图解IT系列-用Python轻松设计控制系统

译者序
前言
第1章　什么是控制 1
11　日常生活中的控制 3
12　反馈控制 4
13　控制工程的作用 6
14　本书概要 8
第2章　Python基础 12
21　搭建Python环境 14
22　Jupyter Notebook的使用方法 14
23　Python基础 18
231　数据和类型 19
232　流程控制 24
233　函数定义 27
234　闭包、lambda表达式、生成器、列表生成式 28
235　模块 30
24　本书中用到的模块 31
241　Numpy 31
242　Matplotlib 33
243　Scipy 37
244　Sympy 38
245　Python-Control 39
第3章　控制系统建模 43
31　描述动态系统 45
311　手推车的模型 46
312　垂直驱动机械臂的模型 46
313　RCL电路的模型 47
314　放大电路的模型 48
315　控制工程中使用的模型描述 49
32　传递函数模型 50
321　手推车和机械臂的传递函数模型 52
322　RCL电路和放大电路的传递函数模型 52
323　用Python表述模型 53
33　状态空间模型 55
331　手推车和机械臂的状态空间模型 57
332　RCL电路和放大电路的状态空间模型 58
333　用Python表述模型 59
34　框图 60
341　串联 61
342　并联 61
343　反馈 62
第4章　被控对象的行为 69
41　时域响应 71
411　一阶滞后系统 72
412　二阶滞后系统 77
42　状态空间模型的时域响应 83
43　稳定性 88
431　输入输出稳定性 88
432　渐进稳定性 91
44　极点与系统行为的关系 93
45　频域响应 95
451　一阶滞后系统 100
452　二阶滞后系统 102
第5章　关注闭环系统的控制系统设计 109
51　闭环系统的设计规格 111
511　稳定性 111
512　时域响应特性 113
513　频域响应特性 113
514　闭环系统的设计规格 114
52　PID控制 115
521　P控制的性能分析 116
522　PD控制 119
523　PID控制 122
53　二自由度控制 127
54　使用临界比例度法进行增益调整 131
55　使用模型匹配法进行增益调整 134
56　状态反馈控制 138
561　极点配置法 139
562　*优调节器 142
第6章　关注开环系统的控制系统设计 152
61　开环系统的设计规格 154
611　稳定性 154
612　快速性与阻尼特性 160
613　稳态误差 162
614　开环系统的设计规格 163
62　PID控制 163
621　P控制 163
622　PI控制 165
623　PID控制 167
63　相位超前校正和相位滞后校正 172
631　相位滞后校正 172
632　相位超前校正 174
633　垂直驱动机械臂的控制系统设计 175
第7章　高级控制系统设计 184
71　使用观测器的输出反馈控制 186
72　鲁棒控制 193
73　数字化实现 200
731　使用零阶保持的离散化 201
732　使用双线性变换的离散化 202
附录　数学补充内容 208