《控制工程工作坊教程》是2020年浙江大學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：控制工程工作坊教程
- 作者：李久勝
- 出版時間：2020年
- 出版社：浙江大學出版社
- ISBN：9787308202930
- 類別：教材
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝-膠訂
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《控制工程工作坊教程》為教育部職教師資培養資源開發項目的建設成果，是為職教師資電子信息科學與技術專業“控制工程基礎”課程編寫的一本工作坊教程。工作坊教程與傳統的教材不同，它由大量的學習活動組成，引導學生通過“做中學”的方式完成學習任務。此外，本教程不是按照抽象的學科體系來編寫的，而是圍繞電機調速系統和車速控制系統的設計過程，按照建模、分析、設計和仿真等實際工作過程來組織學習內容。本教程通過工作坊的形式將抽象的控制理論與具體的工程設計問題緊密結合，在注重核心概念的理解和工作能力培養的同時，有效地化解了傳統的學科型教材知識體系煩瑣、數學內容高深等所導致的教師難教、學生難學的困難。
本教程以培養學生掌握控制系統分析和設計的基礎知識和基本技能為主要目標，涵蓋了經典控制理論中建立傳遞函式模型、分析典型系統特性、採用根軌跡法和頻率特性法進行系統校正等核心內容。為了便於教學，本教程分為25個專題（每個專題可用2學時來完成），每個專題由若干個學習活動組成，其目標是完成一個較完整的工作任務。每個專題的開始部分為教學目標和教學內容的概述，結束部分為專題小結和測驗。為了便於學習，本教程配套有單獨的習題集，並提供仿真報告模板等學習資源。
《控制工程工作坊教程》適合作為職教師資本科電子、電氣、機電等專業的特色教材，也可作為普通套用型本科相關專業的教材或教學參考書。
圖書目錄
單元U1 自動控制的類型
專題1 順序控制技術概述
學習活動1.1 順序控制流程圖
學習活動1.2 順序控制器的設計方法
學習活動1.3 電梯選層控制器的設計
專題2 電梯選層控制系統的PSIM仿真
學習活動2.1 電路仿真軟體PSIM使用入門
學習活動2.2 電梯運動仿真模型的建立
學習活動2.3 電梯選層控制系統的電路仿真
專題3 反饋控制技術概述
學習活動3.1 控制系統方框
學習活動3.2 開環控制系統的結構
學習活動3.3 閉環控制系統的結構
學習活動3.4 反饋控制環路的設計
專題4 電梯速度控制系統的：PSIM仿真
學習活動4.1 基本運算環節的：PSIM仿真模型
學習活動4.2 電梯閉環速度控制系統的仿真
單元U2 反饋控制系統的數學模型
專題5 動態系統的微分方程模型
學習活動5.1 動態系統數學模型的特點
學習活動5.2 建立動態系統的微分方程模型
學習活動5.3 線性微分方程的拉普拉斯變換
學習活動5.4 利用拉普拉斯逆變換求解微分方程
專題6 控制系統的傳遞函式方框圖模型
學習活動6.1 線性定常系統的傳遞函式模型
學習活動6.2 控制系統的傳遞函式方框圖模型
學習活動6.3 控制系統方框圖的化簡
學習活動6.4 多輸入情況下閉環系統的總輸出
專題7 系統仿真軟體MATLAB
學習活動7.1 MATLAB的基本功能和使用方法
學習活動7.2 利用m腳本進行系統仿真
學習活動7.3 利用Simulink進行系統仿真
專題8 電梯速度控制系統的MATLAB仿真
學習活動8.1 利用m腳本建立系統的仿真模型
學習活動8.2 利用m腳本繪製系統的回響曲線
學習活動8.3 不同參數下動態回響曲線的比較
單元U3 一階反饋控制系統設計
專題9 直流電機調速系統的結構
學習活動9.1 直流電機調速系統的電氣結構
學習活動9.2 廣義被控對象的PSIM仿真模型
學習活動9.3 廣義被控對象的傳遞函式方框圖
專題10 直流電機開環調速系統設計
學習活動10.1 直流電機開環調速系統的結構
學習活動10.2 直流電機開環調速系統的PSIM仿真
學習活動10.3 開環調速系統的動態性能
學習活動10.4 開環調速系統的穩態性能
專題11 直流電機閉環調速系統設計
學習活動11.1 直流電機閉環調速系統的結構
