《自動控制原理》是2021年機械工業出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：自動控制原理
- 作者：周軍,段朝霞
- 出版時間：2021年
- 出版社：機械工業出版社
- ISBN：9787111692164
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書根據普通高等學校的“自動控制原理”教學大綱編寫。共9章，分別是：緒論，控制系統數學模型與建模方法，控制系統特性的時域分析法，控制系統特性的根軌跡分析法，控制系統特性的頻率域分析法，控制系統校正與綜合的經典方法，線性離散控制系統的分析基礎，控制系統特性的狀態空間分析法，非線性控制系統的分析基礎。
本書可作為自動化專業的基礎課程教材，也可供高等院校工程類專業師生學習和使用，並可作為研究生和工程技術人員進行專業基礎研究的參考書。
圖書目錄
前言
第1章 緒論
11 自動控制系統的工作機理與研究範圍
111 自動控制的定義
112 開環控制與閉環控制
12 自動控制系統分類
121 按信號傳遞、 處理和描述關係性質的分類
122 按系統數學模型性質的分類
123 按系統結構複雜度的分類
124 按系統結構、 參數和信號共性的分類
13 控制理論與套用研究的主要問題
131 控制理論研究的典型問題
132 控制系統的基本特性
133 控制系統的參考信號
134 瞬態回響的特性指標
14 控制理論與套用研究的交叉學科
15 習題
第 2 章 控制系統數學模型與建模方法
21 控制系統數學模型的定義與類型
211 數學模型的定義
212 系統模型的類型
22 數學模型建立的一般步驟
23 控制系統數學模型的後處理技術
231 微分或差分方程的一般形式
232 非線性模型的線性化
233 模型降階
24 控制系統的傳遞函式模型
241 傳遞函式的定義
242 傳遞函式的零極點
243 傳遞函式與輸入輸出關係
244 典型環節及其傳遞函式
25 SISO 系統框圖與傳遞函式
251 框圖的定義與繪製
252 框圖的基本聯接形式
253 框圖結構變換與簡化
254 控制系統的信號流圖
255 梅森 （Mason） 增益公式
26 MIMO 系統框圖與傳遞函式矩陣
261 傳遞函式矩陣定義及其輸入輸出關係
262 MIMO 系統的基本聯接形式
263 廣義信號流圖與 MIMO 系統簡化
264 系統耦合的定義與意義
265 系統解耦方法一 ———對角化解耦
266 系統解耦方法二 ———對角優勢化解耦
27 習題
第 3 章 控制系統特性的時域分析法
31 時域分析法概述
32 系統對輸入的穩態誤差分析
321 穩態誤差定義及其指標
322 系統按積分環節數分類
323 穩態誤差的計算方法
324 各型系統穩態誤差計算與比較
325 穩態誤差的物理意義
326 穩態誤差與零極點的關係
33 系統對擾動輸入的穩態誤差分析
34 系統特性變化的穩態誤差分析
341 系統靜特性變化對輸出回響的影響
342 一般系統變化對輸出回響的影響
343 靈敏度定義與分析
35 系統對輸入激勵的瞬態回響分析
351 瞬態回響的若干術語
352 輸入輸出的時域卷積分關係
353 典型環節的瞬態回響計算
354 二階系統瞬態回響指標計算
355 高階系統瞬態分析
36 系統對輸入的動態誤差分析
361 動態誤差係數的定義
362 動態誤差的物理意義
37 控制系統的時間區間誤差性能簡介
38 系統穩定性概念及其代數判據
381 系統穩定性的定義及意義
382 線性定常系統穩定性與傳遞函式的關係
383 線性定常系統穩定性的代數判據
39 系統傳遞函式的模型降階
391 模型降階的 Pade 近似法
392 模型降階的 Routh－Pade 近似法
393 模型降階的 Routh 直接近似法
310 習題
第 4 章 控制系統特性的根軌跡分析法
41 根軌跡定義及其基本性質
411 根軌跡的定義
412 根軌跡的基本性質
42 系統根軌跡的繪製方法一 ———圖解法
421 圖解法的基本規則
422 圖解法繪製根軌跡的一般步驟
43 系統根軌跡的繪製方法二 ———解析法
431 根軌跡方程的 δ－ω 方程轉化
432 根軌跡方程的曲線解析形式
433 典型系統根軌跡的 δ－ω 解析式
434 解析法中根軌跡開環增益Ｋ的確定
435 疊加性在高階系統根軌跡繪製中的套用
44 系統根軌跡的繪製方法三 ———計算機輔助繪製法
441 直接法一 ———基於根軌跡方程的直接法
442 直接法二 ———基於解析法的直接法
443 直接法三 ———基於 Routh 陣列的直接法
444 間接法———數值積分法
45 幾類特殊控制系統的根軌跡及其繪製
451 正反饋系統的根軌跡繪製
452 多參變數的根軌跡簇
453 非標準形式參量系統的根軌跡
454 含時滯環節系統的根軌跡
455 含分布時滯系統的根軌跡
46 習題
第 5 章 控制系統特性的頻率域分析法
51 頻率域分析法概述
52 系統頻率特性定義及其與傳遞函式的關係
521 系統頻率特性定義
522 系統頻率特性與傳遞函式的關係
523 系統的復域、 時域和頻域傳遞關係
