基於MATLAB Simulink工程控制系統計算機模擬

毛海傑 蔣棟年 李亞潔

基於MATLAB Simulink工程控制系統計算機模擬

相關主題

商品描述

本書以“建模→分析→設計→仿真→優化”為主線，系統呈現15個源自工業現場的典型控制案例。從直流電機、汽車懸架、雙容水箱、橋式起重機到SCARA機器人、四旋翼無人機、多電機同步及卷繞張力系統，涵蓋運動控制、過程控制、飛行控制、機器人與智能制造等熱點領域。每章均給出完整的物理建模、傳遞函數與狀態空間雙模型推導，並運用MATLAB/Simulink進行時域/頻域分析、PID/狀態反饋/魯棒/智能等多方案控制器設計與參數優化，同時提供可直接運行的源代碼與仿真模型。通過典型工程案例貫穿控制理論與實踐全流程，強化系統辨識、控制器實現及仿真驗證的閉環思維，提升讀者對多領域物理系統動態特性的理解與調控能力。全書突出“工程問題導向、任務驅動、算法落地”特色，幫助讀者在覆現中快速掌握經典控制、現代控制與智能控制的精髓，培養解決覆雜系統穩定性、快速性與魯棒性綜合分析與設計能力。 本書可供從事控制算法開發、嵌入式實現、智能裝備研發的工程技術人員參考，也適合作為自動化、機電一體化、機器人、智能制造等相關專業的高年級本科生或研究生的參考教材。

目錄大綱

前言
第1章 直流電機轉速控制系統
1.1 系統構成與控制要求
1.2 系統模型建立
1.2.1 傳遞函數模型
1.2.2 狀態方程模型
1.3 控制器設計與程序實現
1.3.1 開環系統性能分析
1.3.2 PID控制器設計
1.3.3 狀態反饋控制器設計
1.4 總結與思考
第2章 直流電機位置控制系統
2.1 系統構成與控制要求
2.2 系統模型建立
2.2.1 傳遞函數模型
2.2.2 狀態方程模型
2.3 控制器設計與程序實現
2.3.1 開環系統性能分析
2.3.2 PID控制器設計
2.3.3 狀態反饋控制器設計
2.4 總結與思考
第3章 定速巡航控制系統
3.1 系統構成與控制要求
3.2 系統模型建立
3.2.1 傳遞函數模型
3.2.2 狀態空間模型
3.3 控制器設計與程序實現
3.3.1 開環系統性能分析
3.3.2 基於時域湊試法的PID控制器設計
3.3.3 基於根軌跡法的控制器設計
3.3.4 基於極點配置的狀態反饋控制器設計
3.4 總結與思考
第4章 汽車懸架控制系統
4.1 系統構成與控制要求
4.2 系統模型建立
4.2.1 傳遞函數模型
4.2.2 狀態空間模型
4.3 控制器設計與程序實現
4.3.1 開環系統性能分析
4.3.2 基於時域湊試法的PID控制器設計
4.3.3 全維狀態反饋控制器設計
4.4 總結與思考
第5章 球桿控制系統
5.1 系統構成與控制要求
5.2 系統模型建立
5.2.1 傳遞函數模型
5.2.2 狀態空間模型
5.3 控制器設計與程序實現
5.3.1 開環系統性能分析
5.3.2 基於時域法的PID控制器設計
5.3.3 基於頻域法的PID控制器設計
5.3.4 全維狀態反饋控制器設計
5.4 總結與思考
第6章 飛機俯仰角控制系統
6.1 系統構成與控制要求
6.2 系統模型建立
6.2.1 傳遞函數模型
6.2.2 狀態空間模型
6.3 控制器設計與程序實現
6.3.1 開環系統性能分析
6.3.2 基於時域法的PID控制器設計
6.3.3 全維狀態反饋控制器設計
6.4 總結與思考
第7章 橋式起重機防擺控制系統
7.1 系統構成與控制要求
7.2 系統模型建立
7.2.1 傳遞函數模型
7.2.2 狀態空間模型
7.3 控制器設計與程序實現
7.3.1 開環系統性能分析
7.3.2 基於時域法的PD控制器設計
7.3.3 PD控制器的魯棒性分析
7.4 總結與思考
第8章 直流電機雙閉環調速控制系統
8.1 系統構成與控制要求
8.2 系統模型建立
8.3 控制器設計與程序實現
8.4 仿真結果分析
8.4.1 起動特性分析
8.4.2 抗擾特性分析
8.5 總結與思考
第9章 臂型機器人單關節控制系統
9.1 系統構成與控制要求
9.2 機械臂的單關節動力學模型描述
9.3 控制器設計與程序實現
9.3.1 基於PD的單關節定點跟蹤控制
9.3.2 單關節前饋控制
9.4 總結與思考
第10章 一階倒立擺控制系統
10.1 系統構成與控制要求
10.2 系統模型建立
10.2.1 傳遞函數模型
10.2.2 狀態空間模型
10.3 系統模型驗證
10.4 控制器設計與程序實現
10.4.1 開環系統性能分析
10.4.2 電機、驅動器及機械傳動裝置模型建立
10.4.3 雙閉環PID控制器設計
10.4.4 雙閉環PID控制方案的魯棒性分析
10.5 總結與思考
第11章 雙容水箱液位控制系統
11.1 系統構成與控制要求
11.2 系統模型建立
11.2.1 傳遞函數模型
11.2.2 狀態空間模型
11.3 控制器設計與程序實現
11.3.1 開環系統性能分析
11.3.2 基於時域法的PID控制器設計
11.3.3 全維狀態反饋控制器設計
11.3.4 抗幹擾性能分析
11.4 總結與思考
第12章 SCARA機器人控制系統
12.1 系統構成與控制要求
12.2 SCARA機器人運動學分析與建模
12.2.1 機器人的坐標變換與位姿
12.2.2 基於D-H參數法的機器人齊次變換矩陣
12.2.3 SCARA機器人的運動學正分析
12.2.4 SCARA機器人的運動學逆分析
12.2.5 SCARA的運動學坐標驗證
12.3 SCARA機器人動力學分析與建模
12.3.1 SCARA機器人的動力學建模
12.3.2 SCARA機器人動力學仿真
12.4 SCARA機器人運動軌跡規劃
12.4.1 軌跡規劃步驟
12.4.2 笛卡兒空間軌跡規劃
12.5 電機建模
12.6 基於PID的SCARA機器人控制系統仿真分析
12.6.1 軌跡生成模塊
12.6.2 動力學模塊
12.6.3 逆運動學求解模塊
12.6.4 關節解耦模塊
12.6.5 正運動學求解模塊
12.6.6 仿真結果與分析
12.7 總結與思考
第13章 四旋翼無人機控制系統
13.1 系統構成與控制要求
13.2 系統模型建立
13.3 控制器設計與程序實現
13.3.1 開環系統性能分析
13.3.2 PID控制器設計
13.4 總結與思考
第1

類似商品

最後瀏覽商品 (3)