普通高等教育十一五國家級規劃教材·自動控制原理

《普通高等教育十一五國家級規劃教材·自動控制原理》是2009年8月1日國防工業出版社出版的圖書。本書精心選編了大量解題指導，旨在加強學生的課後訓練，提高分析設計能力，以便學生靈活運用各章方法。

基本介紹

• 書名：普通高等教育十一五國家級規劃教材·自動控制原理
• 頁數：438頁
• 裝幀：平裝
• 開本：16

圖書信息

出版社: 國防工業出版社; 第2版 (2009年8月1日)

叢書名: 普通高等教育“十一五”國家級規劃教材

正文語種: 簡體中文

ISBN: 9787118064469

條形碼: 9787118064469

尺寸: 25.6 x 18.4 x 2 cm

重量: 621 g

內容簡介

《普通高等教育"十一五"國家級規劃教材?自動控制原理(第2版)》第2版作為國家級“十一五”規劃教材是在第l版面向2l世紀高等院校教材基礎上修訂而成的。《普通高等教育"十一五"國家級規劃教材?自動控制原理(第2版)》全面系統地介紹了自動控制理論基本分析和設計方法。《普通高等教育"十一五"國家級規劃教材?自動控制原理(第2版)》共分9章，前6章介紹連續控制系統的數學建模、時域分析、根軌跡分析、頻域分析以及系統的校正等方法。第7章介紹非線性系統的基本分析方法，其中包括相平面法和描述函式法。第8章介紹離散控制系統的理論，用時域法分析了離散系統的穩定性、動態性能和穩態誤差，以及數字校正等問題。新增加的第9章內容，精練地介紹了目前國際控制界流行的MATLAB仿真方法，並精心設計了經典的模擬實驗以供讀者訓練之用。在附錄中增加了拉普拉斯變換和MATIAB套用的基礎知識以供讀者查用。

為便於讀者自學，《普通高等教育"十一五"國家級規劃教材?自動控制原理(第2版)》根據多年的考研輔導經驗，精選了重要例題附在其中，對考研複習意義重大。加之各章配有的內容總結、提要和學習、複習指導，提綱挈領地把本章內容串成一條主線，相互聯繫起來，有利於突出重點和牢固掌握基本知識。

《普通高等教育"十一五"國家級規劃教材?自動控制原理(第2版)》可作為普通高校自動化、通信、計算機、自動控制、儀器儀表、測控、機械、動力、冶金等專業的教材，也可作為成人教育和繼續教育的教材，還可作為科技人員參考用書。

