前言
MATLAB是目前国际上最流行、应用最广泛的科学与工程计算软件,是国内外高校和研究部门进行科学研究的重要工具,是攻读学位的本科生、硕士生和博士生必须掌握的基本技能。在设计研究单位和工业部门,MATLAB被广泛用于科学研究和解决各种具体问题。广大的工科类大学生熟悉科学与工程计算软件MATLAB,掌握MATLAB的基本应用方法并能够用MATLAB来解决各自专业领域内的问题,是非常重要和有意义的。
本书系统地论述了基于MATLAB的控制系统仿真技术及其应用。书中既介绍线性控制系统的仿真,也介绍非线性控制系统的仿真;既有连续控制系统的仿真,也有离散控制系统的仿真;既有基于传递函数模型的仿真,也有基于状态空间模型的仿真;既有一般性的仿真方法和技术的介绍,也有具体的应用实例。
全书共分为10章,在介绍MATLAB基本应用的基础上,阐述了基于MATLAB的控制系统数学模型、基于MATLAB的控制系统运动响应分析、基于MATLAB的控制系统运动性能分析、基于MATLAB/Simulink的控制系统建模和仿真,以及基于MATLAB的控制系统校正。作为控制系统仿真技术的应用例子,在本书的最后三章,分别介绍了汽车防抱死制动系统建模与控制仿真、车辆悬架系统的建模和控制仿真及汽车四轮转向控制系统仿真的应用实例。在本书的最后介绍与实验研究相关的MATLAB半实物仿真系统。
十余年来,本书作者在浙江工业大学自动化系从事自动控制理论、控制系统仿真及计算机控制技术的教学和科研工作,并具体负责“自动控制原理”国家精品课程的建设工作,深切地体会到在自动控制理论教学中引入MATLAB的重要性,使得学生对于控制系统的工作原理既有直观的感受,又对控制系统的工作原理理解得更为深入,能够有效地激发和提升学生学习的兴趣,提高学生学习的主动性与自觉性,有助于培养学生的创新能力,有助于把学生从烦琐且具体的细节中解脱出来而侧重于关键性的创造性的逻辑思维活动,有助于提高学生解决实际问题的能力,并有助于缩短理论学习与解决问题之间的距离。
本书作为“自动控制原理”国家精品课程的配套教材,由国家级教学名师、“自动控制原理”国家精品课程负责人王万良教授主审。本书也是浙江工业大学重点教材建设项目,得到学校和教务处的大力支持。在此,一并表示感谢!王万良教授对于本书体系结构的确定和内容的选择都给予了全面的指导并仔细审阅了全书,在此深表感谢。
本书可以作为高等学校自动化及相关专业教材,并可供有关科技人员参考。本书提供配套电子课件,请登录华信教育资源网(http://www.hxedu.com.cn)注册下载。
在本书编写过程中,引用了相关的书籍、文献资料以及学位论文中的有关内容。在书稿的准备过程中,研究生丁靖、秦婷、谢作樟、以及谢碧锋对于书中的例子做了仿真实验并承担了部分书稿的整理和录入工作,在此一并表示感谢。
书中难免存在错误和不足之处,殷切希望广大读者批评指正。
张聚
于浙江工业大学自动化研究所