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| 內容簡介： |
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MATLAB及其模块化仿真工具Simulink是当今世界上*的数值计算和系统仿真软件之一。本书充分考虑自动化专业课程设置的情况，以MATLAB R2015b为主要工具，较为全面地介绍了自动控制系统的建模、分析、仿真与设计的基本原理和方法。全书共分8章，内容包括：自动控制系统仿真概述、控制系统计算机数字仿真基础、MATLAB语言的基础知识、控制系统数学模型及其转换、Simulink在系统仿真中的应用、自动控制系统计算机辅助分析、自动控制系统计算机辅助设计、电力系统工具箱及其应用实例。本书的显著特点是注重介绍仿真的应用和实例，在阐述控制系统各种算法和仿真原理的同时，通过大量的有代表性的实例来讲解相应的内容，浅显易懂、生动有趣。本书可作为大学本科自动化专业以及电气信息类其他专业的专业课教材，也可供相关领域的工程技术和研究人员参考。
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| 目錄：
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前言
第1章自动控制系统仿真概述
1.1自动控制系统简介
1.1.1系统与自动控制系统
1.1.2自动控制系统建模
1.2自动控制系统仿真的基本概念
1.2.1仿真的定义
1.2.2自动控制系统仿真的分类
1.2.3自动控制系统仿真的过程
1.3仿真技术在控制系统设计中的应用及其重要意义
1.3.1自动控制理论简介
1.3.2仿真技术与CAD在自动控制系统设计中的重要意义
1.3.3仿真技术在自动控制系统设计中的发展趋势
1.4MATLAB语言及其在控制系统设计中的应用
本章小结
习题
第2章控制系统计算机数字仿真
基础
2.1连续系统数值积分方法
2.1.1欧拉法
2.1.2龙格-库塔法
2.1.3数值积分法的稳定性
2.1.4数值积分法的选择
2.2控制系统的结构及其描述
2.2.1控制系统的典型结构
2.2.2控制系统的典型环节
2.2.3控制系统的连接矩阵
2.3控制系统的建模
本章小结
习题
第3章MATLAB语言的基础知识
3.1MATLAB R2015b的系统界面
3.1.1MATLAB R2015b的启动
3.1.2命令行窗口
3.1.3当前目录
3.1.4工作空间
3.1.5功能面板
3.1.6M文件编辑调试器窗口
3.1.7帮助系统
3.2MATLAB的基础知识
3.2.1数值类型与数值显示格式
3.2.2字符和字符串
3.2.3矩阵的生成
3.3矩阵的运算
3.3.1矩阵的数学运算
3.3.2矩阵的数组运算
3.3.3矩阵的基本操作
3.3.4矩阵元素的数据变换
3.4符号运算
3.4.1符号对象与符号表达式
3.4.2符号表达式的基本操作
3.4.3符号表达式的替换
3.4.4符号函数的可视化
3.4.5控制系统中常用的符号运算
3.5MATLAB的编程基础
3.5.1变量、常量和语句
3.5.2流程控制结构
3.5.3其他常用命令
3.5.4M文件
3.6MATLAB的绘图功能
3.6.1二维图形的绘制
3.6.2三维图形的绘制
3.6.3图形的导出
3.7MATLAB的应用
3.7.1矩阵的分解
3.7.2多项式处理
3.7.3曲线拟合与插值
3.7.4符号方程求解
本章小结
习题
第4章控制系统数学模型及其转换
4.1控制系统的类型
4.2控制系统的常用数学模型
4.2.1连续系统数学模型
4.2.2离散系统数学模型
4.2.3系统模型参数的获取
4.3系统数学模型的转换
4.3.1系统模型向状态方程形式转换
4.3.2系统模型向传递函数形式转换
4.3.3系统模型向零极点形式转换
4.3.4传递函数形式与部分分式形式的转换
4.3.5连续和离散系统之间的转换
4.4控制系统模型的连接
4.4.1串联连接
4.4.2并联连接
4.4.3反馈连接
4.5系统模型的实现
4.5.1能控标准型的实现
4.5.2能观标准型的实现
4.5.3对角线标准型的实现
4.5.4标准型的软件实现
本章小结
习题
第5章Simulink在系统仿真中的应用
5.1Simulink建模的基础知识
5.1.1Simulink 8.6常用模块
5.1.2Simulink的其他工具箱模块组
5.2Simulink建模与仿真
5.2.1Simulink建模方法
5.2.2仿真算法与控制参数选择
5.2.3Simulink在控制系统仿真研究中的应用举例
5.3子系统与模块封装技术
5.3.1子系统概念及其构成方法
5.3.2模块封装方法
5.3.3模块库构造
本章小结
习题
第6章自动控制系统计算机辅助分析
6.1自动控制系统的稳定性分析
6.1.1求取特征方程的根
6.1.2控制系统的能控性和能观性分析
