目錄
第1章 緒論 1
1.1 控制系統(tǒng)的產(chǎn)生及發(fā)展概述 1
1.1.1 早期的控制系統(tǒng)與應(yīng)用 1
1.1.2 反饋控制理論的產(chǎn)生與發(fā)展 1
1.1.3 現(xiàn)代控制理論的產(chǎn)生與發(fā)展 2
1.2 本書的主要內(nèi)容 2
第2章 機電傳動系統(tǒng)經(jīng)典控制設(shè)計與仿真 4
2.1 引言 4
2.1.1 機電傳動系統(tǒng)簡介 4
2.1.2 機電傳動系統(tǒng)控制方法綜述 5
2.1.3 本章主要內(nèi)容 6
2.2 控制理論基礎(chǔ)與概述 6
2.2.1 系數(shù)表法 6
2.2.2 反饋型擾動觀測器 10
2.2.3 齒隙非線性模型 12
2.2.4 諧振系統(tǒng)的復合控制策略 12
2.3 雙慣性諧振系統(tǒng)的控制設(shè)計與仿真 13
2.3.1 雙慣性諧振系統(tǒng)模型及頻率特性 13
2.3.2 雙慣性諧振系統(tǒng)的PID控制設(shè)計 15
2.3.3 基于反饋補償?shù)腜ID-P控制設(shè)計 18
2.3.4 基于前饋補償?shù)腜ID-P控制設(shè)計 20
2.3.5 控制性能仿真與分析 22
2.4 三明治系統(tǒng)的復合控制設(shè)計與仿真 24
2.4.1 三明治系統(tǒng)模型及頻率特性 24
2.4.2 三明治系統(tǒng)的PID控制設(shè)計 27
2.4.3 三明治系統(tǒng)的復合控制設(shè)計 28
2.4.4 基于PID的擾動觀測器設(shè)計 29
2.4.5 基于PID-P的擾動觀測器設(shè)計 31
2.5 本章小結(jié) 32
第3章 魯棒綜合控制的結(jié)構(gòu)化設(shè)計與仿真 33
3.1 引言 33
3.1.1 魯棒綜合控制理論的產(chǎn)生與發(fā)展 33
3.1.2 魯棒綜合控制理論的應(yīng)用研究現(xiàn)狀 34
3.1.3 本章的主要內(nèi)容 35
3.2 結(jié)構(gòu)化綜合控制理論與仿真 35
3.2.1 標準結(jié)構(gòu)化綜合控制 35
3.2.2 多控制器協(xié)同的結(jié)構(gòu)化綜合控制 36
3.2.3 多參數(shù)解耦輸出的結(jié)構(gòu)化綜合控制 37
3.2.4 結(jié)構(gòu)化控制器MATLAB求解與Simulink仿真 38
3.3 設(shè)計與仿真實例 38
3.3.1 飛機縱向運動的結(jié)構(gòu)化綜合設(shè)計 38
3.3.2 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化綜合設(shè)計 42
3.4 本章小結(jié) 50
第4章 柔性系統(tǒng)的控制設(shè)計與仿真 51
4.1 引言 51
4.1.1 柔性系統(tǒng)的概念及特性 51
4.1.2 柔性系統(tǒng)的控制問題 52
4.1.3 柔性系統(tǒng)控制研究與發(fā)展 52
4.1.4 本章的主要內(nèi)容 56
4.2 典型柔性系統(tǒng)的控制設(shè)計與仿真 56
4.2.1 典型柔性系統(tǒng)的頻域特性分析 56
4.2.2 基于相位控制的魯棒控制理論 57
4.2.3 控制設(shè)計 59
4.2.4 控制性能與仿真分析 61
4.3 攜帶柔性部件系統(tǒng)的控制設(shè)計與仿真 64
4.3.1 攜帶柔性部件大型航天器的模型及控制要求 65
4.3.2 基于魯棒綜合理論的PID控制設(shè)計 67
4.3.3 魯棒綜合控制器設(shè)計 69
4.3.4 控制器性能仿真與對比分析 71
4.4 高精度柔性系統(tǒng)的控制設(shè)計與仿真 71
4.4.1 高精度柔性系統(tǒng)的模型及控制目標 71
4.4.2 經(jīng)典控制設(shè)計與仿真 73
4.4.3 魯棒綜合設(shè)計與仿真 78
4.4.4 結(jié)構(gòu)化綜合設(shè)計與仿真 87
4.5 本章小結(jié) 98
第5章 分數(shù)階控制設(shè)計與MATLAB/Simulink仿真 99
5.1 引言 99
5.1.1 分數(shù)階控制器的基本概念 99
5.1.2 分數(shù)階控制的研究現(xiàn)狀綜述 100
5.1.3 本章的主要內(nèi)容 101
5.2 分數(shù)階控制理論及仿真 101
5.2.1 分數(shù)階控制器設(shè)計及參數(shù)整定方法 101
5.2.2 分數(shù)階控制的MATLAB求解及Simulink仿真 105
5.2.3 分數(shù)階控制設(shè)計實例 112
5.3 恒張力系統(tǒng)的分數(shù)階控制與仿真 119
5.3.1 恒張力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 119
5.3.2 分數(shù)階PID控制器設(shè)計 121
5.3.3 控制器性能仿真結(jié)果分析 123
5.4 激光束定點系統(tǒng)的分數(shù)階控制設(shè)計與仿真 127
5.4.1 激光指向系統(tǒng)設(shè)計 128
5.4.2 分數(shù)階PID控制方法 132
5.4.3 控制器性能仿真結(jié)果分析 134
5.5 本章小結(jié) 142
第6章 微推進無拖曳控制設(shè)計與仿真 143
6.1 引言 143
6.1.1 無拖曳控制的概念 143
6.1.2 無拖曳控制研究現(xiàn)狀綜述 144
6.1.3 本章的主要內(nèi)容 145
6.2 無拖曳控制的數(shù)學模型 145
6.2.1 無拖曳衛(wèi)星動力學建模 145
6.2.2 面向引力波探測的無拖曳控制問題與性能要求 154
6.3 適用于無拖曳控制的微推進系統(tǒng)的控制與仿真 155
6.3.1 適用于無拖曳控制的推力器簡介與分類 155
6.3.2 會切場離子推力器閉環(huán)反饋控制與仿真 159
6.3.3 微波離子推力器的閉環(huán)反饋控制與仿真 175
6.4 基于精密推進系統(tǒng)內(nèi)環(huán)反饋的無拖曳控制設(shè)計 185
6.4.1 基于會切場推進系統(tǒng)的無拖曳控制設(shè)計與仿真 185
6.4.2 基于微波離子推進系統(tǒng)的無拖曳控制設(shè)計與仿真 196
6.5 本章小結(jié) 208
參考文獻 209