基本介紹
- 書名：自動控制原理（第2版）
- 作者：潘豐、徐穎秦
- 出版社：機械工業出版社
- 出版時間：2015年7月
- 頁數：323 頁
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
- ISBN：9787111496168
- 字數：480千字
- CIP核字號：2015048500
成書過程,修訂背景,修訂情況,出版工作,內容簡介,教材目錄,教學資源,教材特色,作者簡介,
成書過程
修訂背景
《自動控制原理（第2版）》是在《自動控制原理》的基礎上，通過聽取使用該教材任課教師和學生的意見，結合專業和學科的發展，以及課程組的教學改革成果，並參考了中國內外控制理論的教材，經討論修訂而成。
修訂情況
《自動控制原理（第2版）》由潘豐（第1章）、徐穎秦（第5、6章）任主編，熊偉麗（第2、3章）、謝林柏（第8章）任副主編，參加編寫的人員有陶洪峰（第7章）、陳珺（第4章、附錄）和樓旭陽（各章節中磁碟驅動讀取系統實例部分），最後由潘豐和徐穎秦統稿。該教材在編寫的過程中，得到上海大學鄒斌、上海理工大學王亞剛、中國礦業大學伍小傑的指導和幫助。
出版工作
2015年7月，《自動控制原理（第2版）》由機械工業出版社出版。
| 責任編輯 | 策劃編輯 | 責任校對 | 責任印製 |
|---|---|---|---|
湯楓 | 時靜 | 劉秀芝 | 李洋 |
內容簡介
《自動控制原理（第2版）》共分8章，包括：自動控制系統概論、控制系統的數學模型、時域分析法、根軌跡分析法、頻域分析法、控制系統的校正、非線性控制系統、離散控制系統等。教材中除有一般性的例題外和習題外，另有一實例貫穿教材始終，每章還附有綜合性的例題精解以及MATLAB在控制系統分析和設計方面的套用。每章都設有導讀和小結。
教材目錄
前言 第1章引論 1.1自動控制系統概述 1.1.1自動控制系統的一般概念 1.1.2開環控制 1.1.3閉環控制 1.1.4閉環控制系統的基本組成 1.1.5自動控制理論的發展 1.2自動控制系統的類型 1.2.1按信號流向劃分 1.2.2按輸入信號變化規律劃分 1.2.3線性系統和非線性系統 1.2.4定常系統和時變系統 1.2.5連續系統和離散系統 1.2.6單輸入單輸出系統與多輸入多輸出系統 1.3控制系統性能的基本要求和 本課程的主要任務 1.3.1控制系統性能的基本要求 1.3.2本課程的主要任務 1.4自動控制系統實例 1.4.1磁碟驅動讀取系統 1.4.2烘烤爐溫度控制系統 1.4.3傳動控制系統 本章小結 思考題 習題 第2章控制系統的數學模型 2.1線性系統的時間域數學模型——微分方程 2.1.1列寫系統微分方程的一般方法 2.1.2線性系統的特點 2.1.3線性定常系統微分方程的求解 2.1.4運動的模態 2.2非線性數學模型的線性化 2.3線性系統的複數域數學模型——傳遞函式 2.3.1傳遞函式的定義 2.3.2傳遞函式的基本性質 2.3.3傳遞函式的常用表達形式 2.3.4典型環節的傳遞函式 2.4控制系統的結構圖 2.4.1結構圖的組成和繪製 2.4.2結構圖的等效變換和簡化 2.5信號流圖和梅森增益公式 2.5.1信號流圖的組成及性質 2.5.2根據微分方程繪製信號流圖 2.5.3根據系統結構圖繪製信號流圖 2.5.4梅森增益公式 2.6MATLAB中數學模型的表示 2.6.1傳遞函式 2.6.2控制系統的結構圖模型 2.6.3控制系統的零極點模型 本章小結 思考題 習題 MATLAB實踐與拓展題 第3章控制系統的時域分析法 3.1系統的時域回響及其性能指標 3.1.1典型輸入信號 3.1.2時域回響過程 3.1.3性能指標 3.2一階系統的時域回響 3.2.1一階系統的數學模型和結構圖 