控制系統仿真

本書以MATLAB和Simulink仿真軟件為主要工具，介紹了自動控制系統、電子電路和電力電子系統的計算機仿真基礎知識及應用。全書內容圍繞電氣控制系統的建模、分析與計算機輔助設計，通過大量示例，循序漸進地介紹了MATLAB和Simulink的基礎知識、基於數學模型的控制系統仿真、基於物理仿真框架的系統仿真技術以及虛擬現實技術等。

本書可以作為高等院校自動化、電氣工程及其自動化、測控技術與儀器等專業本科生的教材，也可供自動控制及相關領域的工程技術人員參考。 ^[1] 

前言

第1章緒論

1.1仿真技術簡介

1.2仿真研究的步驟

1.3仿真技術的應用及發展

1.4習題

第2章MATLAB/Simulink基礎知識

2.1MATLAB語言基礎

2.1.1MATLAB開發環境

2.1.2數據結構

2.1.3矩陣及其計算

2.1.4符號運算

2.2MATLAB語言程序設計

2.2.1建立M文件

2.2.2結構語句

2.2.3其他常用命令

2.3數據可視化

2.3.1二維圖形

2.3.2三維圖形

2.4Simulink仿真環境

2.4.1建立Simulink仿真模型

2.4.2Simulink基本操作

2.4.3參數設置

2.4.4子系統封裝

2.5習題

第3章控制系統的數學模型

3.1常用數學模型的MATLAB表示及轉換

3.1.1連續系統模型

3.1.2離散系統模型

3.1.3模型的轉換

3.2線性系統的實驗建模法

3.2.1小二乘法原理

3.2.2基於MATLAB的小二乘法模型辨識

3.2.3由響應曲線識別一階延遲模型

3.3一級倒立擺的機理建模

3.4習題

第4章自動控制系統的MATLAB仿真

4.1連續系統的離散化

4.1.1常用離散化方法

4.1.2數值積分方法的計算穩定性

4.1.3應用ODE算法的仿真實現

4.2PID控制器的設計與仿真

4.2.1連續PID控制器的設計與仿真

4.2.2離散PID控制器的設計與仿真

4.2.3PID控制器參數整定

4.3MATLAB的控制系統工具箱應用

4.4基於狀態空間模型的控制器設計

4.4.1狀態反饋

4.4.2極點配置

4.5習題

第5章電子電路的建模和仿真

5.1Simscape模型庫簡介

5.2模擬PID控制器的建模與仿真

5.3習題

第6章電力電子及電機拖動系統的Simscape仿真

6.1單相不可控整流電路的Simscape仿真

6.1.1單相不可控整流電路仿真實例

6.1.2PowerGUI的使用

6.2三相橋式全控整流電路的Simscape仿真

6.3直流調速系統及其仿真

6.3.1直流電動機開環調速系統的仿真

6.3.2直流電動機單閉環調速系統的仿真

6.4PWM變頻器-交流異步電動機系統的仿真

6.5習題

第7章虛擬現實技術

7.1V-Realm Builder軟件簡介

7.2創建一個立方體的虛擬場景

7.3質量塊-彈簧振盪系統的虛擬現實仿真

7.3.1創建質量塊-彈簧振盪系統的虛擬場景

7.3.2創建虛擬場景動畫的Simulink模型

7.4習題

附錄實驗指導書

實驗一MATLAB基礎

實驗二MATLAB數值運算和符號運算

實驗三程序設計

實驗四基本繪圖

實驗五連續系統的仿真

實驗六非線性系統的仿真

實驗七模型近似與PID控制器設計

實驗八模擬電路的Simscape仿真

參考文獻