目錄

第1章 自動控制的基本概念

1.1 引言

1.2 自動控制的基本知識

1.2.1 自動控制問題的提出

1.2.2 自動控制的定義及基本職能元件

1.2.3 自動控制中的一些術語及方框圖

1.3 自動控制系統的基本控制方式

1.3.1 開環控制

1.3.2 閉環控制

1.3.3 開環系統與閉環系統的比較

1.4 自動控制系統的分類及基本組成

1.4.1 按給定信號的特徵分類

1.4.2 按系統的數學描述分類

1.4.3 按信號傳遞的連續性分類

1.4.4 按系統的輸入與輸出信號的數量分類

1.4.5 自動控制系統的基本組成

1.5 對控制系統的要求和分析設計

1.5.1 對系統的要求

1.5.2 控制系統的分析與設計

1.6 自動控制理論的發展概況

1.6.1 早期的自動控制工作

1.6.2 經典控制理論

1.6.3 現代控制理論

1.7 例題精解

學習指導與小結

習題

第2章 控制系統的數學模型

2.1 引言

2.1.1 系統數學模型的特點

2.1.2 數學模型的類型

2.1.3 系統數學模型的建模原則

2.2 系統微分方程的建立

2.2.1 列寫微分方程式的一般步驟

2.2.2 機械系統舉例

2.2.3 電路系統舉例

2.2.4 實際物理系統線性微分方程的一般特徵

2.2.5 電樞控制直流電動機

2.2.6 複雜系統微分方程的列寫

2.3 非線性數學模型線性化

2.3.1 小偏差線性化的概念

2.3.2 線性化的意義及常用方法

2.3.3 系統線性化的條件及步驟

2.3.4 關於線性化的幾點說明

2.4 線性系統的傳遞函式

2.4.1 線性常係數微分方程的求解

2.4.2 傳遞函式的定義和實際意義

2.4.3 傳遞函式的性質及微觀結構

2.5 典型環節及其傳遞函式

2.6 系統的結構圖

2.6.1 結構圖的定義及基本組成

2.6.2 結構圖的繪製步驟

2.6.3 結構圖的基本連線形式

2.6.4 結構圖的等效變換

2.6.5 結構圖的簡化

2.7 信號流圖及梅遜公式

2.7.1 信號流圖的基本概念

2.7.2 信號流圖的繪製方法

2.7.3 梅遜增益公式

2.8 例題精解

學習指導與小結

習題

第3章 時域分析法

3.1 典型輸入信號和時域性能指標

3.1.1 典型輸入信號

3.1.2 階躍回響性能指標

3.2 一階系統時域分析

3.2.1 一階系統的單位階躍回響

3.2.2 一階系統的單位脈衝回響

3.2.3 一階系統的單位斜坡回響

3.3 典型二階系統時域分析

3.3.1 典型二階系統的單位階躍回響

3.3.2 欠阻尼二階系統暫態性能指標估算

3.3.3 二階系統的單位脈衝回響

3.3.4 二階系統的單位斜坡回響

3.3.5 二階系統性能的改善

3.4 高階系統分析

3.4.1 高階系統的單位階躍回響

3.4.2 閉環零、極點對系統性能的影響

3.4.3 閉環主導極點

3.5 控制系統的穩定性分析

3.5.1 穩定性的概念及線性系統穩定的充要條件

3.5.2 勞斯穩定判據

3.5.3 兩種特殊情況

3.5.4 勞斯穩定判據在系統分析中的套用

3.6 控制系統的穩態誤差分析

3.6.1 穩態誤差的定義及一般計算公式

3.6.2 控制系統的類型

3.6.3 給定信號作用下的穩態誤差分析

3.6.4 擾動信號作用下的穩態誤差分析

3.7 例題精解

學習指導與小結

習題

第4章 根軌跡法

4.1 根軌跡

4.1.1 根軌跡的基本概念

4.1.2 根軌跡與系統性能

4.1.3 根軌跡方程

4.2 繪製根軌跡的基本法則

4.2.1 繪製根軌跡的基本法則

4.2.2 閉環極點的確定

4.3 廣義根軌跡

4.3.1 零度根軌跡

4.3.2 參變數根軌跡

4.3.3 增加開環零極點對根軌跡的影響

4.4 例題精解

學習指導與小結

習題

第5章 線性系統的頻率回響法

5.1 頻率特性

5.1.1 基本概念

5.1.2 頻率特性的定義

5.1.3 頻率特性的幾何表示法

5.2 典型環節的頻率特性

5.3 控制系統的開環頻率特性

5.3.1 開環極坐標圖

5.3.2 開環伯德圖

