本书要概述了仿真技术发展进程的基础上,以MATLAB语言为平台,系统地阐述了数字仿真技术的基本概念、原理与方法,概括了控制系统分析与设计中的基本内容。全书共六章,主要包括:控制系统的实验方法、系统的数学描述与模型的建立、MATLAB与SIMULINK基础、数字仿真的实现方法、控制系统CAD及其综合应用等内容。
书中涉及到运动控制、过程控制等系统的建模、分析与设计问题,其内容深入浅出,可读性较强;各章配有练习型、分析/设计型和探究型的习题,有助于激发学生的兴趣,可使读者进一步领会与掌握相关课程的内容。
本书系高等院校自动化专业本科生教材,也可作为电气工程与自动化、机电一体化控制等专业“仿真技术”类课程的教学用书。

前言
**章概述
**节控制系统的实验方法
一、解析法
二、实验法
三、仿真实验法
第二节仿真实验的分类与性能比较
一、按模型分类
二、按计算机类型分类
第三节系统、模型与数字仿真
一、系统的组成与分类
二、模型的建立及其重要性
三、数字仿真的基本内容
第四节控制系统CAD与数字仿真软件
一、CAD技术的一般概念
二、控制系统CAD的主要内容
三、数字仿真软件
第五节仿真技术的应用与发展
一、仿真技术在工程中的应用
二、应用仿真技术的重要意义
三、仿真技术的发展趋势
小结
习题
第二章控制系统的数学描述
**节控制系统的数学模型
一、控制系统数学模型的表示形式
二、数学模型的转换
三、控制系统建模的基本方法
第二节控制系统建模实例
一、独轮自行车实物仿真问题
二、龙门起重机运动控制问题
三、水箱液位控制问题
四、燃煤热水锅炉控制问题
第三节实现问题
一、单变量系统的可控标准型实现
二、控制系统的数字仿真实现
第四节常微分方程数值解法
一、数值求解的基本概念
二、数值积分法
三、关于数值积分方法的几点讨论
第五节数值算法中的“病态”问题
一、“病态”常微分方程
二、控制系统仿真中的“病态”问题
三、“病态”系统的仿真方法
小结
习题
第三章MATLAB与SIMULINK基础
**节引言
第二节MATLAB的操作与使用
一、简单数学运算
二、变量与数值显示格式
三、文件管理
四、帮助功能
第三节MATLAB的矩阵运算
一、简单矩阵输入
二、矩阵区算
三、矩阵操作
第四节绘图
一、二维图形
二、三维图形
第五节数据处理
一、矩阵分解
二、多项式处理
三、曲线拟合与插值
四、数据分析
五、常微分方程数值解
第六节流程控制
一、for循环
二、while循环
三、if-else-end结构
四、函数
第七节控制工具箱
一、系统建模
二、模型转换和降阶
三、分析函数
四、设计函数
第八节SIMULINK基础
一、SIMULINK的操作
二、模型的构造
三、数值仿真
四、系统分析
第九节MATLAB的其它资源
一、工具箱
二、网络资源
小结
习题
第四章控制系统数字仿真的实现
**节控制系统的结构及其招扑描述
一、控制系统常见的典型结构形式
二、控制系统的典型环节描述
三、控制系统的联接矩阵
第二节面向系统结构图的数字仿真
一、典型闭环系统的数字仿真
二、复杂联接的闭环系统数字仿真
第三节环节的离散化与非线性系统的数字仿真
一、连续系统的离散化模型法
二、非线性系统的数字仿真
第四节计算机控制系统的数字仿真
一、采样在制系统的数学描述
二、采样控制系统的仿真方法
三、采样控制系统仿真程序实现
小结
习题
第五章控制系统CAD
**节概述
第二节经典控制理论CAD
一、控制系统因有特性分析
二、控制系统的设计方法
三、控制系统的优化设计
第三节基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计
一、系统模型
二、模型验证
三、双闭环PID控制器设计
四、仿真实验
五、结论
第四节现代控制理论CAD
一、线性二次型*优控制器设计
二、模型参考自适应控制系统设计
第五节基于时间*优控制的起重机防摆控制技术研究
一、问题的提出
二、时间*优控制
三、系统建模
四、模型验证
五、时间*优控制策略
六、仿真实验
七、结论
小结
习题
第六章数字仿真技术的综合应用
**节直流电动机双闭环调速系统设计中的若干问题
第二节数字PID调节器的鲁棒性设计方法
第三节“水箱系统”液位控制的仿真研究
第四节管内移动机器人位置预测模糊控制研究
参考文献