自動控制理論實踐教程

《自動控制理論實踐教程》是2014年電子工業出版社出版的圖書，作者是劉洪錦。

基本介紹

• 書名：自動控制理論實踐教程
• 作者：劉洪錦
• 出版社：電子工業出版社
• 出版時間：2014年03月
• 頁數：232 頁
• 開本：16 開
• ISBN：9787121225253

內容簡介

本書是突出工程理念、依託系統設計的實踐類教材，強調控制理論的基本概念、基本原理和基本方法，注重對物理系統的建模和按實際系統的性能要求進行系統設計，體現“做中學”的工程教育理念。本書由兩大部分組成，第一部分介紹自動控制原理的傳統實驗、模擬仿真和數字仿真實驗，第二部分介紹常見系統設計典型案例。

目錄

第1章 控制系統的數學模型

1.1 控制系統的數學模型

1.2 控制系統數學模型之間的變換

1.3 控制系統數學模型的組合連線

思考題

第2章 時域回響法

2.1 控制系統時域回響概述

2.2 控制系統時域回響的MATLAB實現

2.2.1 用MATLAB函式進行暫態回響分析

2.2.2 用MATLAB函式進行線性系統穩定性分析

2.2.3 系統動態特性分析

2.3 控制系統時域回響性能分析(傳統實驗)

2.3.1 典型環節

2.3.2 典型二階系統

2.3.3 典型三階系統

2.4 控制系統時域回響的數字仿真

思考題

第3章 根軌跡法

3.1 根軌跡的概念及其繪製方法

3.1.1 根軌跡的概念

3.1.2 繪製系統根軌跡的基本法則

3.1.3 控制系統的根軌跡分析

3.2 根軌跡繪製舉例

3.3 採用MATLAB繪製根軌跡

思考題

第4章 頻率特性法

4.1 頻率特性及其表示

4.1.1 頻率特性概念

4.1.2 開環頻率特性

4.1.3 頻率分析法

4.1.4 開環對數幅頻的三頻段

4.2 典型環節的頻率特性

4.3 開環頻率特性的繪製

4.3.1 開環幅相頻率特性的繪製(極坐標圖)

4.3.2 開環對數頻率特性(伯德圖)

4.4 最小相位系統與非最小相位系統

4.4.1 最小相位系統定義

4.4.2 最小相位系統的特徵

4.4.3 非最小相位系統的頻率特性

4.5 基於 MATLAB的頻域特性分析

思考題

第5章 控制系統的設計與校正

5.1 校正概念及常用校正裝置

5.1.1 校正的基本概念

5.1.2 常用校正裝置

5.2 常用校正方法

5.2.1 頻率法校正

5.2.2 根軌跡法校正

5.3 控制系統校正實驗（傳統實驗）

5.3.1 實驗目的、內容及步驟

5.3.2 實驗過程分析

5.4 基於MATLAB控制系統設計舉例

思考題

第6章 非線性和採樣系統設計

6.1 非線性系統及數學模型

6.1.1 常用方法

6.1.2 典型非線性環節及數學模型

6.2 非線性控制系統的建模及設計（傳統實驗）

6.2.1 典型非線性特性的模擬電路

6.2.2 實例考察

6.2.3 實驗要求

6.3 基於MATALB的非線性控制系統設計

6.4 採樣控制系統分析

6.4.1 基本概念

6.4.2 數學模型

6.4.3 差分方程求解

6.4.4 脈衝傳遞函式（z傳遞函式）

6.5 基於MATLAB的採樣控制系統設計

6.5.1 連續系統的離散化

6.5.2 求離散系統的回響

思考題

第7章 狀態變數控制系統

7.1 線性定常系統狀態方程及其解

7.1.1 基本概念

7.1.2 MATLAB的套用

7.1.3 實驗要求

7.2 能控性和能觀性的判別

7.2.1 基本原理

7.2.2 MATLAB在能控能觀性等方面的套用

7.2.3 實驗要求

7.3 穩定性

7.3.1 基本概念

7.3.2 MATLAB在李雅普諾夫穩定性上的套用

7.3.3 實驗要求

7.4 極點配置和狀態觀測器

7.4.1 基本要點

7.4.2 MATLAB在極點配置和狀態觀測器設計方面的套用

7.4.3 實驗要求

思考題

第8章 控制系統典型案例

8.1 位置隨動系統

8.1.1 系統組成及工作原理

8.1.2 數學模型

8.1.3 控制系統設計

8.2 水箱液位控制系統

8.2.1 單容水箱液位控制系統

8.2.2 雙容水箱液位控制系統

8.3 運動控制系統設計

8.3.1 單閉環直流調速系統設計

8.3.2 雙閉環直流調速系統設計

第9章 複雜控制典型案例

9.1 倒立擺控制系統

9.1.1 數學模型的建立

9.1.2 倒立擺PID控制

9.1.3 倒立擺LQR控制

9.2 三自由度直升機

9.2.1 數學模型的建立

9.2.2 控制器設計

9.2.3 仿真實驗

9.3 四旋翼飛行器

9.3.1 模型的力學分析

9.3.2 PID控制器設計

9.3.3 線性二次最優控制器設計

附錄A MATLAB基礎

A.1 MATLAB基礎

A.2 Simulink基礎

A.3 計算機仿真基礎

附錄B 傳統實驗裝置功能介紹

B.1 實驗裝置概述

B.2 安裝指南及系統要求

B.3 功能使用說明

參考文獻