自動控制原理及其套用(2023年電子工業出版社出版的圖書)

《自動控制原理及其套用》是2023年電子工業出版社出版的圖書，作者是徐君燕。

基本介紹

• 書名：自動控制原理及其套用
• 作者：徐君燕
• 出版社：電子工業出版社
• 出版時間：2023年1月
• 頁數：200 頁
• 定價：39.00 元
• 開本：16 開
• ISBN：9787121449680

內容簡介

全書以強化工程套用，弱化數學推導為基調，主要內容可分為五大模組：自動控制系統概述（第1章）、控制系統的數學模型（第2章）、控制系統的分析方法（第3~4章）、控制系統的校正（第5章）和控制系統的工程套用（第6~7章）。編者根據全書內容設計了配套講解視頻、課件和習題。第2~7章包含了MATLAB軟體在自動控制系統分析中的套用。本書內容由淺入深、循序漸進、環環相扣，蝕刻專科自動化、機電類、電氣類、信息類等專業師生使用。

圖書目錄

第 1 章 自動控制系統概述

1．1 自動控制理論的發展史 / 001

1．2 自動控制系統的基本原理和控制方式 / 002

1．2．1 自動控制系統的基本原理 / 002

1．2．2 自動控制系統的控制方式 / 003

1．3 自動控制系統的組成與分類 / 005

1．3．1 自動控制系統的組成 / 005

1．3．2 自動控制系統的分類 / 007

1．4 自動控制系統的基本要求 / 008

1．5 自動控制系統實例分析 / 009

本章小結 / 012

習題 / 012

第 2 章 控制系統的數學模型

2．1 微分方程 / 014

2．2 拉氏變換 / 017

2．2．1 拉氏變換的概念 / 017

2．2．2 拉氏反變換 / 019

2．3 傳遞函式 / 019

2．3．1 傳遞函式的定義 / 019

2．3．2 傳遞函式的性質 / 020

2．3．3 傳遞函式的求取 / 021

2．4 典型環節的傳遞函式 / 022

2．4．1 比例環節 / 022

2．4．2 積分環節 / 022

2．4．3 微分環節 / 023

2．4．4 慣性環節 / 024

2．5 系統方框圖及其等效變換 / 024

2．5．1 方框圖 / 024

2．5．2 方框圖的等效變換 / 026

2．6 反饋控制系統的傳遞函式 / 031

2．6．1 系統的開環傳遞函式 / 031

2．6．2 系統的閉環傳遞函式 / 031

2．7 MATLAB 在控制系統中的套用 / 032

2．7．1 用 MATLAB 建立傳遞函式模型 / 032

2．7．2 用 MATLAB 建立系統連線 / 035

本章小結 / 038

習題 / 038

第 3 章 控制系統的時域分析法

3．1 典型輸入信號和時域性能指標 / 041

3．1．1 典型輸入信號 / 041

3．1．2 時域性能指標 / 043

3．2 一階系統的時域分析 / 043

3．2．1 單位階躍回響 / 044

3．2．2 單位斜坡回響 / 045

3．3 二階系統的時域分析 / 046

3．3．1 二階系統的階躍回響 / 046

3．3．2 系統的暫態性能指標 / 049

3．4 系統的穩定性分析 / 053

3．4．1 系統穩定性的概念和穩定的充要條件 / 053

3．4．2 代數判據 / 056

3．5 系統的穩態誤差分析 / 057

3．5．1 穩態誤差的計算 / 058

3．5．2 輸入信號對穩態誤差的影響 / 058

3．5．3 干擾信號作用下的穩態誤差 / 063

3．6 MATLAB 在時域分析中的套用 / 063

3．6．1 用 MATLAB 分析線性動態過程 / 063

3．6．2 用 MATLAB 分析系統的穩定性 / 066

3．6．3 用 MATLAB 分析系統的穩態誤差 / 068

3．7 哈勃太空望遠鏡指向系統設計 / 069

本章小結 / 072

習題 / 073

第 4 章 控制系統的頻域分析法

4．1 頻率特性 / 076

