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出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787512410015

商品编码：29691643299

丛书名： 控制系统仿真与实践案例式教程

基本信息

书名:控制系统仿真与实践案例式教程

定价：25.00元

作者:王玲玲,梁勇,李瑞涛,王宏,胡慧

出版社：北京航空航天大学出版社

出版日期：2017-03-01

ISBN：97875124015

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：

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目录

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内容提要

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本书的适用对象为高等院校控制类专业本科高年级学生,是其进行控制系统仿真与实现的入门级实践性教材。全书共两篇:*篇为控制系统建模与仿真,通过阐述系统模型,应用控制理论中常用的控制方法进行设计与仿真;第二篇为测控系统设计与实现,以单片机作为处理元件,通过电路设计及软件编程完成控制系统的设计与实现。

文摘

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作者介绍

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《数字控制系统原理及应用》 引言 现代工业自动化、航空航天、机器人技术以及生物医学工程等诸多尖端领域的发展，都离不开高效、精准的控制系统。而数字控制系统以其强大的灵活性、易于实现复杂算法、以及与微处理器和计算机的天然契合性，正逐渐取代传统的模拟控制系统，成为主导力量。本书旨在为读者提供一套系统、深入的数字控制系统理论知识，并结合实际工程应用，帮助读者掌握数字控制系统的设计、分析与实现方法。 内容概述 本书内容覆盖了数字控制系统的核心理论和关键技术，力求理论与实践相结合，循序渐进地引导读者从入门到精通。 第一部分：数字控制系统基础 绪论： 介绍数字控制系统的基本概念、发展历程、重要性及其在现代科技中的广泛应用。 离散时间系统： 详细讲解离散时间信号和系统的基本概念，包括采样、量化、编码过程，以及Z变换的理论及其应用，为后续分析奠定基础。 脉冲传递函数： 深入剖析离散时间系统的脉冲传递函数，学习如何建立和分析开环及闭环系统的脉冲传递函数模型，理解其在系统分析中的作用。 离散时间系统的时域分析： 探讨离散时间系统的时域响应特性，包括零输入响应和零状态响应，学习如何利用差分方程和Z变换进行时域分析。 离散时间系统的频率响应： 分析离散时间系统的频率响应特性，理解幅频特性和相频特性，以及它们对系统性能的影响。 第二部分：数字控制系统的稳定性与校正 离散时间系统的稳定性分析： 重点介绍离散时间系统稳定性的各种判据，包括 Jury 判据、根轨迹法等，使读者能够准确判断系统的稳定性。 离散PID控制器设计： 详细阐述离散时间PID控制器的原理、设计方法以及参数整定技巧。涵盖了位置型和增量型PID的实现，以及抗积分饱和、抗微分先行等改进策略。 状态空间方法： 引入现代控制理论中的状态空间方法，讲解离散时间系统的状态空间表示，并探讨状态观测器和状态反馈控制器设计。 数字控制器设计： 介绍多种数字控制器设计方法，包括根轨迹法、频率响应法等，并讲解如何根据系统性能指标选择合适的控制器。 数字控制系统的校正： 探讨如何通过添加超前、滞后或超前-滞后校正装置来改善系统的动态性能和稳态性能，实现性能指标的优化。 第三部分：高级主题与应用 数字采样系统： 深入研究数字采样系统的理论，包括采样定理、理想采样、实际采样等，并探讨不同采样策略对系统性能的影响。 数字滤波器的设计： 介绍数字滤波器在数字控制系统中的重要作用，包括FIR和IIR滤波器的设计原理和实现方法，用于抑制噪声和改善信号质量。 模型预测控制（MPC）基础： 介绍模型预测控制的基本思想、工作原理和在工业控制中的应用前景。 先进控制策略简介： 简要介绍模糊控制、神经网络控制等其他先进控制策略，为读者进一步学习和研究提供方向。 工程应用案例： 提供多个不同领域的数字控制系统工程应用案例，例如工业机器人、无人机、过程控制系统等，通过实际案例加深读者对理论知识的理解，并启发读者将所学知识应用于实际工程问题。 学习目标 通过学习本书，读者将能够： 1. 掌握数字控制系统的基本理论： 理解离散时间信号、Z变换、脉冲传递函数等核心概念。 2. 掌握数字控制系统的分析方法： 能够分析系统的时域和频域响应，并准确判断系统稳定性。 3. 掌握数字控制器的设计方法： 能够设计和实现PID控制器、状态反馈控制器以及其他类型的数字控制器。 4. 理解先进控制策略： 对模型预测控制等高级控制方法有初步的认识。 5. 具备解决实际工程问题的能力： 能够将所学理论知识应用于实际的数字控制系统设计与实现。 适用对象 本书适合于自动化、电气工程、机械工程、控制工程、航空航天工程等相关专业的本科生、研究生，以及从事工业自动化、仪器仪表、机器人等领域的研究和工程技术人员。 本书特色 理论体系完整： 覆盖数字控制系统研究的经典理论和前沿技术。 深入浅出： 力求以清晰的语言和严谨的逻辑阐述复杂的概念。 注重实践： 结合大量实例，帮助读者理解理论在实际工程中的应用。 