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用MATLAB进行线性控制系统的分析与设计。带CD-ROM。第5版修订和扩充版。 (英语) Zbl 1068.93001号

控制工程(博卡拉顿)14。纽约州纽约市:Marcel Dekker(ISBN 0-8247-4038-6/hbk)。十六、839页。(2003年)。
本书成功地对模拟和采样数据单输入单输出反馈控制系统的现代控制理论和传统控制系统设计进行了深入的概述。本书强调使用CAD软件包来改进和简化有效控制系统的设计。这本书(839页)分为16章,4个附录,每章的解答问题,选定问题的答案,索引和光盘。
第一章从日常生活中控制系统的一些经典和现代例子开始。然后,根据IEEE标准,给出了控制系统中使用的术语的基本定义。历史背景在续集中给出。最后,给出了工程控制问题可以划分的步骤,以及控制系统研究所需的数学背景。还部分介绍了从20世纪60年代中期至今使用的CAD软件包的历史。
第2章至第5章涉及反馈控制系统的性能分析。更具体地说,第2章研究了根据微分方程和状态方程对电气、机械、热力和液压系统进行建模的方法。
第三章建立了求解微分方程的方法。分别确定稳态和瞬态解,然后将其相加,形成总响应。微分方程的解被扩展到包括矩阵状态和输出方程的解。
第4章介绍了拉普拉斯变换及其用于求解微分方程或线性时不变状态方程的方法。
第5章介绍了用传统的块-图方法表示系统。本章还解释了单输入单输出(SISIO)系统的传递函数如何使用部分分式法由并行状态图表示。由于该方法不适用于多输入多输出(MIMO)系统,或者当系统方程已经以状态形式给出时,提出了一种通过线性相似变换转换状态方程的更通用方法。
第6章提供了在不求系统特征方程根的情况下确定稳定性的劳斯稳定性准则。稳态误差系数是衡量稳定反馈控制系统稳态性能的指标。
第7章介绍了根轨迹法,该方法允许对反馈系统的性能进行分析,并为选择增益提供了依据,以便最好地实现性能规范。
第8章介绍了不同类型的频率响应图(波特图、奈奎斯特图、尼科尔斯图),并解释了如何使用这些图来确定闭环系统的稳定性。本章中介绍的频率响应方法在系统的某些或所有组件未知或系统中存在噪声的情况下非常有用。这也是分析和设计具有结构不确定对象参数的鲁棒MIMO系统的一种非常有效的方法。
第9章建立了系统频率和时间响应之间的相关性,从而提出了一种增益设置方法,以实现指定的闭环频率响应。
第10章至第12章分别讨论了通过常规设计程序在时域和频域中提高系统性能的问题。第10章介绍了级联和反馈补偿的应用。给出了应用补偿器的步骤,以便它们可以用于任何系统。
第11章介绍了通过使用三种类型的级联补偿器(滞后、超前、滞后)和反馈补偿可以改变频率响应特性。描述了用于提高系统性能的设计程序。对数图和极坐标图均用于应用频率响应补偿标准,以表明可以使用任一类型的图。
第12章介绍了为系统输出合成期望控制比模型的概念,以便跟踪期望输入或拒绝扰动输入。这些模型基于二阶系统的已知特性。
第13章介绍了反馈所有系统状态以实现系统性能所需改进的概念。状态变量反馈概念要求在物理系统中所有状态都是可访问的。本章的主要目标是SISO系统闭环特征值的赋值。当所有状态变量都是可观测的时,设计一个观测器来实现状态反馈设计。
第14章分析了系统输出对系统参数变化的敏感性。还介绍了处理具有不可接近状态的系统和将非线性系统的平衡点线性化的技术。
第15章介绍了分析基本采样数据控制系统的直接技术。
第16章描述了使用两种方法设计数字控制系统:使用Padé近似的数字化方法、Tustin变换和直接方法。
本书附有四个附录,其中包括:a)拉普拉斯变换对表,b)状态空间方法开发所需的一些基本矩阵概念,c)MATLAB和Simulink简介,以及d)TOTAL-PC CAD包简介。TOTAL-PC 2.7版软件包包含在随书提供的CD中。TOTAL-PC是一个选项编号软件包,包含150多个用FORTRAN语言编写的命令,用于控制系统分析和设计。
大部分章节都包含了控制系统分析和设计所必需的MATLAB命令的相关理论。每一章都附有所有必要的参考资料、图表、表格、计算和许多练习以及选定问题的解决方案。

MSC公司:

93-01 与系统和控制理论相关的介绍性说明(教科书、教程论文等)
93-02 与系统和控制理论相关的研究展览(专著、调查文章)
93二氧化碳 控制理论中的线性系统

软件:

Matlab公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部