學習活動11.2 直流電機閉環調速系統的PSIM仿真
學習活動11.3 直流電機閉環調速系統的動態性能
學習活動11.4 直流電機閉環調速系統的穩態性能
專題12 一階控制系統綜合分析與設計
學習活動12.1 反饋控制系統的設計步驟
學習活動12.2 開環控制系統與閉環控制系統的比較
學習活動12.3 車速控制系統的結構
學習活動12.4 車速控制系統中廣義被控對象的仿真模型
單元U4 二階反饋控制系統設計
專題13 典型二階系統的參數表達式
學習活動13.1 採用積分控制器的閉環調速系統
學習活動13.2 採用積分控制器的閉環調速系統的：PSIM仿真
學習活動13.3 質點彈簧一阻尼系統的仿真分析
專題14 二階系統動態特性的仿真研究
學習活動14.1 典型二階系統的MATLAB仿真
學習活動14.2 二階系統動態性能與特徵參數的關係
學習活動14.3 通過動態回響辨識系統的傳遞函式
學習活動14.4 採用積分型控制器的直流電機調速系統設計
專題15 二階系統動態特性的理論分析
學習活動15.1 一階系統極點分布與動態回響的關係
學習活動15.2 二階系統階躍回響的理論分析
學習活動15.3 二階系統極點分布與動態回響的關係
專題16 二階控制系統綜合分析與設計
學習活動16.1 典型二階系統的基本特性
學習活動16.2 二階反饋控制系統的設計方法
學習活動16.3 閉環調速系統中積分控制器的工作過程
學習活動16.4 積分控制和比例控制的比較
單元U5 控制系統時域分析和設計
專題17 複雜系統的簡化分析方法
學習活動17.1 採用比例一積分控制器的閉環調速系統
學習活動17.2 高階系統的主導極點
學習活動17.3 高階系統中被忽略的極點對系統的影響
學習活動17.4 零點對系統的影響
學習活動17.5 直流電機調速系統的簡化分析
專題18 控制系統校正的根軌跡法
學習活動18.1 根軌跡的概念和繪製方法
學習活動18.2 用MATLAB繪製一階系統的根軌跡
學習活動18.3 用MATLAB繪製二階系統的根軌跡
學習活動18.4 根軌跡的特點和套用
專題19 利用根軌跡法設計PI控制器
學習活動19.1 採用PI控制器時閉環調速系統的根軌跡
學習活動19.2 利用根軌跡法初步確定PI控制器參數
學習活動19.3 調速系統的時域仿真和控制參數調整
學習活動19.4 PI控制器設計總結
專題20 反饋控制系統的時域分析總結
學習活動20.1 反饋控制系統的設計方法
學習活動20.2 控制系統的穩態誤差分析
學習活動20.3 控制系統的穩定性分析
單元U6 控制系統頻域分析和設計
專題21 線性系統的頻率回響和頻率特性
學習活動21.1 線性系統的測試信號
學習活動21.2 線性系統頻率回響的特點
學習活動21.3 頻率特性函式
學習活動21.4 頻率特性的幾何表示
專題22 頻率特性的伯德圖
學習活動22.1 頻率特性的對數坐標圖
學習活動22.2 頻率特性伯德圖的繪製方法
學習活動22.3 頻率特性中基本因子項的伯德圖
學習活動22.4 繪製伯德圖的疊加法則
學習活動22.5 根據伯德圖漸近線推算系統傳遞函式
專題23 頻域性能指標及頻域穩定性分析
學習活動23.1 控制系統的頻域性能指標
學習活動23.2 開環伯德圖與閉環系統穩定性的關係
學習活動23.3 奈奎斯特穩定判據
學習活動23.4 控制系統的相對穩定性分析
專題24 利用頻率特性設計反饋控制系統
學習活動24.1 開環頻率特性與閉環系統時域指標的關係
學習活動24.2 反饋控制系統的頻域設計方法
學習活動24.3 利用積分控制器校正電機速度控制系統
學習活動24.4 利用頻域法設計積分控制器的一般步驟
專題25 利用頻域法設計比例一積分控制器
學習活動25.1 採用比例一積分控制器進行系統校正的基本思路
學習活動25.2 對調速系統的開環頻率特性進行初步校正
學習活動25.3 調速系統的時域仿真和控制參數調整
學習活動25.4 利用頻域法設計比例-積分控制器的一般步驟
參考文獻
附 錄
附錄1 控制系統分析的基礎知識
附錄2 控制系統的傳遞函式模型
附錄3 重要術語解釋
附錄4 PSIM仿真模型中用到的元件
附錄5 MATLAB仿真腳本中用到的指令
附錄6 知識卡索引
附錄7 貫穿課程的設計實例索引
附錄8 重要主題比較表
