自動控制原理（修訂版）

《自動控制原理（修訂版）》是2004年6月北京航空航天大學出版社出版的圖書，作者是馮巧玲。

基本介紹

• 書名：自動控制原理（修訂版）
• 作者：馮巧玲
• ISBN：9787810773492
• 頁數：370頁
• 定價：32元
• 出版社：北京航空航天大學出版社
• 出版時間：2004年6月
• 裝幀：平裝
• 開本：16開

內容簡介

《自動控制原理（修訂版）》系統地介紹了自動控制的基本理論。全書共分九章：前六章主要講述線性定常連續系統的建模、分析、校正等內容；第七章為採樣離散系統的分析及設計；第八章為非線性系統分析；第九章介紹現代控制理論中的線性系統理論。

本書可作為高等院校電氣自動化、自動化、儀表及測試、機械、動力及冶金等專業的教科書，也可供從事自動控制類的各專業工程技術人員自學參考。

圖書目錄

第一章 自動控制概論

1.1 引言

1.1.1 自動控制理論及套用

1.1.2 自動控制理論發展簡史

1.2 自動控制系統的分類

1.2.1 按自動控制方式分類

1.2.2 按輸入信號特徵分類

1.2.3 按所使用的數學方法分類

1.3 對控制系統的基本要求

1.3.1 穩定性

1.3.2 動態性能

1.3.3 穩態性能

習題

第二章 控制系統的數學模型

2.1 引言

2.2 運用微分方程建立數學模型

2.2.1 電路系統

2.2.2 機械系統

2.2.3 熱工系統

2.2.4 其他系統

2.2.5 運用微分方程建立數學模型的特點

2.2.6 線性系統微分方程的通用形式

2.3 線性系統的傳遞函式

2.3.1 傳遞函式的定義

2.3.2 典型環節的傳遞函式

2.4 控制系統的結構圖

2.5 信號流圖與梅森公式

2.5.1 信號流圖

2.5.2 信號流圖的繪製

2.5.3 梅森公式

習題

第三章 線性系統的時域分析法

3.1 系統時間回響的性能指標

3.1.1 典型輸入信號

3.1.2 控制系統的時域性能指標

3.2 一階系統的時域分析

3.2.1 一階系統的數學模型

3.2.2 一階系統的單位階躍回響

3.2.3 一階系統的單位脈衝回響

3.2.4 一階系統的單位斜坡回響

3.2.5 一階系統的單位加速度回響

3.3 二階系統的時域分析

3.3.1 二階系統的數學模型

3.3.2 二階系統的單位階躍回響

3.3.3 欠阻尼二階系統的動態過程分析

3.3.4 過阻尼二階系統的動態性能指標

3.3.5 二階系統的單位脈衝回響

3.3.6 二階系統的單位斜坡回響

3.3.7 二階系統的性能改善

3.3.8 初始條件不為零的二階系統回響

3.4 高階系統的時域分析

3.4.1 高階系統的階躍回響

3.4.2 閉環主導極點

3.4.3 高階系統性能指標估算

3.5 線性系統的穩定性分析

3.5.1 穩定性概念及定義

3.5.2 線性系統穩定的充要條件

3.5.3 線性系統的代數判據

3.6 線性系統的穩態誤差

3.6.1 誤差的基本概念

3.6.2 系統類型

3.6.3 擾動作用下的誤差

3.6.4 提高系統控制精度的措施

習題

第四章 根軌跡法

4.1 根軌跡概念

4.2 根軌跡方程

4.3 繪製根軌跡的基本法則

4.3.1 繪製根軌跡的基本法則

4.3.2 閉環極點的確定

4.4 廣義根軌跡

4.4.1 參數根軌跡

4.4.2 零度根軌跡

4.5 附加開環零點的作用

4.6 系統性能分析與估算

4.6.1 主導極點、偶極子及時間回響

4.6.2 系統性能的定量估算及定性分析

習題

第五章 頻率回響分析法

5.1 頻率特性的基本概念

5.1.1 頻率特性的定義

5.1.2 頻率特性的幾何表示

5.2 典型環節的頻率特性

5.2.1 比例環節

5.2.2 積分環節

5.2.3 微分環節

5.2.4 慣性環節

5.2.5 一階微分環節

5.2.6 振盪環節

5.2.7 二階微分環節

5.2.8 延時環節

5.3 系統開環頻率特性的繪製

5.3.1 開環幅相曲線的繪製

5.3.2 開環對數頻率特性曲線的繪製

5.3.3 最小相位系統和非最小相位系統

5.4 頻率域穩定判據

5.4.1 奈氏判據的數學基礎

5.4.2 奈奎斯特穩定判據

5.4.3 開環系統含有積分環節時奈氏判據的套用

5.4.4 對數頻率穩定判據

5.5 穩定裕度

5.5.1 幅值裕度和相位裕度

5.5.2 套用舉例

