內容大鋼
Scilab非常適於科學計算、控制系統分析、數字信號處理以及數字圖像處理等領域,而且它是開源、免費的。本書介紹將Scilab語言應用於控制系統模擬與分析的方法,共分9章。第1章介紹Scilab軟體並引出控制系統的概念。第2、3章分別從Scilab使用和控制系統的角度介紹必要的數學基礎。第4章著重於傳遞函數的概念及其Scilab的模擬。第5、6章分別在時域和頻域對控制系統的響應、動態性能和穩定性進行模擬與分析。第7?9章是現代控制理論部分,分別介紹了狀態空間表達式的計算、狀態的能控性與能觀測性,以及狀態反饋下的極點配置和帶觀測器的狀態反饋系統的設計。
本書可供相關領域的工程技術人員、科研工作者參考和自學,也非常適於作高等理工科院校自動控制及相關專業本科生或研究生教材。
目錄
第1章 Scilab軟體與控制系統模擬
1.1 Scilab軟體
1.2 控制系統簡介
1.3 反饋在控制系統中的重要性
1.4 經典控制理論和現代控制理論
1.5 Scilab在控制系統中的模擬應用
第2章 Scilab的安裝與基本操作
2.1 Scilab的安裝
2.2 Scilab的啟動
2.3 基本運算和說明
2.4 特殊字元的使用
2.5 向量與矩陣
2.6 多項式的使用
2.7 使用Scilab程序編輯器
2.8 Scilab的繪圖功能
2.9 本章小結
第3章 Scilab中控制系統的數學基礎
3.1 Scilab中複數的表示與計算
3.2 拉普拉斯變換與反變換
3.2.1 拉普拉斯變換及其基本性質
3.2.2 Scilab中的拉普拉斯反變換
3.3 Scilab中系統的特徵向量與特徵值
3.3.1 控制系統的穩定性
3.3.2 Scilab中的特徵向量與特徵值求解
3.4 本章小結
第4章 Scilab中控制系統的傳遞函數
4.1 傳遞函數的基本概念
4.2 控制系統結構圖的三種基本連接方式
4.3 求取實際系統的傳遞函數
4.3.1 電氣系統的傳遞函數
4.3.2 機械系統的傳遞函數
4.3.3 扭擺系統的傳遞函數
4.4 用Scilab處理典型環節的傳遞函數
4.5 本章小結
第5章 Scilab中控制系統的時域分析
5.1 用Scilab分析控制系統的時域響應
5.1.1 一階系統的響應
5.1.2 二階系統的響應
5.2 用Scilab分析極點和零點對系統性能的影響
5.2.1 極點對系統性能的影響
5.2.2 零點對系統性能的影響
5.3 Scilab中的勞斯穩定判據
5.3.1 勞斯穩定判據的步驟
5.3.2 用Scilab進行勞斯穩定性分析
5.4 本章小結
第6章 Scilab中控制系統的頻域分析
6.1 頻域分析基礎
6.2 用Scilab求正弦輸入的系統輸出
6.3 用Scilab繪製極坐標圖
6.3.1 用Scilab繪製典型環節的極坐標圖
6.3.2 用Scilab分析相位的超前與滯后
6.4 用Scilab繪製伯德圖
6.4.1 用Scilab繪製典型環節的伯德圖
6.4.2 用Scilab分析系統的相位特性
6.5 Scilab中的奈奎斯特穩定判據
6.5.1 奈奎斯特穩定判據
6.5.2 用Scilab繪製奈奎斯特曲線
6.6 用Scilab計算系統的穩定裕度
6.7 本章小結
第7章 Scilab中控制系統的狀態空間表達式
7.1 現代控制理論基礎
7.2 用Scilab求解狀態空間方程
7.3 用Scilab求解系統狀態空間表達式的特徵標準型
7.3.1 對角標準型
7.3.2 約當（Jordan）標準型
7.4 本章小結
第8章 Scilab中控制系統的能控性與能觀測性
8.1 系統的能控性判據
8.1.1 Scilab中的能控性分析
8.1.2 狀態能控性的標準型判據
8.2 系統的能觀測性判據
8.2.1 Scilab中的能觀測性分析
8.2.2 狀態能觀測性的標準型判據
8.3 本章小結
第9章 Scilab中控制系統的狀態反饋與狀態觀測器
9.1 系統的狀態反饋和極點配置
9.1.1 狀態反饋和極點配置
9.1.2 利用Scilab完成狀態反饋下的極點配置
9.2 系統的狀態觀測器
9.3 利用Scilab完成帶觀測器的狀態反饋系統設計
9.4 本章小結
參考文獻
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