5.3.3 最小相位系統與非最小相位系統

5.4 奈奎斯特穩定判據

5.4.1 輔助函式

5.4.2 幅角原理

5.4.3 奈氏判據

5.4.4 伯德圖上的穩定性判據

5.5 開環頻域指標

5.5.1 穩定裕度

5.5.2 開環頻域指標與時域性能指標的關係

5.6 閉環頻率特性

5.6.1 閉環頻率特性

5.6.2 閉環頻域指標與時域性能指標的關係

5.6.3 閉環頻域指標與開環頻域指標的關係

5.7 例題精解

學習指導與小結

習題

第6章 控制系統的校正

6.1 校正的基本概念

6.1.1 校正的定義

6.1.2 校正方式

6.1.3 設計方法

6.2 典型校正裝置

6.2.1 典型無源超前校正網路

6.2.2 典型無源滯後校正網路

6.2.3 典型無源滯後一超前校正網路

6.2.4 調節器

6.3 頻率法串聯校正

6.3.1 串聯超前校正

6.3.2 串聯滯後校正

6.3.3 串聯無源滯後一超前校正

6.3.4 串聯綜合法

6.3.5 PID調節器

6.4 頻率法反饋校正

6.5 控制系統的複合校正

6.5.1 按擾動補償的複合校正

6.5.2 按輸入補償的複合校正

6.6 例題精解

學習指導與小結

習題

第7章 非線性系統

7.1 典型非線性特性

7.1.1 典型非線性特性的種類

7.1.2 非線性系統的若干特徵

7.1.3 非線性系統的分析方法

7.2 描述函式法

7.2.1 描述函式的定義

7.2.2 描述函式的求法

7.2.3 組合非線性特性的描述函式

7.2.4 用描述函式法分析非線性系統

7.3 相平面法

7.3.1 相平面法的基本概念

7.3.2 相平面圖的繪製

7.3.3 線性系統的相平面圖

7.3.4 奇點和奇線

7.3.5 非線性系統的相平面法分析

7.4 例題精解

學習指導與小結

習題

第8章 離散控制系統

8.1 引言

8.1.1 離散系統的基本概念

8.1.2 離散系統的定義及常用術語

8.1.3 離散系統的特點

8.2 採樣過程和採樣定理

8.2.1 採樣過程的數學描述

8.2.2 採樣信號頻譜分析

8.2.3 採樣定理

8.3 信號恢復

8.3.1 信號保持的基本原理

8.3.2 零階保持器

8.4 Z變換

8.4.1 Z變換的定義

8.4.2 Z變換的求法

8.4.3 Z變換的性質

8.4.4 Z反變換

8.5 離散系統的數學模型

8.5.1 差分方程

8.5.2 脈衝傳遞函式

8.5.3 離散系統結構圖與脈衝傳遞函式

8.5.4 兩種數學模型之間的相互轉換

8.6 離散系統的時域分析

8.6.1 s平面與Z平面的映射關係

8.6.2 離散系統的動態性能分析

8.6.3 離散系統的穩定性分析

8.6.4 離散系統的穩態誤差

8.7 離散系統的數字校正

8.7.1 數字控制器的脈衝傳遞函式

8.7.2 最少拍系統及其設計

8.8 例題精解

學習指導與小結

習題

第9章 控制系統的MATLAB仿真

與模擬實驗

9.1 MATLAB簡介

9.1.1 MATLAB的安裝

9.1.2 MATLAB工作界面

9.1.3 MATLAB命令視窗

9.2 MAILAB基本操作命令

9.2.1 簡單矩陣的輸入

9.2.2 複數矩陣輸入

9.2.3 MATLAB語句和變數

9.2.4 語句以“%”開始和以分號“；”結束的特殊效用

9.2.5 工作空間信息的獲取、退出和保存

9.2.6 常數與算術運算符

9.2.7 MATLAB圖形視窗

9.2.8 MATIAB編程指南

9.3 MATLAB在控制系統中的套用

9.3.1 用MATLAB建立傳遞函式模型

9.3.2 用MATLAB求系統的零點、極點及特徵多項式

9.3.3 用MATLAB繪製二維圖形

9.3.4 用MATLAB分析控制系統性能

9.4 simulink方法建模與仿真

9.5 自動控制理論模擬實驗與Simulink仿真

實驗一 典型環節與階躍回響測試

實驗二 系統頻率特性測量

實驗三 連續系統的頻率法串聯校正

附錄1 拉普拉斯(Laplace)變換

附錄2 MATLAB常用命令

參考文獻