5.6 系統的閉環頻率特性

5.6.1 開環頻率特性與閉環頻率特性的關係

5.6.2 尼科爾斯圖線

5.6.3 非單位反饋系統的閉環頻率特性

5.7 頻域性能指標和時域性能指標的關係

5.7.1 典型二階系統

5.7.2 高階系統

習題

第六章 線性系統的校正方法

6.1 系統校正的一般概念

6.1.1 性能指標

6.1.2 系統頻寬的選擇

6.1.3 校正方式

6.1.4 基本控制規律

6.2 頻率法串聯校正

6.2.1 串聯超前校正

6.2.2 串聯滯後校正

6.2.3 串聯滯後—超前校正

6.2.4 校正裝置的實現

6.2.5 串聯綜合法校正

6.2.6 串聯工程設計方法

6.3 頻率法反饋校正

6.3.1 反饋校正的原理與功能

6.3.2 綜合法反饋校正

6.4 控制系統的複合校正

6.4.1 按擾動補償的複合校正

6.4.2 按輸入補償的複合校正

習題

第七章 線性離散系統

7.1 離散系統的基本概念

7.1.1 離散系統的特點

7.1.2 採樣開關的工作方式

7.2 採樣過程和採樣定理

7.2.1 採樣過程

7.2.2 採樣定理

7.2.3 採樣周期的選擇

7.3 信號恢復與信號保持

7.3.1 零階保持器

7.3.2 一階保持器

7.4 Z變換理論

7.4.1 Z變換的定義

7.4.2 Z變換的求法

7.4.3 Z變換的性質

7.4.4 Z反變換

7.5 線性離散系統的脈衝傳遞函式

7.5.1 脈衝傳遞函式的定義

7.5.2 開環系統的脈衝傳遞函式

7.5.3 閉環系統的脈衝傳遞函式

7.6 線性離散系統的穩定性與穩態誤差

7.6.1 離散系統的穩定條件

7.6.2 離散系統的穩定性判據

7.6.3 線性離散系統的穩態誤差

7.7 動態回響與閉環零、極點分布的關係

7.8 線性離散系統的數字校正

7.8.1 用根軌跡法綜合數字校正裝置

7.8.2 數字校正裝置的實現

7.9 最少拍離散控制系統的分析與設計

7.9.1 最少拍系統的閉環脈衝傳遞函式

7.9.2 最少拍系統的設計

小結

習題

第八章 非線性控制系統

8.1 概述

8.1.1 典型的非線性特性

8.1.2 非線性系統的若干特徵

8.1.3 非線性系統的研究方法

8.2 描述函式法

8.2.1 描述函式的定義

8.2.2 典型非線性特性的描述函式

8.2.3 組合非線性特性的描述函式

8.2.4 非線性系統的穩定性

8.2.5 周期運動的穩定性

8.3 相平面法

8.3.1 相平面法的概念

8.3.2 相軌跡的性質

8.3.3 相平面圖的繪製方法

8.3.4 線性系統的相軌跡

8.3.5 奇點和奇線

8.3.6 由相平面圖求系統運動的時間回響

8.3.7 非線性系統的相平面分析

習題

第九章 線性定常系統的狀態空間分析與綜合

9.1 線性系統的狀態空間表達式

9.1.1 基本概念

9.1.2 狀態空間表達式的建立

9.1.3 狀態向量的線性變換

9.1.4 傳遞函式矩陣

9.2 控制系統狀態空間表達式的解

9.2.1 線性定常連續系統齊次狀態方程的解

9.2.2 狀態轉移矩陣的基本性質

9.2.3 狀態轉移矩陣的求法

9.2.4 線性定常系統非齊次方程的解

9.2.5 離散動態方程及其求解

9.3 控制系統的能控性與能觀性

9.3.1 能控性與能觀性問題的提出

9.3.2 能控性定義及其判別準則

9.3.3 線性系統能觀性定義及判據

9.3.4 能控性、能觀性與傳遞函式(矩陣)的關係

9.3.5 對偶原理

9.3.6 能控標準型和能觀標準型

9.3.7 線性定常系統的規範分解

9.4 李雅普諾夫穩定性分析

9.4.1 李雅普諾夫關於穩定性的定義

9.4.2 李雅普諾夫第一法(間接法)

9.4.3 李雅普諾夫第二法(直接法)

9.5 狀態反饋和線性系統校正

9.5.1 利用狀態反饋對系統進行校正

9.5.2 輸出到輸入的反饋

9.5.3 輸出到狀態向量導數的反饋與極點配置

9.5.4 系統鎮定問題

9.6 系統解耦問題

9.6.1 解耦的概念

9.6.2 用前饋補償法實現解耦

9.6.3 狀態反饋解耦

9.7 狀態觀測器

9.7.1 全維狀態觀測器

9.7.2 降維狀態觀測器

9.8 帶狀態觀測器的閉環控制系統

9.8.1 系統的結構與狀態空間表達式

9.4.2 閉環系統的基本特性

習題

附錄： 常用函式的拉氏變換表

參考文獻