计算机仿真技术与CAD——基于MATLAB的控制系统（第4版）
作 译 者：李国勇
出 版 日 期：2016-01-01
书 代 号：G0279060
Ｉ Ｓ Ｂ Ｎ：9787121279065
图书简介：
本书为普通高等教育"十一五”国家级规划教材。全书全面论述控制系统计算机仿真的基本概念和原理，系统介绍了当前国际控制界最为流行的面向工程与科学计算的高级语言MATLAB及其动态仿真集成环境Simulink，并以最新版MATLAB/Simulink为平台，详细阐述控制系统的数学模型及其转换、连续系统和离散系统的仿真方法、控制系统的计算机辅助分析与设计；最后特别介绍基于图形界面的MATLAB工具箱的线性和非线性控制系统设计方法。本书取材先进实用，讲解深入浅出，各章均有大量的例题，并提供了相应的仿真程序，便于读者掌握和巩固所学知识。
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配 套 资 源图书特别说明：本教材配有慕课视频课程，请点击http://www.hxedu.com.cn/hxedu/fg/theDisciplinesSystem/course.html?id=8a8a820d56da82010156df8ca13733ea链接查看。
本书资源
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图 书 内 容
内容简介
本书为普通高等教育"十一五”国家级规划教材。全书全面论述控制系统计算机仿真的基本概念和原理，系统介绍了当前国际控制界最为流行的面向工程与科学计算的高级语言MATLAB及其动态仿真集成环境Simulink，并以最新版MATLAB/Simulink为平台，详细阐述控制系统的数学模型及其转换、连续系统和离散系统的仿真方法、控制系统的计算机辅助分析与设计；最后特别介绍基于图形界面的MATLAB工具箱的线性和非线性控制系统设计方法。本书取材先进实用，讲解深入浅出，各章均有大量的例题，并提供了相应的仿真程序，便于读者掌握和巩固所学知识。图书详情
ISBN：9787121279065开 本：16开页 数：336字 数：605本书目录
第0章绪论 01仿真技术简介 02计算机仿真技术的发展概况 03计算机仿真技术的应用 04控制系统计算机辅助设计的主要 内容及其应用 05基于MATLAB的控制系统仿真的 现状 习题 第1章仿真软件——MATLAB 11MATLAB的功能特点 12MATLAB的基本操作 121语言结构 122磁盘文件 123库函数和数值显示格式 124基本输入输出函数 125外部程序调用 13MATLAB的控制语句 131循环语句 132程序流控制语句 133条件转移语句 14MATLAB的绘图功能 141二维图形 142三维图形 143图像处理 15MATLAB的数值运算 151矩阵运算 152向量运算 153关系和逻辑运算 154多项式运算 155数据处理 156数据分析 157函数极值 158代数方程求解 159微分方程求解 1510函数积分 16MATLAB的符号运算 161符号表达式的生成 162符号表达式的基本运算 163符号表达式的微积分 164符号表达式的变换 165符号表达式的求解 17MATLAB的文件I/O 171处理二进制文件 172处理文本文件 18MATLAB的图形界面 181启动GUI Builder 182对象设计编辑器 19MATLAB编译器 191创建MEX文件 192创建EXE文件 本章小结 习题 第2章控制系统的数学模型及其转换 21线性系统数学模型的基本描述 方法 22系统数学模型间的相互转换 23系统模型的连接 24典型系统的生成 25系统的离散化和连续化 26系统的特性值 本章小结 习题 第3章连续系统的数字仿真 31数值积分法 32面向系统传递函数的仿真 33面向系统结构图的仿真 34连续系统的快速仿真 本章小结 习题 第4章连续系统按环节离散化的数字 仿真 41连续系统的离散化 42典型环节的离散系数及其差分 方程 43非线性系统的数字仿真方法 44连续系统按环节离散化的数字 仿真程序 本章小结 习题 第5章采样控制系统的数字仿真 51采样控制系统 52模拟调节器的数字化仿真方法 53采样控制系统的数字仿真程序 54关于纯滞后环节的数字仿真 本章小结 习题 第6章动态仿真集成环境——Simulink 61Simulink简介 611Simulink的启动 612Simulink库浏览窗口的功能菜单 613仿真模块集 62模型的构造 621模型编辑窗口 622对象的选定 623模块的操作 624模块间的连线 625模型的保存 626模块名字的处理 627模块内部参数的修改 628模块的标量扩展 63连续系统的数字仿真 631利用Simulink菜单命令进行仿真 632利用MATLAB的指令操作方式 进行仿真 633模块参数的动态交换 634Simulink调试器 64离散系统的数字仿真 65仿真系统的线性化模型 66创建子系统 67封装编辑器 671参数(Parameters)页面 672图标(Icon)页面 673初始化(Initialization)页面 674描述(Documentation)页面 675功能按钮 68条件子系统 本章小结 习题 第7章控制系统的计算机辅助分析 71控制系统的时域分析 711控制系统的稳定性 712控制系统的时域响应 713控制系统的稳态误差 72根轨迹分析 