《控制系统的数字仿真与计算机辅助设计》

第一章 绪论1

1-1 仿真技术概况1

1-2 控制系统计算机辅助设计概况2

1-3 本书主要内容3

本章参考文献4

第二章 面向传递函数和结构图的连续系统的数字仿真6

2-1 连续系统的数学模型6

2-2 实现问题8

2-3 常微分方程初值问题的数值解法17

2-4 面向传递函数的数字仿真24

2-5 面向系统结构图的数字仿真28

本章参考文献36

附录2.1 面向传递函数数字仿真程序使用说明36

附录2.2 线性系统结构图法仿真程序使用说明43

第三章 连续系数按环节离散化的数字仿真55

3-1 连续系统的离散化55

3-2 典型环节的离散系数及其差分方程61

3-3 仿真系统的构成74

3-4 非线性系统的仿真76

3-5 应用举例81

3-6 关于仿真误差及数值稳定性问题91

本章参考文献93

本章附录 程序说明及清单93

第四章 采样控制系统的仿真与设计109

4-1 采样控制系统的仿真（一）110

4-2 采样控制系统的仿真（二）111

4-3 采样控制系统的仿真（三）118

4-4 状态方程的离散化123

4-5 采样控制系统的Z域设计法128

4-6 采样控制系统的时域设计法140

本章参考文献150

附录4.1 例4.2.2的计算程序150

附录4.2 采样控制系统和连续控制系统通用仿真程序152

附录4.3 状态方程离散化计算程序166

第五章 单输入-单输出系统的计算机辅助设计172

5-1 基于频域法的串联校正原理172

5-2 传递函数幅频特性和相频特性的计算173

5-3 无源校正装置的设计181

5-4 有源校正装置（调节器）的设计200

本章参考文献219

第六章 多变量控制系统设计的逆乃氏阵列法220

6-1 系统描述221

6-2 多项式矩阵的变换与标准形224

6-3 最小阶系统及分解零点227

6-4 传递函数阵的极点和零点233

6-5 线性多变量系统的一般结构及基本关系式239

6-6 系统的稳定性240

6-7 对角优势245

6-8 对角优势的实现255

6-9 INA法设计步骤和CAD程序264

本章参考文献267

第七章 多变量控制系统设计的极点配置法268

7-1 前言268

7-2 单输入系统的极点配置269

7-3 多变量系统极点配置的单秩法276

7-4 多变量系统极点配置的双级单秩法281

7-5 多变量系统极点配置的非限定秩法291

7-6 多变量系统极点配置的满秩法296

7-7 多变量系统的动态补偿器设计297

7-8 多变量系统PID调节器的设计299

本章参考文献303

附录7.1 确定超定方程MTfT=a-d的相容条件αa=β[2]304

附录7.2 几个定理305

附录7.3 g(λi)=Cadj(λiI-A)B的秩为1的证明306

附录7.4 计算特征多项式系数的Faddeev算法306

附录7.5 用镜像映射法化矩阵为上Hessenberg阵307

第八章 线性定常二次型最优控制系统的计算机辅助设计309

8-1 线性定常二次型最佳调节器的基本性质309

8-2 连续黎卡提代数方程的负指数解311

8-3 连续黎卡提代数方程的求解315

8-4 离散黎卡提代数方程的非递推解319

8-5 求解黎卡提代数方程Schur向量法的实现322

8-6 二次型最优控制系统计算机辅助设计程序330

本章参考文献339

本章附录 线性二次型最优控制系统设计程序340