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控制系統設計與模擬

作者：編者:龐愛平|責編:孟銳
出版社：科學
ISBN：9787030830302

出版日期：2025/09/01
裝幀：平裝
頁數：208

人民幣：RMB 128 元售價：元

內容大鋼

本書介紹典型控制系統的性能要求及控制設計的基本方法，並給出相應的模擬與分析。全書共6章，第1-4章從經典控制設計和魯棒綜合控制策略這類可推廣至常見的二階系統的控制設計方法開始，以柔性系統的特性與特殊控制問題為例，向讀者展示兩種控制方案在類似柔性系統設計中的應用。第5、6章介紹一種非線性控制方案，給出一種高精度要求的空間實驗衛星的控制設計，並結合推進系統內環反饋進行一體化設計，給出的設計不僅採用第1-4章介紹的經典控制方案和魯棒綜合控制，還包括分數階控制、自抗擾控制、自適應控制等多種控制方案，讀者可在這兩章中掌握內容豐富的控制系統設計策略與模擬分析的方法。
本書可供自動化及其相關專業本科生和研究生以及研究人員參閱閱讀。

作者介紹

編者:龐愛平|責編:孟銳

第1章  緒論
  1.1  控制系統的產生及發展概述
    1.1.1  早期的控制系統與應用
    1.1.2  反饋控制理論的產生與發展
    1.1.3  現代控制理論的產生與發展
  1.2  本書的主要內容
第2章  機電傳動系統經典控制設計與模擬
  2.1  引言
    2.1.1  機電傳動系統簡介
    2.1.2  機電傳動系統控制方法綜述
    2.1.3  本章主要內容
  2.2  控制理論基礎與概述
    2.2.1  係數表法
    2.2.2  反饋型擾動觀測器
    2.2.3  齒隙非線性模型
    2.2.4  諧振系統的複合控制策略
  2.3  雙慣性諧振系統的控制設計與模擬
    2.3.1  雙慣性諧振系統模型及頻率特性
    2.3.2  雙慣性諧振系統的PID控制設計
    2.3.3  基於反饋補償的PID-P控制設計
    2.3.4  基於前饋補償的PID-P控制設計
    2.3.5  控制性能模擬與分析
  2.4  三明治系統的複合控制設計與模擬
    2.4.1  三明治系統模型及頻率特性
    2.4.2  三明治系統的PID控制設計
    2.4.3  三明治系統的複合控制設計
    2.4.4  基於PID的擾動觀測器設計
    2.4.5  基於PID-P的擾動觀測器設計
  2.5  本章小結
第3章  魯棒綜合控制的結構化設計與模擬
  3.1  引言
    3.1.1  魯棒綜合控制理論的產生與發展
    3.1.2  魯棒綜合控制理論的應用研究現狀
    3.1.3  本章的主要內容
  3.2  結構化綜合控制理論與模擬
    3.2.1  標準結構化綜合控制
    3.2.2  多控制器協同的結構化綜合控制
    3.2.3  多參數解耦輸出的結構化綜合控制
    3.2.4  結構化控制器MATLAB求解與Simulink模擬
  3.3  設計與模擬實例
    3.3.1  飛機縱向運動的結構化綜合設計
    3.3.2  電動助力轉向系統的結構化綜合設計
  3.4  本章小結
第4章  柔性系統的控制設計與模擬
  4.1  引言
    4.1.1  柔性系統的概念及特性
    4.1.2  柔性系統的控制問題
    4.1.3  柔性系統控制研究與發展
    4.1.4  本章的主要內容
  4.2  典型柔性系統的控制設計與模擬

    4.2.1  典型柔性系統的頻域特性分析
    4.2.2  基於相位控制的魯棒控制理論
    4.2.3  控制設計
    4.2.4  控制性能與模擬分析
  4.3  攜帶柔性部件系統的控制設計與模擬
    4.3.1  攜帶柔性部件大型航天器的模型及控制要求
    4.3.2  基於魯棒綜合理論的PID控制設計
    4.3.3  魯棒綜合控制器設計
    4.3.4  控制器性能模擬與對比分析
  4.4  高精度柔性系統的控制設計與模擬
    4.4.1  高精度柔性系統的模型及控制目標
    4.4.2  經典控制設計與模擬
    4.4.3  魯棒綜合設計與模擬
    4.4.4  結構化綜合設計與模擬
  4.5  本章小結
第5章  分數階控制設計與MATLAB/Simulink模擬
  5.1  引言
    5.1.1  分數階控制器的基本概念
    5.1.2  分數階控制的研究現狀綜述
    5.1.3  本章的主要內容
  5.2  分數階控制理論及模擬
    5.2.1  分數階控制器設計及參數整定方法
    5.2.2  分數階控制的MATLAB求解及Simulink模擬
    5.2.3  分數階控制設計實例
  5.3  恆張力系統的分數階控制與模擬
    5.3.1  恆張力控制系統的結構
    5.3.2  分數階PID控制器設計
    5.3.3  控制器性能模擬結果分析
  5.4  激光束定點系統的分數階控制設計與模擬
    5.4.1  激光指向系統設計
    5.4.2  分數階PID控制方法
    5.4.3  控制器性能模擬結果分析
  5.5  本章小結
第6章  微推進無拖曳控制設計與模擬
  6.1  引言
    6.1.1  無拖曳控制的概念
    6.1.2  無拖曳控制研究現狀綜述
    6.1.3  本章的主要內容
  6.2  無拖曳控制的數學模型
    6.2.1  無拖曳衛星動力學建模
    6.2.2  面向引力波探測的無拖曳控制問題與性能要求
  6.3  適用於無拖曳控制的微推進系統的控制與模擬
    6.3.1  適用於無拖曳控制的推力器簡介與分類
    6.3.2  會切場離子推力器閉環反饋控制與模擬
    6.3.3  微波離子推力器的閉環反饋控制與模擬
  6.4  基於精密推進系統內環反饋的無拖曳控制設計
    6.4.1  基於會切場推進系統的無拖曳控制設計與模擬
    6.4.2  基於微波離子推進系統的無拖曳控制設計與模擬
  6.5  本章小結
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