饋連接的化簡(jiǎn)
5．2．4 閉環(huán)控制系統(tǒng)的化簡(jiǎn)
5．3 控制系統(tǒng)的建模實(shí)例
5．3．1 二級(jí)阻容網(wǎng)絡(luò)的模型建立
5．3．2 雙蓄水槽系統(tǒng)的模型建立
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
第6章 控制系統(tǒng)的MATLAB 7仿真
本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)
6．1 控制系統(tǒng)時(shí)域分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)
6．1．1 概述
6．1．2 連續(xù)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)
6．1．3 連續(xù)系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)
6．1．4 連續(xù)系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)
6．2 控制系統(tǒng)頻域分析的MArrLAB實(shí)現(xiàn)
6．2．1 概述
6．2．2 連續(xù)系統(tǒng)的Bode圖繪制
6．2．3 繪制系統(tǒng)Nyquist曲線的函數(shù)
6．2．4 求連續(xù)系統(tǒng)Nichols曲線的函數(shù)
6．2．5 求系統(tǒng)幅值裕度與相位裕度
6．2．6 求系統(tǒng)零極點(diǎn)和根軌跡的函數(shù)
6．3 利用MATLAB語(yǔ)言進(jìn)行編程仿真
6．3．1 面向傳遞函數(shù)的線性系統(tǒng)仿真
6．3．2 面向結(jié)構(gòu)圖的線性系統(tǒng)仿真
6．3．3 線性系統(tǒng)的離散相似法仿真
6．3．4 非線性系統(tǒng)離散相似法仿真
6．3．5 采樣控制系統(tǒng)仿真
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
第7章 Sirrmlirlk 6．0使用基礎(chǔ)
本章學(xué)習(xí)目標(biāo)
7．1 Simulink 6．0仿真工具簡(jiǎn)介
7．1．1 Simulink 6．0仿真工具概述
7．1．2 Simulink 6．0的改進(jìn)及其新特點(diǎn)
7．1．3 Simulink 6．0的啟動(dòng)與界面說(shuō)明
7．2 Simulink 6．0模塊庫(kù)簡(jiǎn)介
7．2．1 連續(xù)系統(tǒng)模塊庫(kù)
7．2．2 離散系統(tǒng)模塊庫(kù)
7．2．3 非連續(xù)系統(tǒng)模塊庫(kù)
7．2．4 數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊庫(kù)
7．2．5 輸入源模塊庫(kù)
7．2．6 輸出模塊庫(kù)
7．2．7 常用模塊庫(kù)
7．3 Simulink 6．0的基本建模方法
7．3．1 模型窗口
7．3．2 模塊的處理
7．3．3 模塊的連接
7．3．4 系統(tǒng)模型圖的創(chuàng)建
7．3．5 模型文件的保存與打開(kāi)
7．4 自定義模塊庫(kù)和子系統(tǒng)
7．4．1 自定義模塊庫(kù)
7．4．2 自定義子系統(tǒng)
7．4．3 子系統(tǒng)的封裝
7．5 S-函數(shù)的設(shè)計(jì)
7．5．1 S-函數(shù)模塊
7．5．2 S-函數(shù)引導(dǎo)語(yǔ)句
7．5．3 參數(shù)初始化設(shè)定
7．5．4 S-函數(shù)設(shè)計(jì)舉例
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
第8章 控制系統(tǒng)的Simulink仿真
本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)
8．1 Simulink仿真參數(shù)的設(shè)置
8．1．1 系統(tǒng)模型的實(shí)時(shí)操作與仿真參數(shù)設(shè)置
8．1．2 解算器（Solver）的參數(shù)設(shè)置
8．1．3 Data lmport／Expott的參數(shù)設(shè)置
8．2 控制系統(tǒng)的Simulink仿真應(yīng)用
8．2．1 利用Simulink的系統(tǒng)模型仿真
8．2．2 利用Simulink的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖仿真
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
第9章 智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真
本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)
9．1 智能控制系統(tǒng)概述
9．2 模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真
9．2．1 模糊控制系統(tǒng)概述
9．2．2 模糊邏輯工具箱及其應(yīng)用
9．2．3 模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)例
9．3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真
9．3．1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述
9．3．2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
9．3．3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱及其應(yīng)用
9．3．4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)例
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
第10章 控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真實(shí)例
本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)
10．1 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真
10．1．1 問(wèn)題的提出
10．1．2 系統(tǒng)模型表示
10．1．3 仿真設(shè)計(jì)
10．2 直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真
10．2．1 問(wèn)題的描述
10．2．2 系統(tǒng)模型表示
10．2．3 仿真設(shè)計(jì)
本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)