6.1.3利用传递函数的极点判别系统稳定性
6.1.4利用李亚普诺夫第二法判别系统稳定性
6.2控制系统时域分析
6.2.1时域分析的一般方法
6.2.2常用时域分析函数
6.2.3时域分析应用实例
6.3控制系统频域分析
6.3.1频域分析的一般方法
6.3.2频域分析应用实例
6.4根轨迹分析方法
6.4.1幅值条件和相角条件
6.4.2绘制根轨迹的常用函数及其应用实例
6.5基于计算机仿真的非线性定常控制系统新型稳定性判据
6.5.1问题的提出
6.5.2新型稳定性判据
6.5.3在单级倒立摆模糊控制系统中的应用
6.5.4结论和展望
本章小结
习题
第7章自动控制系统计算机辅助设计
7.1概述
7.2超前校正、滞后校正以及滞后-超前校正的伯德图设计
7.2.1超前校正器的伯德图设计
7.2.2滞后校正器的伯德图设计
7.2.3滞后-超前校正器的伯德图设计
7.3PID控制器设计
7.3.1PID控制器的传递函数
7.3.2PID控制器各参数对控制性能的影响
7.3.3使用Ziegler-Nichols经验整定
公式进行PID控制器设计
7.4基于状态空间模型的控制器设计方法
7.4.1状态空间表达式的若干基本概念及状态方程的解
7.4.2状态反馈极点配置控制器设计
7.4.3状态观测器设计
7.4.4基于状态观测器的状态反馈控制系统
7.5线性二次型指标最优控制系统
设计
7.5.1线性二次型指标与黎卡提方程
7.5.2设计线性二次型最优控制的MATLAB函数
7.5.3最优控制系统设计实例
本章小结
习题
第8章电力系统工具箱及其应用实例
8.1SimPowerSystems电力系统模块集简介
8.1.1Electrical Sources（电源模块子集）
8.1.2Elements（电路元件模块子集）
8.1.3Machines（电机模块子集）
8.1.4Measurements（测量模块子集）
8.1.5Power Electronics（电力电子模块子集）
8.2电力系统工具箱仿真应用实例
本章小结
习题
参考文献
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| 內容試閱：
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本书自2009年出版以来，由于内容深入浅出、易读易学的显著特点，受到广大读者的欢迎。随着科学技术的发展、软件的升级，现对第1版的内容进行改版。自动控制系统仿真是一门新兴的技术学科。随着计算机科学与技术的快速发展，计算机的运行速度越来越快，功能日益强大，价格日渐降低，计算机的应用已经十分普及。在此基础之上，控制系统计算机仿真成为对自动控制系统进行分析、设计和综合研究的一种常规手段。随着控制系统的日益复杂，控制功能和任务多样化，传统的控制系统分析方法已经无法胜任。使用计算机进行自动控制系统的分析、计算和仿真研究，已经成为从事自动控制以及相关专业工程技术和研究人员所必须掌握的一门技术。现今，工业、农业、交通运输、国防军事等各行各业都离不开自动控制系统与装置，毫不夸张地说，控制理论与控制工程是现代科学技术中不可缺少的重要组成部分。而自动控制系统计算机仿真技术则是自动控制系统建模、分析和设计过程的极其重要的工具。MATLAB是美国Math Works公司的产品，是目前世界上最为流行的控制系统仿真软件之一。历经30多年的发展，几乎每年都有升级版本推出，对其不断充实和改进。本书以MATLAB R2015bSimulink 8.6为背景，较为全面地介绍了MATLABSimulink的基础知识及其常用的工具箱在控制系统仿真中的应用。需要指出：尽管该软件几乎每年都有新版本推出，但只是增加了一些新的工具箱，而软件的基本内容并没有太大变化。学习本书后，去使用较高版本的软件也不会有任何困难。本书是按照教育部自动化专业本科教学大纲编写而成的，教学参考学时为36学时。本书的内容是作者多年来从事控制系统计算机仿真课程教学和研究的经验总结，在选材上力图做到内容全面充实、重点突出，兼顾基本理论方法和实际应用。全书共分8章：第1章为自动控制系统仿真概述；第2章为控制系统计算机数字仿真基础；第3章为MATLAB语言的基础知识；第4章为控制系统数学模型及其转换；第5章为Simulink在系统仿真中的应用；第6章为自动控制系统计算机辅助分析；第7章为自动控制系统计算机辅助设计；第8章为电力系统工具箱及其应用实例。其中，张晓江编写第1、5~8章，并负责全书统稿；黄云志编写第2~4章。本书编写过程中得到合肥工业大学电气与自动化工程学院的大力支持，在此表示感谢。为了配合课堂教学，本书配有电子课件，欢迎选用本书作为教材的教师登录www.cmpedu.com或发邮件到yaxin_w74@126.com索取。由于编著者水平有限，疏漏及谬误之处在所难免，希望同行及读者不吝赐教。
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