自動控制原理(2023年北京航空航天大學出版社出版的圖書)

《自動控制原理》是2023年北京航空航天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：2023年9月1日
• 出版社： 北京航空航天大學出版社
• ISBN：9787512440258

內容簡介

本書以控制系統的建模、分析和設計為主線，系統介紹自動控制的基本理論和套用。全書共分7章。第1章介紹自動控制的基本概念。第2～6章介紹線性連續系統的數學模型、時域分析、根軌跡分析、頻域分析以及系統的校正。第7章介紹線性離散系統的時域分析和數字校正。書中給出了一些國防領域的控制系統實例，其中的典型控制系統貫穿於第2～7章。此外，本書給出部分MATLAB仿真代碼和結果，方便讀者利用計算機進行控制系統分析和設計。

本書適合普通高等院校自動化、機械、電子、電氣等相關專業的本科生和研究生作為教材學習使用，也適合從事相關裝備研發和工程設計等工作的人員參考使用。

圖書目錄

第1章 緒論

1.1 引言

1.2 自動控制的基本概念

1.2.1 自動控制定義

1.2.2 自動控制方式

1.2.3 自動控制系統

1.3 自動控制系統的分類

1.3.1 按輸入信號的特徵分類

1.3.2 按系統傳輸信號連續性分類

1.3.3 按系統的線性特點分類

1.3.4 按系統參數變化情況分類

1.3.5 按輸入/輸出信號數量分類

1.4 控制系統的基本要求

1.4.1 穩

1.4.2 快

1.4.3 準

1.5 自動控制系統實例

1.5.1 烘烤爐溫度控制系統

1.5.2 直流電機轉速控制系統

1.5.3 火炮隨動控制系統

1.5.4 頭盔瞄準顯示系統

1.5.5 飛彈制導控制系統

1.5.6 飛彈姿態控制系統

本章要點

習題

第2章 控制系統的數學模型

2.1 控制系統時域數學模型

2.1.1 數學模型的建立

2.1.2 非線性處理

2.2 控制系統復域數學模型

2.2.1 傳遞函式

2.2.2 脈衝回響函式

2.2.3 傳遞函式的常用表達形式

2.2.4 傳遞函式與系統特性

2.2.5 典型環節的傳遞函式

2.3 系統結構圖

2.3.1 結構圖的組成

2.3.2 結構圖的基本連線形式

2.3.3 結構圖的等效變換

2.4 信號流圖與梅遜公式

2.4.1 信號流圖

2.4.2 梅遜公式

2.5 坦克炮控伺服系統的數學模型

本章要點

習題

第3章 控制系統時域分析

3.1 典型輸入信號與時域性能指標

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 系統暫態性能分析

3.2.1 一階系統

3.2.2 二階系統

3.2.3 高階系統

3.3 系統穩定性

3.3.1 穩定性的概念

3.3.2 穩定性條件

3.4 系統穩態誤差分析

3.4.1 穩態誤差概念

3.4.2 給定信號作用下的穩態誤差

3.4.3 擾動信號作用下的穩態誤差

3.4.4 提高系統控制精度的措施

3.5 坦克炮控伺服系統性能分析——時域法

3.5.1 穩定性分析

3.5.2 暫態性能分析

3.5.3 穩態誤差分析

本章要點

習題

第4章 根軌跡法

4.1 根軌跡概念和性質

4.1.1 概念引入

4.1.2 根軌跡方程

4.1.3 根軌跡的特性

4.1.4 廣義根軌跡

4.2 控制系統的根軌跡分析法

4.2.1 穩定性分析

4.2.2 暫態性能分析

4.2.3 穩態性能分析

4.3 坦克炮控伺服系統性能分析——根軌跡法

4.3.1 系統的根軌跡

4.3.2 系統性能分析

4.3.3 簡化系統性能分析

本章要點

習題

第5章 頻域分析法

5.1 頻率特性

5.1.1 頻率特性的概念

5.1.2 頻率特性與傳遞函式的關係

5.1.3 頻率特性的幾何表示法

5.2 開環頻率特性

5.2.1 典型環節的頻率特性

5.2.2 開環極坐標圖

5.2.3 開環對數坐標圖

5.2.4 最小相位系統與非最小相位系統

5.3 頻域穩定性判據

5.3.1 穩定性的等價判據

5.3.2 奈奎斯特判據

5.3.3 伯德圖上的穩定判據

5.4 穩定裕度

5.5 基於開環頻率特性的系統分析

5.5.1 低頻段與穩態性能

5.5.2 中頻段與暫態性能

5.5.3 高頻段與濾波性能

5.6 直接閉環頻域分析

5.6.1 閉環頻率特性

5.6.2 用閉環頻率特性估算系統暫態性能

5.6.3 開環頻域指標與閉環頻域指標的關係

5.7 坦克炮控伺服系統性能分析——頻域法

5.7.1 由開環頻率特性分析系統性能

5.7.2 由閉環頻率特性分析系統性能

本章要點

習題

第6章 控制系統的校正

6.1 系統校正方法及分類

6.1.1 校正裝置連線方式

6.1.2 校正裝置的實現

6.1.3 校正設計方法

6.2 串聯校正

6.2.1 串聯校正的頻域法

6.2.2 串聯校正與PID控制

6.2.3 串聯校正的時域方法

6.3 反饋校正

6.3.1 反饋校正的結構

6.3.2 典型反饋校正

6.3.3 反饋作用的理解

6.4 複合校正

6.4.1 按輸入補償的複合校正

6.4.2 按擾動補償的複合校正

6.5 坦克炮控伺服系統的校正

6.5.1 頻域法串聯校正

6.5.2 PID控制器設計

本章要點

習題

第7章 離散控制系統

7.1 信號的採樣和恢復

7.1.1 採樣和恢復過程

7.1.2 採樣定理

7.1.3 保持與恢復

7.2 z變換

7.2.1 z變換的定義

7.2.2 z變換的求法

7.2.3 z變換的性質

7.2.4 z反變換

7.3 離散系統的數學模型

7.3.1 差分方程

7.3.2 脈衝傳遞函式

7.3.3 離散系統結構圖

7.4 離散系統的時域分析

7.4.1 離散系統的穩定性分析

7.4.2 離散系統的暫態性能分析

7.4.3 離散系統的穩態誤差

7.5 離散系統的數字校正

7.5.1 數字控制器的脈衝傳遞函式

7.5.2 最少拍系統

7.5.3 最少拍系統的設計

7.6 坦克炮控伺服系統