721根轨迹的绘制 722根轨迹的分析 73控制系统的频域分析 731连续控制系统的频域分析 732离散控制系统的频域分析 733时间延迟系统的频域分析 734基于频率特性的系统辨识 74系统的能控性和能观测性分析 741系统的能控性和能观测性 742将系统按能控性和不能控性进行 分解 743将系统按能观测性和不能观测性 进行分解 75系统模型的降阶 751平衡实现 752模型降阶 本章小结 习题 第8章控制系统的计算机辅助设计 81频率法的串联校正 811基于频率响应法的串联超前校正 812基于频率响应法的串联滞后校正 813基于频率响应法的串联滞后-超前 校正 82根轨迹法的串联校正 821基于根轨迹法的串联超前校正 822基于根轨迹法的串联滞后校正 823基于根轨迹法的串联滞后-超前 校正 83状态反馈和状态观测器的设计 831状态反馈 832状态观测器 833带状态观测器的状态反馈系统 834离散系统的极点配置和状态 观测器 835系统解耦 836系统估计器 837系统控制器 84最优控制系统设计 841状态反馈的线性二次型最优控制 842输出反馈的线性二次型最优控制 本章小结 习题 第9章基于MATLAB工具箱的控制 系统分析与设计 91控制系统工具箱简介 92线性时不变系统的对象模型 921LTI对象 922模型建立及模型转换函数 923LTI对象属性的存取和设置 93线性时不变系统浏览器——LTI Viewer 94单输入单输出系统设计工具——SISO Design Tool 941MATLAB 6x的SISO Design Tool 942MATLAB 7x/8x的SISO Design Tool 95非线性控制系统设计 951NCD Blockset模块及其应用 952Signal Constraint模块及其应用 953Check Step Response Characteristics 模块及其应用 954其他非线性控制系统的设计 问题 本章小结 习题 第10章Simulink的扩展工具—— S函数 101S函数简介 102S函数的建立 1021用M文件创建S函数 1022用C语言创建S函数 103S函数编译器 104S函数包装程序 本章小结 习题 附录AMATLAB函数一览表 附录BMATLAB函数分类索引 参考文献展开前 言
本书自2003年9月初版和2008年1月及2012年2月的两次再版以来，深得广大读者的关心和支持，被国内多所高等学校选做教材，先后重印14次，累计印数46000册。再版教材被评为自动化专业精品教材和优秀畅销书，并先后入选普通高等教育“十一五”和“十二五”国家级教材规划。 这次修订在保持前三版内容系统、实用、易读的特点，以及框架结构基本不变的基础上，充分考虑能适应新形势下计算机仿真技术类课程教学和适用于不同层次院校的选学需要，体现宽口径专业教育思想，反映先进的技术水平，强调教学实践的重要性，有利于学生自主学习和动手实践能力的培养，适应卓越工程师人才培养的要求。同时也符合自动化专业培养目标、反映自动化专业教育改革方向、满足自动化专业教学需要和满足多学科交叉背景学生的教学需求。 本书在叙述MATLAB通用功能时，对内容是精心挑选的，但在书后的索引中罗列了通用功能的几乎全部指令，以备读者查阅需要。面对MATLAB 6.x/7.x/8.x部分功能的较大变化，本书第4版撰写了MATLAB 6.x、MATLAB 7.x和MATLAB 8.x三个不同经典版本的内容，以满足不同读者的需求。因为随着MATLAB的迅速变化，尽管目前最新版本MATLAB 8.6与版本MATLAB 7.5（R2007b）相比，其内容急剧扩充，但就其本教材所涉及的内容而言，它们并无本质性变化。另外，最新版本安装程序大，且运行速度慢，尤其是启动初始化时特慢。而MATLAB6.5占用空间小，启动速度快，运行时间短，且功能已满足一般使用者和教学大纲的要求，故它仍为当前较为流行的教学版本。 本书修订后从内容上来说：涉及面更广，几乎包括了计算机仿真、控制系统计算机辅助分析与设计、MATLAB和Simulink的所有基本内容和使用方法。对于涉及本课程内容的MATLAB较大变化，本书都分别按其版本进行了介绍。各部分内容力求精而简，且各章均配有适当的例题和习题，并提供了相应的用MATLAB编写的仿真程序。 本教材适用学时数为32~64（2~4学分），各章节编排具有相对的独立性，使教师与学生便于取舍，便于不同层次院校的不同专业选用，以适应不同教学学时的需要。教材内容完善、新颖、有利于学生能力的培养。 本书由李国勇主编，程永强副主编。全书共包括11章和2个附录，其中第0章由程永强编写；第1章由李骉编写；第2章由续欣莹编写；第3章由李晔编写；第4章由郭红戈编写；第5章由阎高伟编写；第6章由杨丽娟编写；第7章由杨麦仓编写；第8章由王婷编写；第9章由李国勇编写；第10章由陈译华编写；附录A由魏峰编写；附录B由郑晋平编写。全书由李国勇教授整理定稿。李虹教授主审了全书，提出了许多宝贵的意见和建议，在此深表谢意。 本书可作为高等院校自动化和控制类各专业本科生和研究生教材。鉴于本书的通用性和实用性教强，故也可作为从事自动控制及相关专业的教学、研究、设计人员和工程技术人员的参考用书。 由于作者水平有限，书中仍难免有遗漏与不当之处，故恳请有关专家、同行和广大读者批评指正（tygdlgy@163com）。展开作者简介
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