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 3.3二階系統的時域回響 3.3.1二階系統的數學模型和結構圖 3.3.2二階系統的單位階躍回響 3.3.3二階系統階躍回響的性能指標 3.4高階系統的時域回響 3.4.1高階系統的時域回響分析 3.4.2閉環主導極點 3.5線性系統的穩定性分析 3.5.1穩定性的概念及定義 3.5.2線性定常系統穩定的充分必要條件 3.5.3線性系統的代數判據——勞斯穩定判據 3.5.4控制系統的相對穩定性 3.6控制系統的穩態誤差 3.6.1關於穩態誤差的基本概念 3.6.2給定信號作用下的穩態誤差（靜態誤差係數法） 3.6.3擾動信號作用下的穩態誤差 3.6.4提高系統控制精度的措施 3.7MATLAB在時域分析中的套用 3.7.1用MATLAB求系統的時域回響 3.7.2任意函式作用下系統的回響 3.7.3LTI觀測器 3.7.4Simulink中的時域回響分析舉例 本章小結 思考題 習題 MATLAB實踐與拓展題 第4章控制系統的根軌跡分析法 4.1根軌跡的基本概念 4.1.1根軌跡的定義 4.1.2根軌跡方程及其幅值和相角條件 4.2根軌跡繪製的基本規則 4.2.1繪製根軌跡的基本規則 4.2.2根軌跡繪製例題 4.3廣義根軌跡 4.3.1參量根軌跡 4.3.2零度根軌跡 4.4控制系統的根軌跡分析法 4.4.1根軌跡與穩定性分析 4.4.2根軌跡與動態性能分析 4.4.3增加開環零、極點對控制系統性能的影響 4.4.4設計示例：磁碟驅動讀取系統 4.5MATLAB在根軌跡繪製中的套用 本章小結 思考題 習題 MATLAB實踐與拓展題 第5章控制系統的頻域分析 5.1頻率特性 5.1.1頻率特性的基本概念 5.1.2頻率特性的求取 5.1.3頻率特性的圖示法 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純微分環節 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延遲環節 | 5.3控制系統的開環頻率特性 5.3.1開環奈氏圖 5.3.2開環Bode圖 5.3.3最小相位系統和非最小相位系統 5.3.4延遲系統 5.3.5傳遞函式的實驗法確定 5.4奈奎斯特穩定判據 5.4.1引言 5.4.2幅角原理 5.4.3奈氏判據 5.4.4奈氏判據中N的簡易判斷方法 5.5穩定裕量 5.5.1相對穩定性 5.5.2兩個重要頻率 5.5.3兩個穩定裕量指標 5.5.4穩定裕量在Bode圖中的表示 5.5.5相對穩定性與對數幅頻特性曲線中頻段的關係 5.5.6穩定裕量指標的求解 5.6頻率特性與系統性能的關係 5.6.1開環對數頻率特性曲線與系統性能的關係 5.6.2開環頻域指標與閉環時域指標的關係 5.6.3開環頻域指標與閉環頻域指標的關係 5.7例題精解* 5.8MATLAB頻域特性分析* 5.8.1用MATLAB繪製奈氏圖 5.8.2用MATLAB繪製Bode圖 本章小結 思考題 習題 MATLAB實踐與拓展題* 第6章控制系統的校正 6.1校正的基本概念和方法 6.1.1校正的基本概念 6.1.2常用的校正方法 6.1.3校正的性能指標 6.1.4校正裝置及校正目標 6.2串聯超前校正 6.2.1超前校正裝置及特點 6.2.2超前校正裝置的設計 6.3串聯滯後校正 6.3.1滯後校正裝置及特點 6.3.2滯後校正裝置的設計 6.4串聯滯後超前校正 6.4.1滯後超前校正裝置及特點 6.4.2滯後超前校正裝置的設計 6.5PID控制器 6.5.1比例積分（PI）控制器 6.5.2比例微分（PD）控制器 6.5.3比例積分微分（PID）控制器 6.5.4PID控制器的實現 6.6期望頻率特性法校正 6.6.1期望開環對數幅頻特性曲線的繪製 