自动控制理论创新实验案例教程

自动控制理论创新实验案例教程
作　者： 姜增如 著
出版时间：2015
丛编项： 高等院校精品课程系列教材
内容简介
　　《自动控制理论创新实验案例教程》围绕自动控制涉及的MATLAB软件应用、硬件实验和创新实验编写，共包含四个章节三大部分内容。第一部分从MATLAB最基本的数学应用开始，强调该软件在自动控制理论中的应用，包括数据处理函数、绘图函数和SIMULINK仿真模块搭建。第二部分为经典和现代控制理论原理实验，包括线性系统时域和频域的性能指标、PID参数设计、非线性分析。第三部分为创新型实验设计，包括远程控制实验和智能控制实验，通过远程控制手段和智能算法讲解对系统的参数分析方法。本书可作为高等院校中工科自动化、电气工程自动化、机械工程及自动化、仪表及测试等专业的教科书，也适用从事自动控制类的各专业工程技术人员的自学参考。
目录
前言第1章　Matlab在自动控制理论中的应用1【案例一】　Matlab的基本使用2实验一　矩阵的基本运算8【案例二】　传递函数的建立方法及形式转换8实验二　传递函数的建立及转换方法16【案例三】　使用框图化简传递函数16实验三　框图化简23【案例四】　线性系统的时域分析23实验四　二阶系统阶跃响应参数变化仿真32【案例五】　线性系统的频域分析33实验五　频率特性函数39【案例六】　状态空间分析39实验六　状态空间可控可观性仿真研究43第2章　Simulink仿真在自动控制理论中的应用44【实验预习】　44【案例一】　典型环节阶跃响应曲线50实验一　六种常用典型环节仿真54【案例二】　标准二阶系统阶跃响应分析54实验二　二阶系统阶跃响应仿真分析55【案例三】　串联校正环节设计56实验三　超前滞后校正系统仿真设计58【案例四】　使用试凑法设计PID控制器参数58实验四　使用试凑法设计PID控制器参数并仿真62【案例五】　使用工程整定法设置PID控制器参数63实验五　常用工程整定法PID参数仿真70【案例六】　使用Smith预估器设置PID控制器参数70实验六　大延迟系统控制仿真73【案例七】　复杂控制仿真73实验七　串级控制及前馈反馈控制仿真77【案例八】　使用Matlab创建程序M文件分析系统稳定性78实验八　编程实现稳定性仿真分析84第3章　自动控制理论原理实验86【实验预习】　86【实验一】　典型环节的模拟研究87【实验二】　二阶系统的稳定性和瞬态响应91【实验三】　三阶系统的稳定性和瞬态响应94【实验四】　线性控制系统的频域分析98【实验五】　线性系统频域法串联超前校正104【实验六】　线性系统频域法串联滞后校正110【实验七】　线性系统时域法比例微分校正116【实验八】　时域法局部比例反馈校正119【实验九】　时域法微分反馈校正123【实验十】　线性系统的状态反馈及极点配置127【实验十一】　二阶非线性系统的相平面分析133【实验十二】　三阶非线性系统的相平面分析138【实验十三】　数字PID控制实验 148【实验十四】　PID参数自整定155【实验十五】　使用频率法设计控制器165第4章　创新型实验173【案例一】　基于远程一阶液位系统P与PI控制比较175实验一　远程单级液位PI控制研究181【案例二】　基于远程三容液位系统解耦控制与PI控制的比较181实验二　远程三级液位解耦与PI控制的比较182【案例三】　基于远程三容液位系统的模糊控制183实验三　远程三级液位系统模糊控制研究187【案例四】　基于遗传算法优化PID参数187实验四　使用遗传算法优化PID控制参数194【案例五】　基于模糊自适应PID算法实验194实验五　使用模糊自适应算法优化PID控制参数201【案例六】　基于BP神经网络算法实验202实验六　使用BP神经网络优化PID控制参数211参考文献213