《高等院校電子信息類教材：MATLAB\Simulink與過程控制系統仿真（修訂版）》以仿真應用為中心，系統、詳細地講述了過程控制系統的仿真，并結合MATLAB/Simulink仿真工具的應用，通過大量經典的仿真實例，全面講述過程控制系統的結構、原理、設計和參數整定等知識。全書分為基礎篇、實戰篇和綜合篇。基礎篇包括過程控制及仿真概述、MATLAB計算與仿真基礎、Simulink仿真基礎、Simulink高級仿真技術，以及過程控制系統建模；實戰篇包括PID控制、串級控制、比值控制、前饋控制、純滯后和解耦控制系統；綜合篇包括典型工業過程仿真實訓。
基礎篇
第1章 過程控制及仿真概述
1.1 過程控制系統概述
1.1.1 系統結構
1.1.2 系統特點
1.1.3 系統分類
1.2 過程控制系統的性能指標
1.2.1 過渡過程性能指標
1.2.2 誤差性能指標
1.3 過程控制理論的發展現狀
1.4 過程控制系統仿真基礎
1.4.1 計算機仿真基本概念
1.4.2 仿真在過程控制中的應用
1.5 MATLAB/Simulink在過程仿真中的優勢
1.6 本章小結
第2章 MATLAB計算與仿真基礎
2.1 MATLAB概述
2.1.1 MATLAB發展歷程
2.1.2 MATLAB系統構成
2.1.3 MATLAB常用工具箱
2.2 MATLAB桌面操作環境
2.2.1 啟動和退出
2.2.2 主菜單
2.2.3 命令窗口
2.2.4 工作空間
2.2.5 文件管理
2.2.6 幫助系統
2.3 MATLAB數值計算基礎
2.3.1 MATLAB數值類型
2.3.2 矩陣運算
2.4 關系運算和邏輯運算
2.5 符號運算
2.5.1 符號運算基礎
2.5.2 控制系統中常用的符號運算
2.6 復數和復變函數運算
2.6.1 復數運算基礎
2.6.2 拉普拉斯變換及逆變換
2.6.3 Z變換及逆變換
2.7 MATLAB的圖形繪制
2.8 MATLAB程序設計基礎
2.8.1 MATLAB程序類型
2.8.2 MATLAB程序流程控制
2.8.3 MATLAB程序基本設計原則
2.9 本章小結
第3章 Simulink仿真基礎
3.1 Simulink仿真概述
3.1.1 Simulink的啟動與退出
3.1.2 Simulink模塊庫
3.2 Simulink仿真模型及仿真過程
3.2.1 Simulink仿真模型組成
3.2.2 Simulink仿真的基本過程
3.3 Simulink模塊的處理
3.3.1 Simulink模塊參數設置
3.3.2 Simulink模塊基本操作
3.3.3 Simulink模塊連接
3.4 Simulink仿真設置
3.4.1 仿真器參數設置
3.4.2 工作空間數據導入/導出設置
3.5 Simulink仿真舉例
3.6 本章小結
習題與思考
第4章 Simulink高級仿真技術
4.1 Simulink子系統及其封裝
4.1.1 創建子系統
4.1.2 封裝子系統
4.1.3 封裝的查看和解封裝
4.1.4 子系統實例
4.2 S函數設計與應用
4.2.1 S函數設計模板
4.2.2 S函數設計舉例
4.3 使用Simulink仿真命令
4.4 Simulink仿真建模的要求
4.5 Simulink控制系統仿真實例
4.6 本章小結
習題與思考
第5章 過程控制系統建模
5.1 過程模型概述
5.1.1 過程建模的目的和要求
5.1.2 過程模型類型
5.1.3 自衡過程與非自衡過程
5.2 常見的過程模型類型
5.2.1 自衡非振蕩過程
5.2.2 無自衡非振蕩過程
5.2.3 自衡振蕩過程
5.2.4 具有反向特性的過程
5.3 過程建模基礎
5.3.1 過程建模法分類
5.3.2 階躍響應法建模
5.3.3 過程模型的特點
5.4 單容過程模型
5.4.1 無自衡單容過程
5.4.2 自衡單容過程