循序渐进： 内容安排合理，由浅入深，适合不同层次的读者。 结语 数字控制技术是现代工程技术的核心驱动力之一。本书希望能够成为您掌握数字控制系统知识、提升工程实践能力的重要阶梯。通过系统学习本书内容，相信您将能够自信地驾驭各种数字控制系统的设计与应用，为未来的科技发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚入坑控制系统仿真领域的研究生，一开始对各种模型和仿真工具感到非常头疼。各种文献上的数学模型看得我头昏脑涨，试着写代码实现又总是出错。后来我的导师推荐了这本《官方正版控制系统仿真与实践案例式教程》，我才算是找到了救星。书里的语言非常通俗易懂，即使是像我这样的新手，也能很快理解。最让我惊喜的是，这本书并没有回避一些实际工程中会遇到的难题，比如模型的简化、参数辨识的挑战等等，而是通过案例一步步地指导我们如何去解决这些问题。我记得其中有一个关于机器人轨迹跟踪的案例，书中详细讲解了如何从理论模型推导出运动学和动力学方程，再到如何在仿真环境中实现，并且还考虑了各种干扰和不确定性。我跟着书里的步骤一步步操作，最后竟然成功地让仿真模型按照预设轨迹运动起来了！那种成就感无与伦比。而且，书中对各种仿真工具的使用技巧也介绍得非常到位，让我少走了很多弯路。我现在已经能够独立完成一些简单的控制系统仿真任务了，这都离不开这本书的帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我量身定做的！作为一名在控制系统领域摸爬滚打了几年的工程师，我一直在寻找一本能够将理论与实践完美结合的教材。市面上很多书要么过于理论化，让人读得云里雾里，要么过于注重代码实现，缺乏深入的原理讲解。而这本《官方正版控制系统仿真与实践案例式教程》恰好弥补了这一空白。它没有枯燥乏味的公式推导，而是通过一个个生动形象的案例，将复杂的控制系统概念层层剖析。我尤其喜欢书中对PID控制的讲解，作者没有直接给出各种调优公式，而是通过分析不同参数对系统响应的影响，让我真正理解了PID控制的精髓。书中的仿真部分也做得非常出色，使用了我熟悉的仿真软件，让我能够亲手操作，验证理论知识，感受参数变化带来的直观效果。这对于我这种动手能力强的人来说，简直是福音。不仅如此，书中的案例还涵盖了不同类型的控制系统，从简单的单自由度模型到复杂的多输入多输出系统，让我能够逐步提升自己的认知水平。这本书的出版，无疑为我这样的在职工程师提供了一个宝贵的学习资源，让我能够更自信地应对工作中的各种挑战。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对控制系统充满好奇的业余爱好者，虽然没有接受过系统的专业训练，但一直对各种智能设备背后的“大脑”感到着迷。在网上零散地学习了一些基础知识后，我发现自己常常停留在概念层面，难以进一步深入。偶然的机会，我看到了《官方正版控制系统仿真与实践案例式教程》，这本书简直就是为我这样渴望实践的非专业人士准备的！它没有使用过于晦涩的专业术语，而是用非常直观的方式解释了各种控制原理。书中的案例贴近生活，比如对空调温度控制的分析，让我立刻就理解了反馈控制的概念。而且，它还提供了清晰的步骤指导，让我能够跟着操作，在仿真软件中看到自己设计的“控制器”是如何工作的。虽然我可能无法完全理解所有数学细节，但通过这些案例，我确实能够掌握控制系统的基本逻辑和实现方法。这本书让我感觉控制系统不再是高不可攀的科学，而是触手可及的工程技术。我学会了如何思考一个系统需要什么样的“控制”，以及如何用仿真来验证我的想法。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，真正的学习是建立在解决实际问题之上的。《官方正版控制系统仿真与实践案例式教程》恰恰做到了这一点。它没有卖弄高深的理论，而是直接抛出了各种工程中常见的问题，然后引导读者一步步地去分析、去建模、去仿真、去解决。这本书最让我印象深刻的是，它不仅仅教你如何使用仿真工具，更重要的是，它教会你如何用一种系统化的思维去分析和解决问题。比如，在处理非线性系统时，书中并没有简单地给出一个通用的非线性控制方法，而是通过具体的案例，展示了如何识别非线性特性，如何选择合适的近似方法，以及如何在仿真中评估不同方法的优劣。这种“由实践到理论，再由理论指导实践”的学习路径，让我受益匪浅。我感觉自己不仅仅是在学习控制系统，更是在学习一种解决复杂工程问题的能力。这本书的价值，绝不仅仅在于它涵盖了多少知识点，更在于它培养了读者独立思考和解决问题的能力，这对于任何一个想要在工程领域有所建树的人来说，都是宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

作为一名拥有多年教学经验的大学教师，我一直在寻找一本能够真正帮助学生理解控制系统理论并掌握实践技能的教材。《官方正版控制系统仿真与实践案例式教程》的出现，可以说是解决了我们教学中的一大痛点。传统的教材往往侧重于理论推导，学生在课堂上听得头头是道，但到了实验课却无从下手，对仿真软件的运用更是显得生疏。这本书的“案例式”教学方法，巧妙地将理论知识融入到具体的工程实践中，让学生在解决实际问题的过程中学习和巩固知识。书中每一个案例都设计得非常精巧，从问题的提出、理论分析、模型建立、仿真实现到结果分析，都循序渐进，逻辑清晰。我尤其欣赏书中对模型验证和性能评估的讲解，这对于培养学生严谨的科学态度至关重要。学生们反映，通过学习这本书，他们不仅对控制系统有了更深入的理解，而且对仿真软件的使用也得心应手，这极大地提升了他们的学习兴趣和能力。我相信，这本书必将成为我校控制工程教学的一本重要参考书。