4．1．1 頻率特性的基本概念 / 076

4．1．2 頻率特性與傳遞函式的關係 / 077

4．1．3 頻率特性的數學式表示法 / 078

4．1．4 頻率特性的圖形表示方法 / 079

4．2 典型環節的頻率特性 / 081

4．3 系統的開環頻率特性 / 088

4．3．1 系統的開環幅相頻率特性 / 088

4．3．2 系統的開環對數頻率特性 / 091

4．4 奈奎斯特穩定判據 / 095

4．4．1 奈氏穩定判據 / 095

4．4．2 對數頻率特性曲線上的表述 / 096

4．5 穩定裕量和系統的相對穩定性 / 097

4．5．1 相位穩定裕量 / 097

4．5．2 增益穩定裕量 / 097

4．5．3 系統開環對數幅頻特性與系統性能的關係 / 100

4．6 MATLAB 在頻域分析中的套用 / 103

4．6．1 頻率特性的概念 / 103

4．6．2 用 nyquist(sys) 繪製奈氏圖 / 103

4．6．3 用 bode(sys) 畫對數頻率特性曲線 / 106

4．6．4 用 margin(sys) 計算增益穩定裕量和相位穩定裕 量 / 108

4．7 RC 低通濾波器的設計 / 109

4．7．1 電路的組成 / 109

4．7．2 電壓放大倍數 / 109

4．7．3 低通濾波器的對數頻率特性曲線 / 109

本章小結 / 111

習題 / 111

第 5 章 控制系統的校正

5．1 校正的基本概念 / 114

5．1．1 控制系統的設計步驟 / 114

5．1．2 校正的概念 / 115

5．1．3 校正的方式 / 115

5．2 PID 基本控制規律及對性能的影響 / 116

5．2．1 比例控制器 / 117

5．2．2 比例微分（PD）控制器 / 119

5．2．3 比例積分（PI）控制器 / 121

5．2．4 比例積分微分（PID）控制器 / 124

5．3 反饋校正和複合校正 / 127

5．3．1 反饋校正 / 127

5．3．2 複合校正 / 128

5．4 PID 控制器參數的整定 / 130

5．4．1 臨界比例度法 / 130

5．4．2 衰減曲線法 / 133

5．4．3 經驗湊試法 / 136

5．5 機車距離控制系統設計 / 137

本章小結 / 142

習題 / 143

第 6 章 直流調速系統

6．1 直流調速系統概述 / 145

6．2 單閉環直流調速系統的工作原理 / 146

6．3 雙閉環直流調速系統的工作原理 / 146

6．4 單閉環直流調速系統的設計 / 147

本章小結 / 154

習題 / 154

第 7 章 伺服系統

7．1 伺服系統概述 / 155

7．1．1 伺服系統的結構組成 / 155

7．1．2 伺服系統的分類 / 156

7．1．3 伺服系統的三種工作模式 / 157

7．1．4 伺服系統的三環結構 / 158

7．2 伺服系統的主要元件 / 159

7．2．1 步進電動機 / 159

7．2．2 伺服電動機 / 165

7．3 位置隨動系統的設計與仿真 / 167

7．3．1 位置隨動系統的介紹 / 167

7．3．2 位置隨動系統的組成 / 168

7．3．3 位置隨動系統的設計 / 170

7．3．4 位置隨動系統的MATLAB 仿真 / 171

本章小結 / 177

習題 / 178

仿真實驗

實驗一 MATLAB 在控制系統模型分析中的套用 / 179

實驗二 一階系統動態回響的數字仿真 / 181

實驗三 二階系統動態回響的數字仿真 / 183

實驗四 MATLAB 在穩定性和穩態誤差分析中的套用 / 183

實驗五 MATLAB 在頻域分析中的套用 / 185

實驗六 PID 控制器 / 186

實驗七 PID 參數整定 / 188

參考文獻

作者簡介

徐君燕，女，浙江工業職業技術學院骨幹教師，長期從事相關專業的教學和科研，具備較為豐富的教材編寫經驗和科研經歷。