5.5 多容過程模型
5.5.1 有相互影響的雙容過程
5.5.2 無相互影響的雙容過程
5.6 模型參數對控制性能的影響
5.6.1 靜態增益的影響
5.6.2 時間常數的影響
5.6.3 時滯的影響
5.7 本章小結
習題與思考
實戰篇
第6章 PID控制
6.1 PID控制概述
6.2 PID控制算法
6.2.1 比例（P）控制
6.2.2 比例積分（PI）控制
6.2.3 比例微分（PD）控制
6.2.4 比例積分微分（PID）控制
6.3 PID控制器參數整定
6.3.1 Ziegler-Nichols整定法
6.3.2 臨界比例度法
6.3.3 衰減曲線法
6.4 本章小結
習題與思考
第7章 串級控制系統
7.1 串級控制系統概述
7.1.1 基本概念
7.1.2 基本組成
7.1.3 串級控制的特點
7.2 串級控制系統性能分析
7.2.1 抗擾性能
7.2.2 動態性能
7.2.3 工作頻率
7.2.4 自適應能力
7.3 串級控制系統設計
7.3.1 副回路選擇
7.3.2 主、副控制器的設計
7.4 串級控制參數整定
7.4.1 逐次逼近法
7.4.2 兩步法
7.4.3 一步法
7.5 綜合仿真實例
7.5.1 串級與單回路控制對比仿真
7.5.2 串級控制的參數整定仿真
7.5.3 串級控制系統設計仿真
7.6 本章小結
習題與思考
第8章 比值控制系統
8.1 比值控制系統概述
8.1.1 比值控制系統特點
8.1.2 比值控制系統的類型
8.1.3 比值系數計算
8.2 比值控制系統設計
8.2.1 比值控制方式的選擇
8.2.2 主從物料的選擇
8.2.3 比值控制系統工程整定
8.3 綜合仿真實例
8.3.1 單閉環比值控制系統仿真
8.3.2 雙閉環比值控制系統仿真
8.3.3 變比值控制系統仿真
8.3.4 參數攝動對系統影響仿真
8.4 本章小結
習題與思考
第9章 前饋控制系統
9.1 前饋控制系統概述
9.1.1 系統結構
9.1.2 系統特點
9.1.3 系統分類
9.2 前饋控制系統設計
9.2.1 前饋控制系統選擇原則
9.2.2 工程整定
9.3 綜合仿真實例
9.3.1 靜態前饋系統仿真
9.3.2 動態前饋系統仿真
9.3.3 前饋-反饋復合系統仿真
9.3.4 前饋-串級復合系統仿真
9.3.5 參數攝動對系統影響仿真
9.4 本章小結
習題與思考
第10章 純滯后系統
10.1 純滯后系統概述
10.2 純滯后系統的設計
10.2.1 改進的常規控制方案
10.2.2 補償控制方案
10.3 綜合仿真實例
10.3.1 微分先行控制仿真
10.3.2 中間微分控制仿真
10.3.3 史密斯補償控制仿真
10.3.4 增益自適應補償控制仿真
10.3.5 改進型史密斯補償控制仿真
10.3.6 參數攝動對系統影響仿真
10.4 本章小結
習題與思考
第11章 解耦控制系統
11.1 解耦控制系統概述
11.1.1 系統特點
11.1.2 相對增益
11.2 解耦控制系統設計
11.2.1 系統分類及解耦方法
11.2.2 解耦控制方案
11.2.3 解耦控制中的問題
11.3 綜合仿真實例
11.3.1 前饋補償解耦控制
11.3.2 反饋補償解耦控制
11.3.3 對角陣解耦控制
11.3.4 參數攝動對系統影響仿真
11.4 本章小結
習題與思考
綜合篇
第12章 典型工業過程仿真實訓
12.1 燃燒過程控制系統
12.1.1 系統特點
12.1.2 綜合仿真實例
12.2 pH值控制系統
12.2.1 系統特點
12.2.2 綜合仿真實例
12.3 精餾控制系統
12.3.1 系統特點
12.3.2 基本控制方案
12.3.3 綜合仿真實例
12.4 本章小結
習題與思考
參考文獻
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