現(xiàn)代控制系統(tǒng)分析與設計：基于MATLAB的仿真與實現(xiàn)

定　價：￥49.00

作　者：	何德峰，俞立著
出版社：	清華大學出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787302600183	出版時間：	2022-03-01	包裝：
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內(nèi)容簡介

　　本書是國家精品資源共享課程的配套教材，在講述現(xiàn)代控制理論的基本概念、原理和方法的基礎上，詳細介紹基于 MATLAB仿真的現(xiàn)代控制系統(tǒng)分析與設計方法。全書內(nèi)容涵蓋 MATLAB/Simulink應用基礎、基于 MATLAB的現(xiàn)代控制系統(tǒng)模型、基于 MATLAB的現(xiàn)代控制系統(tǒng)分析、基于 MATLAB的現(xiàn)代控制系統(tǒng)設計、現(xiàn)代控制系統(tǒng)分析與設計實例（如打印機驅(qū)動控制、硬盤磁頭定位控制、果實采摘機器人控制、磁懸浮控制、車輛半主動懸架控制、網(wǎng)聯(lián)汽車自動巡航控制等系統(tǒng)分析與設計）。實例中詳細給出了程序命令、注釋說明和運行結(jié)果，圖文并茂，使抽象的現(xiàn)代控制理論變得生動形象。本書適合作為高等學校自動化及其相關專業(yè)本科生的教材，也適合控制科學與工程及其相關專業(yè)的研究生以及從事相關工作的科研人員和工程技術人員閱讀，亦可作為現(xiàn)代控制理論的開放實驗教材。

作者簡介

　　何德峰教授、博士生導師，浙江省杰出青年基金獲得者，浙江省“萬人計劃”青年拔尖人才，中國自動化學會過程控制專委會、車輛控制與智能化專委會、預測控制與智能決策專委會委員，教育部高等學校自動化類專業(yè)教學指導委員會協(xié)作委員，浙江省自動化學會教學工作委員會秘書長。主持國家和省部級科研項目10余項，獲得中國自動化學會科技成果一等獎等國家一級學會科技獎勵3項、浙江省科技成果二等獎1項和浙江省教學成果二等獎1項。目前主要從事智能預測與優(yōu)化控制理論及工程應用研究。俞立教授、博士生導師，國家杰出青年基金獲得者，“現(xiàn)代控制理論”國家精品資源共享課程負責人，中國自動化學會控制理論專委會和過程控制專委會委員，浙江省自動化學會副理事長，浙江省嵌入式系統(tǒng)聯(lián)合重點實驗室主任，“控制科學與工程”省一流學科負責人，享受國務院政府特殊津貼。出版《現(xiàn)代控制理論》國家級規(guī)劃教材1部，主持國家基金重點聯(lián)合基金等國家項目10余項，獲得教育部高等學?？茖W研究優(yōu)秀成果獎自然科學一等獎1項、浙江省教學成果一等獎和二等獎各1項、其他省部級獎勵5項。目前主要從事魯棒控制、網(wǎng)絡化控制和機器人控制研究。

