自動控制原理(2017年華中科技大學出版社出版的圖書)

《自動控制原理》是2017年華中科技大學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：自動控制原理
• 出版時間：2017年6月1日
• 出版社： 華中科技大學出版社
• ISBN：9787568028592

內容簡介

　　《自動控制原理/套用型本科信息大類專業“十三五”規劃教材》依照高等學校自動化及相關專業“自動控制原理”課程教學大綱而編寫。

　　《自動控制原理/套用型本科信息大類專業“十三五”規劃教材》是一本自動控制理論方面的入門教材。本著加強基礎、突出處理問題的思維方法、培養學生自主學習能力和解決問題能力的原則，《自動控制原理/套用型本科信息大類專業“十三五”規劃教材》詳細介紹了單輸入單輸出系統的建模、分析及校正的分析和綜合方法。

　　《自動控制原理/套用型本科信息大類專業“十三五”規劃教材》內容分為三大部分，共八章。前六章為第1部分。其中，第1章介紹了自動控制理論的發展史、一般概念，在實例的基礎上分析了系統的反饋原理和基本組成，最後提出了系統的性能要求；第2章介紹了數學模型的建立方法；第3章介紹了控制系統的時域分析；第4章介紹了根軌跡法；第5章介紹了控制系統的頻域分析；第6章介紹頻域串聯校正的方法。第7章為第二部分，主要介紹非線性系統的基本理論和分析方法。第8章為第三部分，介紹了離散系統的數學建模、系統性能的z變換分析等。

　　《自動控制原理/套用型本科信息大類專業“十三五”規劃教材》可作為高等學校自動化、電氣工程及其自動化、檢測技術與自動化裝置等專業的教材，也可作為電子信息工程和機電類各專業的教學用書，還可供自動控制等專業領域的工程技術人員參考。