524 頻率特性與基本特性的分區關係
53 系統頻率特性分析法一 ———極坐標圖
531 極坐標圖的定義與繪製
532 典型環節的極坐標圖
533 一般系統的極坐標圖繪製
534 極坐標圖與最小相位系統
535 極坐標圖與 Nyquist 穩定判據
536 復放縮 Nyquist 穩定判據
537 極坐標圖與系統的穩定裕量
538 關於極坐標圖的繞向問題
539 傳遞函式模型降階的頻域方法
5310 傳遞函式模型辨識的頻域方法
5311 二階系統頻域性能指標與阻尼係數的關係
54 系統頻率特性分析法二 ———對數坐標圖
541 對數坐標圖的定義與繪製
542 典型環節頻率特性的對數坐標圖
543 一般系統的對數坐標圖繪製
544 對數坐標圖套用一 ———穩態誤差的讀圖計算
545 對數坐標圖套用二 ———穩定分析與穩定裕量讀圖計算
546 對數坐標圖套用三———傳遞函式模型的讀圖辨識與降階
547 對數坐標圖套用四———瞬態特性的讀圖計算
548 最小相位系統的對數坐標圖性質
55 習題
第 6 章 控制系統校正與綜合的經典方法
61 系統校正與綜合的定義與問題
611 系統綜合的定義和主要問題
612 控制系統綜合的經典方法
62 典型校正裝置及其特性
621 微分校正裝置
622 積分校正裝置
623 積分－微分校正裝置
624 常見無源校正裝置
625 常見有源校正裝置
63 系統校正的根軌跡綜合設計法
631 附加零極點對根軌跡的影響
632 串聯微分校正裝置的根軌跡設計
633 串聯積分校正裝置的根軌跡設計
634 串聯積分－微分校正裝置的根軌跡設計
635 串聯校正裝置的直接綜合法
64 系統校正的頻域綜合設計法
641 頻域綜合法的基本步驟
642 各種時域指標與頻域指標的關係
643 串聯校正裝置的對數坐標圖綜合法
644 並聯校正裝置的對數坐標圖綜合法
65 習題
第 7 章 線性離散控制系統的分析基礎
71 離散控制系統的研究範圍
72 離散控制系統的基本概念
721 採樣控制系統的基本環節與結構
722 採樣過程及其脈衝序列表現
723 周期採樣與採樣定理
724 保持器與模擬信號恢復
73 離散信號ｚ－變換及其基本性質
731 ｚ－變換的定義
732 ｚ－變換函式的求法
733 ｚ－變換的基本性質
734 ｚ－逆變換及其求法
74 採樣控制系統的數學模型
741 差分方程及其解法
742 脈衝傳遞函式
75 離散控制系統的穩定性分析
751 ｓ－平面與 ｚ－平面的映射關係
752 離散控制系統的穩定判據
753 離散控制系統穩定性的 Routh 判據
754 離散控制系統穩定性的Schur－Cohn 判據
755 離散控制系統穩定性的 Ｊury 判據
76 離散控制系統的穩態誤差分析
77 離散控制系統的瞬態特性分析
771 離散控制系統極點和瞬態回響的關係
772 離散控制系統瞬態特性的主導極點
78 離散控制系統的校正與綜合設計
781 離散控制系統校正的概念與方法
782 校正裝置的設計方法
783 最少拍系統的特性與設計
79 離散控制系統的復域／頻域分析
791 離散控制系統分析的根軌跡法
792 離散控制系統穩定性的復放縮 Nyquist 判據
793 離散控制系統的頻域特性及其性質
710 習題
第 8 章 控制系統特性的狀態空間分析法
81 狀態空間的基本概念與模型建立
811 狀態空間的基本概念
812 狀態空間模型的建立
813 狀態空間模型的主要標準型
814 幾類特殊系統的狀態空間模型
82 狀態方程組求解與狀態轉移矩陣
821 線性時不變狀態方程組的解
822 線性定常系統狀態轉移矩陣的概念、性質和求取方法
823 線性定常系統狀態方程求解與示例
83 狀態空間模型與傳遞函式模型的關係
831 狀態空間模型與傳遞函式 （或傳遞函式矩陣）
832 同一傳遞函式的不同狀態空間實現的關係
84 基於狀態空間模型的穩定性分析
841 狀態穩定性的幾個數學概念
842 系統穩定性判定的 Lyapunov 第二法
843 線性定常狀態空間模型的穩定性
85 系統狀態的能控性和能觀性
851 能控性的定義與判據
852 能觀性的定義與判據
853 能控性與能觀性的對偶性
854 能控性／能觀性的輻角原理判據
86 習題
第 9 章 非線性控制系統的分析基礎
91 非線性系統概述
911 非線性及其基本特性
912 典型非線性環節
913 非線性系統的主要特性
914 非線性系統的建模方法
92 非線性系統的時域分析法———相平面法
921 相平面的定義與基本概念
922 相平面圖的繪製
923 二階線性定常系統的相平面分析
924 二階非線性系統的相平面分析
93 非線性系統的頻域分析法———描述函式法
931 描述函式的定義與基本性質
932 非線性環節描述函式的計算
933 基於描述函式法的非線性系統穩定分析
94 Luré 非線性系統與絕對穩定性分析
941 Luré 非線性系統描述和基本概念
942 Luré 非線性系統的經典圓盤穩定判據
943 基於復放縮 Nyquist 軌跡的圓盤穩定判據
95 習題
附錄 常用函式的Laplace 變換／ｚ－變換對照表
參考文獻
