第1章 控制系统的基本概念及仿真 1
1.1 基础知识 1
1.1.1 开环控制系统与闭环控制系统 1
1.1.2 自动控制系统的组成和分类 1
1.1.3 控制系统的仿真 2
1.2 实验项目 3
1.2.1 MATLAB基本操作实践 3
1.2.2 Simulink基本操作实践 8
第2章 控制系统的数学模型 18
2.1 基础知识 18
2.1.1 传递函数 18
2.1.2 结构图及其等效变换 18
2.1.3 信号流图及梅逊公式 20
2.2 实验项目 21
2.2.1 连续系统数学模型的MATLAB实现 21
2.2.2 典型环节模拟电路设计及动态特性测试 30
第3章 控制系统的时域分析法 36
3.1 基础知识 36
3.1.1 典型输入信号及时域性能指标 36
3.1.2 二阶系统的动态性能 36
3.1.3 稳定性和稳态误差 37
3.2 实验项目 38
3.2.1 连续系统时域分析的MATLAB实现 38
3.2.2 二阶系统模拟电路设计及动态特性测试 50
3.2.3 三阶系统模拟电路设计及稳定性测试 54
3.2.4 二阶系统稳态误差测试 59
第4章 控制系统的根轨迹法 65
4.1 基础知识 65
4.1.1 根轨迹方程 65
4.1.2 绘制根轨迹的基本规则 66
4.2 实验项目: 连续系统根轨迹分析的MATLAB实现 67
第5章 控制系统的频率特性法 74
5.1 基础知识 74
5.1.1 频率特性基本概念 74
5.1.2 频域稳定性分析 75
5.1.3 频域动态性能和稳态性能分析 75
5.2 实验项目 76
5.2.1 连续系统频域分析的MATLAB实现 76
5.2.2 典型环节频率特性测试 86
5.2.3 线性系统频率特性测试 95
第6章 控制系统的校正 104
6.1 基础知识 104
6.1.1 校正的基本方式 104
6.1.2 校正方法 105
6.2 实验项目 106
6.2.1 连续系统时域法校正的MATLAB实现 106
6.2.2 连续系统频域法校正的MATLAB实现 111
6.2.3 串联校正模拟电路设计及动态特性测试 121
第7章 控制系统的PID设计 127
7.1 基础知识 127
7.2 实验项目 129
7.2.1 连续系统PID校正的MATLAB实现 129
7.2.2 PID控制器模拟电路设计及频率特性测试 135
7.2.3 基于SISO Tool的PID控制器设计 142
第8章 离散控制系统的分析和综合 147
8.1 基础知识 147
8.1.1 离散控制系统基本概念 147
8.1.2 采样过程与采样定理 148
8.2 实验项目: 离散控制系统分析的MATLAB实现 148
第9章 控制系统的综合设计 156
9.1 无刷直流电机的数学建模及性能分析 156
9.2 无刷直流电机双闭环调速系统的建模与仿真 161
9.3 无刷直流电机转速控制系统的设计 167
9.4 风力摆控制系统的设计 173
9.5 二阶系统时域分析的GUI设计 178
附录1 MATLAB简介 184
附录2 Multisim简介 190
参考文献 198