圖書目錄

第1章 緒論

1．1 自動控制系統的一般概念

1．2 自動控制方式

1．2．1 開環控制

1．2．2 閉環控制

1．3 自動控制系統的組成及術語

1．3．1 自動控制系統的組成

1．3．2 自動控制系統實例

1．4 自動控制系統的分類

1．4．1 按系統輸入信號劃分

1．4．2 按系統傳輸信號的性質劃分

1．4．3 按系統的輸入一輸出特性劃分

1．5 對自動控制系統的性能要求及本課程的主要任務

1．5．1 對自動控制系統的性能要求

1．5．2 本課程的主要任務

小結

習題

第2章 控制系統的數學模型

2．1 控制系統的時域數學模型——微分方程

2．1．1 常見元部件的微分方程

2．1．2 系統的微分方程

2．2 拉普拉斯變換

2．2．1 拉氏變換的定義

2．2．2 常用函式的拉氏變換

2．2．3 拉氏變換的基本定理

2．2．4 拉氏反變換

2．2．5 用拉氏變換分析系統

2．3 控制系統的復域數學模型——傳遞函式

2．3．1 傳遞函式的定義

2．3．2 傳遞函式的性質

2．3．3 無源網路和有源網路的傳遞函式建模

2．4 典型環節及其傳遞函式

2．4．1 比例環節

2．4．2 慣性環節（非周期環節）

2．4．3 積分環節

2．4．4 振盪環節

2．4．5 微分環節

2．4．6 時間延遲環節（滯後環節）

2．5 控制系統的結構圖

2．5．1 系統結構圖的組成要素

2．5．2 系統結構圖的建立方法

2．5．3 系統結構圖的基本連線方式

2．5．4 閉環控制系統常用的傳遞函式

2．5．5 系統結構圖的等效變換

2．6 控制系統的信號流圖

2．6．1 信號流圖中的術語介紹

2．6．2 信號流圖與結構圖之間的等效關係

2．6．3 梅森公式

小結

習題

第3章 控制系統的時域分析

3．1 典型輸入信號及其拉氏變換

3．1．1 階躍信號

3．1．2 斜坡信號

3．1．3 拋物線信號

3．1．4 脈衝信號

3．1．5 正弦信號

3．2 控制系統的時域性能指標

3．2．1 動態性能指標

3．2．2 穩態性能指標

3．3 控制系統的穩定性

3．3．1 穩定性的概念

3．3．2 穩定的充分必要條件

3．3．3 穩定性判據——勞斯判據

3．3．4 勞斯表的特殊情況

3．3．5 勞斯判據的套用

3．4 控制系統的穩態誤差

3．4．1 誤差及穩態誤差

3．4．2 系統的類型和開環增益

3．4．3 穩態誤差係數

3．4．4 擾動信號作用下的穩態誤差

3．5 一階系統的時域回響

3．5．1 一階系統的數學模型

3．5．2 一階系統的單位階躍回響

3．5．3 一階系統的單位脈衝回響

3．5．4 一階系統的單位斜坡回響

3．6 二階系統的時域回響

3．6．1 典型二階系統的數學模型

3．6．2 典型二階系統的單位階躍回響

3．6．3 典型二階系統的動態性能指標

3．7 高階系統的時域回響

3．7．1 高階系統時域回響的特點

3．7．2 高階系統的降階

小結

習題

第4章 根軌跡法

4．1 閉環控制系統的根軌跡

4．1．1 根軌跡的定義

4．1．2 根軌跡方程

4．1．3 根軌跡方程的套用

4．2 繪製根軌跡的基本規則

4．2．1 規則1 根軌跡的分支數、對稱性和連續性

4．2．2 規則2 根軌跡的起點和終點

4．2．3 規則3 根軌跡的漸近線

4．2．4 規則4 實軸上的軌跡段

4．2．5 規則5 根軌跡的分離點和會合點

4．2．6 規則6 根軌跡的起始角和終止角

4．2．7 規則7 根軌跡與虛軸的交點

4．2．8 規則8 根之和

4．3 參數根軌跡

4．4 根軌跡的套用

4．4．1 開環零、極點對根軌跡的影響

4．4．2 用根軌跡分析系統的性能

小結

習題

第5章 控制系統的頻域分析

5．1 頻率特性

5．1．1 線性定常系統對正弦輸入信號的正弦回響

5．1．2 頻率特性

5．1．3 頻率特性的圖形表示方法

5．2 典型環節的頻率特性

5．2．1 典型環節介紹

5．2．2 最小相位環節的頻率特性

5．2．3 非最小相位環節的頻率特性

5．3 系統的開環頻率特性

5．3．1 系統的開環極坐標圖（奈氏圖）

5．3．2 系統的開環對數頻率特性圖（伯德圖）

5．3．3 最小相位系統和非最小相位系統

5．4 頻域穩定判據

5．4．1 幅角原理

5．4．2 奈奎斯特穩定判據

5．4．3 對數穩定判據

5．5 系統動態性能的頻域分析與頻域指標

5．6 系統的頻域分析

5．6．1 開環頻率特性指標與時域指標的關係

5．6．2 閉環頻率特性指標與時域指標的關係

5．6．3 對數頻率特性圖的三頻段理論

小結

習題

第6章 控制系統的校正與設計

6．1 概述

6．1．1 系統的常見性能指標

6．1．2 校正方式

6．1．3 常見系統校正方法

6．2 基本控制規律——PID控制規律

6．2．1 P（比例）控制規律

6．2．2 PI（比例-積分）控制規律

6．2．3 PD（比例-微分）控制規律

6．2．4 PID（比例-積分-微分）控制規律

6．2．5 PID控制電路

6．3 常見校正裝置及串聯校正

6．3．1 相位超前校正

6．3．2 相位滯後校正

6．3．3 相位滯後一超前校正

6．3．4 有源校正網路

6．4 局部反饋校正

6．4．1 局部反饋校正的基本原理

6．4．2 速度反饋

6．5 複合校正

6．5．1 按輸入補償的複合控制系統

6．5．2 按擾動補償的複合控制系統

小結

習題

第7章 非線性系統分析

7．1 非線性系統的概述

7．1．1 非線性系統與線性系統的本質區別

7．1．2 非線性系統的分析方法

7．2 典型非線性特性

7．3 相平面法

7．3．1 相平面的基本概念

7．3．2 相軌跡的特點

7．3．3 線性系統的相軌跡

7．3．4 非線性系統的奇點和奇線

7．3．5 相軌跡的繪製方法

7．3．6 非線性系統的相平面分析

7．4 描述函式法

7．4．1 描述函式的定義

7．4．2 典型非線性特性的描述函式

7．4．3 組合非線性特性的描述函式

7．4．4 用描述函式法分析非線性系統

7．5 利用非線性特性改善系統的性能

小結

習題

第8章 離散系統分析

8．1 離散系統的基本概念

8．1．1 離散信號

8．1．2 離散系統

8．2 採樣與恢復

8．2．1 採樣過程

8．2．2 採樣定理

8．3 信號保持器

8．3．1 零階保持器時域特性

8．3．2 零階保持器的數學模型

8．3．3 零階保持器的物理實現

8．4 z變換

8．4．1 z變換的定義

8．4．2 z變換的方法

8．4．3 z變換的基本性質

8．4．4 z反變換的求法

8．5 脈衝傳遞函式

8．5．1 脈衝傳遞函式的定義

8．5．2 開環脈衝傳遞函式

8．5．3 閉環控制系統的脈衝傳遞函式

8．6 離散系統穩定性分析

8．6．1 離散系統穩定的充要條件

8．6．2 離散系統的穩定判據

8．7 離散系統的穩態性能分析

8．8 離散系統的動態性能分析

小結

習題

附錄1 拉氏變換及z變換表

附錄2 常見系統的根軌跡

附錄3 常用校正裝置

參考文獻