系统建模与控制导论

本书通过Matlab/Simulink基础工具阐述控制系统的建模、分析和设计。在系统建模与控制导论中，Chiasson博士为电气、机械和航空航天/航空工程专业的学生提供了一个易于理解且直观的建模与控制指南。本书首先介绍了控制的必要性，描述了飞机是如何飞行的，并分别用副翼、升降舵和方向舵进行了横摇、俯仰和偏航控制的图示。本书将继续介绍单轴刚体动力学（齿轮、大车沿斜坡滚动），然后对直流电机、直流转速表和光学编码器进行建模。利用这些动态模型的传递函数表示，引入PID控制器作为跟踪阶跃输入和抑制恒定干扰的有效方法。

这是一本以控制理论为基础，结合Matlab/Simulink工具，深入阐述系统建模、分析和设计的专业教材。本书通过系统化的理论讲解和实例分析，为读者提供了一个全面而深入的控制系统知识体系。 首先，本书从控制理论的发展历程出发，详细讲述了从经典控制理论到现代控制理论的发展，从单输入单输出系统到多输入多输出系统的处理，从频域回归到鲁棒性设计的转变。接着，本书详细介绍了系统数学模型确定的方法，包括如何通过物理定律和数学建模，来描述和分析弹簧、阻尼器和质量组成的系统。此外，本书还详细讲述了一阶系统响应和二阶系统响应模型，为读者提供了分析系统响应的方法，帮助我们理解和优化系统的性能。 在控制器设计方面，本书重点介绍了极点配置在控制器设计中的应用，以及直流电动机的工作原理。这些内容帮助读者理解如何通过调整控制器的参数，使得闭环系统的极点被配置在期望的位置，以及如何利用直流电动机的工作原理，设计出更加稳定、快速响应的系统。 在系统测试方面，本书详细介绍了仿真与系统测试的方法，包括如何通过仿真，检查系统的输出是否可控，以及如何在实际物理系统上使控制器生效。此外，本书还讲述了伺服机构的组成及工作原