現(xiàn)代控制系統(tǒng)分析與設計：應用MATLAB和Simulink

Preface
CHAPTER 1  Introduction to Control Systems A Space Shuttle Example
  1.1  Introduction  2
  1.2  The Design Process  5
  1.3  Simulating a Simple System with SIMULINK
  1.4  Summary   16
  Exercises   16
CHAPTER 2  Mathematical Models of Systems Fluid Flow Modeling Example
  2.1  Introduction   17
  2.2  Fluid Flow Modeling   18
  2.3  Mathematical Model and Assumptions   20
  2.4  Differential Equations of Motion   22
  2.5  Solutions to the Equations of Motion   26
  2.6  Summary   33
  Exercises   33
CHAPTER 3  State Variable Models A Space Station Example
  3.1  Introduction   35
  3.2  Two Simple Physical Systems   35
  3.3  Spacecraft Control   43
  3.4  Simplified Nonlinear Model   53
  3.5  Linearization   54
  3.6  Pitch-axis Analysis   56
  3.7  Summary   60
  Exercises   60
CHAPTER 4  Feedback Control System Characteristics Blood Pressure Control Example
  4.1  Introduction   62
  4.2  Error Signal Analysis   62
  4.3  Blood Pressure Control During Anesthesia   71
  4.4  Summary   83
  Exercises   83
CHAPTER 5  Performance of Feedback Control Systems Airplane Lateral Dynamics Example
  5.1  Introduction   85
  5.2  Airplane Lateral Dynamics   86
  5.3  Bank Angle Control Design   91
  5.4  Simulation Development   95
  5.5  Summary  102
  Exercises  102
CHAPTER 6  Stability of Linear Feedback Systems Robot-controlled Motorcycle Example
  6.1  Introduction  105
  6.2  BIBO Stability  105
  6.3  Robot-controlled Motorcycle  111
  6.4  Stability Analysis  114
  6.5  Disturbance Response  116
  6.6  MATLAB Analysis  117
  6.7  Summary  120
  Exercises  120
CHAPTER 7  Root Locus Method Automobile Velocity Control Example
  7.1  Introduction  121
  7.2  Sketching a Root Locus  122
  7.3  PID Controller  128
  7.4  Automobile Velocity Control  130
  7.5  Summary  137
  Exercises  138
CHAPTER 8  Frequency Response Methods Six-legged Ambler Example
  8.1  Introduction  140
  8.2  A Simple Physical System  142
  8.3  Six-legged Ambler  146
  8.4  Controller Selection  147
  8.5  Controller Design  148
  8.6  Summary  154
  Exercises  155
CHAPTER 9  Stability in the Frequency Domain Hot Ingot Robot Control Example
  9.1  Introduction  158
  9.2  Hot Ingot Robot Control  158
  9.3  Proportional Controller Design  161
  9.4  Nyquist Plot for a System with a Time-delay  163
  9.5  Pad6 Approximation  168
  9.6  Other Time-delay Approximations  170
  9.7  Nyquist Plot with Pad6 Approximation  171
  9.8  PI Controller Design  173
  9.9  Summary  178
  Exercises  179
CHAPTER 10  Design of Feedback Control Systems Milling Machine Control Example
  10.1  Introduction  180
  10.2  Lead and Lag Compensators  181
  10.3  Milling Machine Control System  181
  10.4  Lag Compensator Design  187
  10.5  Summary  191
  Exercises  191
CHAPTER 11  Design of State Variable Feedback Systems Diesel Electric Locomotive Example
  11.1  Introduction  193
  11.2  Robot Drive Train Dynamics  195
  11.3  More on Controllability  199
  11.4  More on Observability  203
  11.5  Diesel Electric Locomotive Example  204
  11.6  State Feedback Controller Design  206
  11.7  System Simulation with SIMULINK  211
  11.8  Summary  214
  Exercises  215
CHAPTER 12  Robust Control Systems Digital Audio Tape Speed Control Example
  12.1  Introduction  216
  12.2  UncertainTime-delays  217
  12.3  Digital Audio Tape Example  222
  12.4  PID Controller Design  224
  12.5  Summary  229
  Exercises  229
CHAPTER 13  Digital Control Systems Fly-by-wire Control Surface Example
  13.1  Introduction  230
  13.2  Fly-by-wire Aircraft Control Surface  231
  13.3  Settling Time and Percent Overshoot Specifications  236
  13.4  Controller Design  237
  13.5  Summary  240
  Exercises  241
APPENDIX A  Useful Design Formulas
References
Index