圖書目錄

第1章MATLAB/Simulink應用基礎
1.1MATLAB應用簡介
1.1.1操作界面介紹
1.1.2幫助系統(tǒng)
1.1.3工具箱
1.1.4數(shù)值運算
1.1.5符號運算
1.1.6圖形表達功能
1.2MATLAB程序設計基礎
1.2.1M文件
1.2.2MATLAB程序設計結(jié)構
1.3Simulink應用簡介
1.3.1Simulink基本操作
1.3.2Simulink模塊庫
1.3.3Simulink仿真實例
第2章基于MATLAB的現(xiàn)代控制系統(tǒng)模型
2.1狀態(tài)空間模型的建立
2.1.1狀態(tài)空間模型的基本概念
2.1.2狀態(tài)空間模型的MATLAB實現(xiàn)
2.2利用MATLAB進行系統(tǒng)模型間的相互轉(zhuǎn)換
2.2.1由傳遞函數(shù)導出狀態(tài)空間模型
2.2.2由狀態(tài)空間模型導出傳遞函數(shù)
2.3連續(xù)時間狀態(tài)空間模型的離散化
2.4狀態(tài)空間模型的性質(zhì)
第3章基于MATLAB的現(xiàn)代控制系統(tǒng)分析
3.1狀態(tài)空間模型的運動響應分析
3.1.1單位階躍響應分析
3.1.2單位脈沖響應分析
3.1.3初始狀態(tài)響應分析
3.1.4任意輸入信號響應分析
3.2狀態(tài)空間模型的能控性和能觀性分析
3.2.1狀態(tài)能控性分析
3.2.2輸出能控性分析
3.2.3狀態(tài)能觀性分析
3.3現(xiàn)代控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
3.3.1連續(xù)時間系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
3.3.2離散時間系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
第4章基于MATLAB的現(xiàn)代控制系統(tǒng)設計
4.1Lyapunov穩(wěn)定狀態(tài)反饋控制器設計
4.1.1黎卡提方程處理方法
4.1.2線性矩陣不等式處理方法
4.2極點配置狀態(tài)反饋控制器設計
4.3跟蹤控制器設計
4.4線性二次型最優(yōu)控制器設計
4.4.1連續(xù)時間線性二次型最優(yōu)控制
4.4.2離散時間線性二次型最優(yōu)控制
4.5基于狀態(tài)觀測器的輸出反饋控制器設計
4.5.1狀態(tài)觀測器設計
4.5.2基于狀態(tài)觀測器的輸出反饋控制
第5章實例1：打印機驅(qū)動控制系統(tǒng)分析與設計
5.1打印機皮帶驅(qū)動系統(tǒng)模型
5.1.1驅(qū)動系統(tǒng)微分方程
5.1.2驅(qū)動系統(tǒng)狀態(tài)空間模型
5.1.3驅(qū)動系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的離散化
5.1.4驅(qū)動系統(tǒng)狀態(tài)空間模型轉(zhuǎn)換為傳遞函數(shù)模型
5.2打印機皮帶驅(qū)動系統(tǒng)性能分析
5.2.1驅(qū)動系統(tǒng)運動響應分析
5.2.2驅(qū)動系統(tǒng)能控性和能觀性分析
5.2.3驅(qū)動系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
5.3打印機皮帶驅(qū)動系統(tǒng)控制器設計
5.3.1驅(qū)動系統(tǒng)極點配置狀態(tài)反饋控制器設計
5.3.2驅(qū)動系統(tǒng)跟蹤控制器設計
5.3.3驅(qū)動系統(tǒng)狀態(tài)觀測器設計
第6章實例2：硬盤磁頭定位控制系統(tǒng)分析與設計
6.1硬盤磁頭定位系統(tǒng)模型
6.1.1磁頭定位系統(tǒng)物理模型
6.1.2磁頭定位系統(tǒng)狀態(tài)空間模型
6.1.3磁頭定位系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的離散化
6.1.4磁頭定位系統(tǒng)狀態(tài)空間模型轉(zhuǎn)換為傳遞函數(shù)模型
6.2硬盤磁頭定位系統(tǒng)性能分析
6.2.1磁頭定位系統(tǒng)運動響應分析
6.2.2磁頭定位系統(tǒng)能控性和能觀性分析
6.2.3磁頭定位系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
6.3硬盤磁頭定位系統(tǒng)控制器設計
6.3.1磁頭定位系統(tǒng)極點配置狀態(tài)反饋控制器設計
