Introduction to Control Engineering with MATLAB

简介：
《Introduction to Control Engineering with MATLAB》是一本介绍控制工程基础及MATLAB应用的教材，适合初学者掌握控制系统设计与分析技能。 《控制工程：借助Matlab的介绍》一书由Derek Atherton撰写，于2009年由Ventus Publishing出版，ISBN为978-87-7681-466-3。本书旨在提供控制工程领域的入门级知识，并通过使用流行的软件工具Matlab来增强学习体验。该书不仅适合初学者，也适合想要深入了解控制理论并将其应用于实际问题的专业人士。 ### 控制工程概述 控制工程是研究和设计控制系统以确保系统按照预期方式运行的工程技术领域。这些系统可以包括工业过程、机器人技术及汽车技术等领域。控制工程师的工作重点在于确保系统的稳定性和性能满足特定的标准。 #### 书籍内容概览 本书分为多个章节，涵盖了从基础到高级的各种主题： **第一章：简介** - **什么是控制工程？** 这部分介绍了控制工程的基本概念，并解释了其在现代技术中的重要性。 - **本书内容概述** 概述书中将涵盖的主要主题和章节。 **第二章：线性动态系统的数学模型表示** - **拉普拉斯变换与传递函数** 讨论使用拉普拉斯变换来表示和分析动态系统响应的方法。 - **状态空间表示** 介绍了状态空间方法的概念及其相对于传递函数的优势。 - **Matlab中的数学模型** 描述如何在Matlab中建立并操作这些数学模型。 - **Matlab中的模型互联** 解释了不同模型之间的连接实现。 **第三章：传递函数及其响应** - **特定传递函数的阶跃响应** 探讨典型传递函数对阶跃输入信号的响应特性。 - **正弦输入的响应分析** 分析系统在周期性输入（如正弦波）下的表现。 **第四章：频率响应及其绘制** - **博德图** 讨论如何利用博德图进行系统的频率响应分析。 - **Nyquist图** 介绍Nyquist图的绘制和应用，用于稳定性评估。 - **Nichols图原理及应用** **第五章：基本反馈回路** - **闭合回路工作原理及其在控制系统中的作用。** - **系统规格** 讨论设计控制系统时需考虑的关键性能指标。 - **稳定性** 探讨控制系统的稳定性和其评估方法。 **第六章：进一步分析闭合回路系统** - **时间延迟的影响研究** - **根轨迹法及应用** - **相对稳定性** **第七章：经典控制器设计** - **相位前馈设计讲解如何构建具有领先特性（超前）的控制器。** - **相位滞后设计方法介绍** - **PID控制探讨比例积分微分(PID)控制器的设计和广泛应用。 **第八章：固定控制器参数优化** - **简单示例提供了一些简单的例子来说明如何进行参数优化。 - **标准形式讨论在优化过程中常用的控制器类型。 - **不稳定系统控制策略** 通过以上章节的学习，读者不仅能够获得控制工程的基础理论知识，还能掌握使用Matlab这一强大工具来进行系统分析和设计的方法。此外，本书还提供了丰富的实例和练习题来帮助巩固所学内容并提升实践能力。对于希望深入了解控制工程领域的学生及工程师来说，《控制工程：借助Matlab的介绍》是一本不可或缺的参考书。