6.6.2期望特性法串聯校正 6.7反饋校正 6.7.1反饋校正的原理 6.7.2反饋校正的設計 6.7.3反饋校正的其他套用 6.8複合校正 6.8.1複合校正的基本概念 6.8.2按擾動補償的複合校正 6.8.3按輸入補償的複合校正 6.9例題精解* 6.10基於MATLAB和Simulink的系統校正* 6.10.1相位超前校正 6.10.2相位滯後校正 6.10.3利用Simulink工具箱實現系統校正 本章小結 思考題 習題 MATLAB實踐與拓展題* 第7章非線性系統分析 7.1引言 7.2典型非線性特性 7.2.1常見的幾種典型非線性特性 7.2.2非線性系統的特徵 7.2.3非線性特性的套用 7.2.4非線性系統的分析方法 7.3描述函式法 7.3.1描述函式的定義及求法 7.3.2典型非線性特性的描述函式 7.3.3非線性系統的穩定性分析 7.3.4自激振盪的分析與計算 7.4相平面法 7.4.1相平面法的基本概念 7.4.2相軌跡圖的繪製 7.4.3奇點和奇線 7.4.4用相平面法分析非線性系統 7.5MATLAB在非線性系統分析中的套用 本章小結 思考題 習題 MATLAB實踐與拓展題* 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離散系統的特點 8.2信號的採樣與復現 8.2.1採樣過程 8.2.2採樣定理 8.2.3零階保持器 8.3z變換 8.3.1z變換的定義 8.3.2z變換的性質 8.3.3z反變換 8.4離散系統的數學模型 8.4.1離散系統的數學定義 8.4.2脈衝傳遞函式 8.4.3開環系統脈衝傳遞函式 8.4.4閉環系統脈衝傳遞函式 8.5離散系統的性能分析 8.5.1穩定性分析與判斷 8.5.2穩態誤差及其計算 8.5.3閉環極點與瞬態回響的關係 8.5.4動態性能分析 8.6MATLAB在離散系統分析中的套用* 本章小結 思考題 習題 MATLAB實踐與拓展題* 附錄A常用函式的拉氏變換表和z變換表 附錄BMATLAB和Simulink簡介 附錄C控制理論中常用術語的中英文對照表 參考文獻 |
（註：目錄排版順序為從左列至右列）
教學資源
- 課程資源
該教材配有PPT課件資源。
| PPT課件資源內容 |
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《自動控制原理（第2版）》課件（機工版）（PPT課件） |
《自動控制原理（第2版）》完整資源（其他） |
2020年春季本科電類電子書目（其他） |
- 配套教材
該教材擁有配套教材《自動控制原理學習輔導與習題解答（第2版）》。
| 書名 | 出版社 | 作者 | ISBN | 出版時間 |
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《自動控制原理學習輔導與習題解答（第2版）》 | 機械工業出版社 | 徐穎秦、潘豐 | 9787111515784 | 2015年11月 |
教材特色
《自動控制原理（第2版）》大部分例題和習題都以實際控制系統為例，使得理論知識具體化；以“磁碟驅動讀取系統”作為典型套用實例，使讀者可以套用控制理論，從不同的角度對同一問題進行分析和求解，解決實際問題的能力；增加了部分自學內容，如典型實例分析、MATLAB實踐與拓展等，以右上角*標註。學生在課時有限的情況下，通過自學相關知識，擴充知識視野；主要面向教學研究型大學自動化類學生，適當增加一些內容，可適合於研究型大學學生，適當減少一些內容和數學推導，也可適合於教學型大學學生；內容敘述既能滿足基本教學內容，也能夠滿足學習的需求；名詞術語全部採用中國自動化名詞審定委員會公布的規範名詞，並給出了教材主要專業術語的英文對照，以方便閱讀相關的英文文獻。