6.3.2磁頭定位系統(tǒng)跟蹤控制器設計
6.3.3磁頭定位系統(tǒng)基于狀態(tài)觀測器的控制器設計
第7章實例3：果實采摘機器人控制系統(tǒng)分析與設計
7.1果實采摘控制系統(tǒng)模型
7.1.1采摘控制系統(tǒng)物理模型
7.1.2采摘控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)
7.1.3采摘控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)轉(zhuǎn)換為狀態(tài)空間模型
7.1.4采摘控制系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的離散化
7.2果實采摘控制系統(tǒng)性能分析
7.2.1采摘控制系統(tǒng)運動響應分析
7.2.2采摘控制系統(tǒng)能控性和能觀性分析
7.2.3采摘控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
7.3果實采摘系統(tǒng)控制器設計
7.3.1采摘系統(tǒng)極點配置狀態(tài)反饋控制器設計
7.3.2采摘系統(tǒng)跟蹤控制器設計
7.3.3采摘系統(tǒng)基于狀態(tài)觀測器的控制器設計
第8章實例4：磁懸浮控制系統(tǒng)分析與設計
8.1磁懸浮控制系統(tǒng)模型
8.1.1磁懸浮控制系統(tǒng)物理模型
8.1.2磁懸浮控制系統(tǒng)狀態(tài)空間模型
8.1.3磁懸浮控制系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的離散化
8.1.4磁懸浮控制系統(tǒng)狀態(tài)空間模型轉(zhuǎn)換為傳遞函數(shù)模型
8.2磁懸浮控制系統(tǒng)性能分析
8.2.1磁懸浮控制系統(tǒng)運動響應分析
8.2.2磁懸浮控制系統(tǒng)能控性和能觀性分析
8.2.3磁懸浮控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
8.3磁懸浮系統(tǒng)控制器設計
8.3.1磁懸浮系統(tǒng)極點配置狀態(tài)反饋控制器設計
8.3.2磁懸浮系統(tǒng)跟蹤控制器設計
8.3.3磁懸浮系統(tǒng)狀態(tài)觀測器設計
8.3.4磁懸浮系統(tǒng)基于狀態(tài)觀測器的控制器設計
8.3.5磁懸浮系統(tǒng)線性二次型最優(yōu)控制器設計
第9章實例5：車輛半主動懸架控制系統(tǒng)分析與設計
9.1車輛懸架控制系統(tǒng)模型
9.1.1懸架控制系統(tǒng)物理模型
9.1.2懸架控制系統(tǒng)狀態(tài)空間模型
9.1.3懸架控制系統(tǒng)狀態(tài)空間模型離散化
9.1.4懸架控制系統(tǒng)狀態(tài)空間模型轉(zhuǎn)換為傳遞函數(shù)模型
9.2車輛懸架控制系統(tǒng)性能分析
9.2.1懸架控制系統(tǒng)運動響應分析
9.2.2懸架控制系統(tǒng)能控性和能觀性分析
9.2.3懸架控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
9.3車輛懸架系統(tǒng)控制器設計
9.3.1懸架系統(tǒng)極點配置狀態(tài)反饋控制器設計
9.3.2懸架系統(tǒng)跟蹤控制器設計
9.3.3懸架系統(tǒng)線性二次型最優(yōu)控制器設計
第10章實例6：網(wǎng)聯(lián)汽車自動巡航控制系統(tǒng)分析與設計
10.1汽車自動巡航控制系統(tǒng)原理
10.2汽車自動巡航縱向動力學模型
10.2.1汽車ACC縱向動力學模型
10.2.2汽車ACC系統(tǒng)狀態(tài)空間模型
10.2.3汽車ACC系統(tǒng)狀態(tài)空間模型離散化
10.2.4狀態(tài)空間模型轉(zhuǎn)換為傳遞函數(shù)模型
10.3汽車自動巡航控制系統(tǒng)分析
10.3.1汽車ACC系統(tǒng)的階躍響應
10.3.2汽車ACC系統(tǒng)的脈沖響應
10.3.3汽車ACC系統(tǒng)的初始狀態(tài)響應
10.3.4汽車ACC系統(tǒng)能控性和能觀性分析
10.4汽車ACC系統(tǒng)的極點配置反饋控制
10.5基于觀測器的ACC系統(tǒng)控制器設計
10.6汽車ACC系統(tǒng)線性二次型最優(yōu)控制
10.6.1汽車ACC系統(tǒng)LQR控制器設計
10.6.2CarSim/Simulink聯(lián)合仿真
參考文獻