《高等院校網路教育系列教材:自動控制原理》是一門學習和掌握控制理論與自動化技術的重要專業基礎課。《高等院校網路教育系列教材:自動控制原理》介紹經典控制理論的基礎知識，包括控制系統的模型建立和簡化，系統的穩定概念和判據，動靜態性能的理論分析與計算，根軌跡分析方法、對數頻率特性分析方法等多種常用的分析方法和線性系統的設計方法等內容。《高等院校網路教育系列教材:自動控制原理》還簡要介紹了常用的數學工具——拉普拉斯變換，為學習原理知識奠定基礎。
基本介紹
- 書名：高等院校網路教育系列教材:自動控制原理
- 出版社：華東理工大學出版社
- 頁數：187頁
- 開本：16
- 品牌：華東理工大學出版社
- 作者：張晴
- 出版日期：2013年2月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787562834700
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《高等院校網路教育系列教材:自動控制原理》可以作為遠程教育課程的自動化、電工、電子、機械等相關專業的教材或參考書。
圖書目錄
第1章緒論
單元導學l：認識控制系統
1.1自動控制系統的基本概念
1.1.1控制系統發展的三個理論階段
1.1.2控制系統的基本構成
1.1.3控制系統的分類
1.2自動控制系統的分析和設計步驟
1.2.1自動控制系統的基本要求
1.2.2自動控制系統的分析和設計步驟
習題1
第2章拉普拉斯變換
單元導學2：分析和設計控制系統時需要用到的數學工具
2.1拉普拉斯變換的基本概念
2.1.1拉氏變換的定義
2.1.2基本環節的拉氏變換
2.2拉普拉斯變換的常用性質和定理
2.2.1線性性質
2.2.2微分性質
2.2.3積分性質
2.2.4延遲性質
2.2.5復位移性質
2.2.6初值定理
2.2.7終值定理
2.3拉普拉斯反變換
2.3.1象函式的根互不相同
2.3.2象函式有重根
單元導學3：拉氏變換的套用
2.4用拉普拉斯變換求解微分方程
習題2
第3章控制系統的數學模型
單元導學4：控制系統的數學模型之傳遞函式
3.1系統的微分方程
3.2傳遞函式
3.2.1傳遞函式的定義
3.2.2傳遞函式的性質
3.2.3基本RLC網路的復阻抗
單元導學5：控制系統的數學模型之結構圖
3.3系統結構圖
3.3.1結構圖的四個基本要素
3.3.2閉環控制系統的結構圖
3.3.3典型環節構成的系統
3.3.4結構圖的化簡
單元導學6：控制系統的數學模型之信號流圖
3.4信號流圖與梅森公式
3.4.1信號流圖的基本元素
3.4.2梅森（MASON）公式
習題3
第4章控制系統的時域分析
單元導學7：控制系統的首要特性——穩定性
4.1線性系統的穩定性
4.1.1穩定性的定義
4.1.2線性系統穩定的充要條件
單元導學8：穩定性判據——勞斯判據
4.2勞斯判據
4.2.1穩定判據
4.2.2兩種特例的處理
4.3勞斯判據的套用
4.3.1確定參數的取值範圍
4.3.2控制系統的相對穩定性
單元導學9：一階系統的動態分析
4.4一階系統的時域分析
4.4.1典型的輸入測試信號
4.4.2一階系統的典型結構
4.4.3一階系統的單位階躍回響
4.4.4一階系統的設計
單元導學10：二階系統的動態分析
4.5二階系統的時域分析
4.5.1二階系統的典型結構
4.5.2阻尼比與單位階躍回響
4.5.3動態性能指標
4.5.4主要參數與系統動態性能的關係
4.6二階系統的設計
4.6.1已知開環傳遞函式求主要參數
4.6.2已知閉環傳遞函式求動態性能指標
4.6.3已知動態性能指標求傳遞函式
4.6.4已知單位階躍回響求傳遞函式
單元導學11：控制系統的穩態分析
4.7控制系統的穩態誤差
4.7.1基本概念
4.7.2穩態誤差的計算
4.7.3擾動誤差的概念
習題4
第5章根軌跡法
單元導學12：控制系統特性分析的圖解法之根軌跡
5.1基本概念
5.1.1根軌跡的定義
5.1.2根軌跡的開環傳遞函式
5.1.3根軌跡的增益
單元導學13：根軌跡滿足的兩個基本條件
5.2根軌跡的基本條件
單元導學14：根軌跡的繪製
5.3繪製根軌跡的基本法則一
5.3.1根軌跡的連續性、對稱性
5.3.2根軌跡的起點與終點
5.3.3根軌跡的數量
5.3.4實軸上的根軌跡段落
5.4繪製根軌跡的基本法則二
5.4.1根軌跡的漸近線
5.4.2根軌跡在實軸上的分離點和會合點
5.4.3根軌跡與虛軸的交點
5.5繪製根軌跡的基本法則三
5.5.1開環共軛復極點的出射角
5.5.2開環共軛復零點的入射角
單元導學15：根軌跡的一些特性
5.6根軌跡中閉環極點的計算
5.6.1閉環極點的和與積
5.6.2添加開環極零點對根軌跡的影響
單元導學16：根軌跡的套用
5.7根軌跡的套用——比例控制
習題5
第6章控制系統的頻率分析
單元導學17：頻率特性的定義和概念
6.1頻率特性的基本概念
6.1.1頻率特性的定義
6.1.2頻率特性的性質
6.1.3常用的頻率特性表示方法
單元導學18：乃奎斯特穩定判據
6.2幅角原理與乃奎斯特穩定判據
6.2.1柯西（Cauchy）幅角原理
6.2.2乃奎斯特穩定判據
單元導學19：頻率特性圖解法之乃奎斯特圖
6.3乃奎斯特圖的繪製
6.3.1開環對象在乃奎斯特圍線上無奇異點
6.3.2開環對象含有積分環節時的乃奎斯特圖
單元導學20：幅值裕量和相角裕量
6.4乃奎斯特穩定裕量
6.4.1幅值裕量的基本概念
6.4.2相位裕量的基本概念
單元導學21：頻率特性圖解法之波特圖
6.5對數頻率特性法
6.5.1對數頻率特性圖的坐標
6.5.2典型環節的波特圖
6.5.3繪製開環系統波特圖的步驟
單元導學22：穩定裕量在波特圖中的表示
6.6波特圖中的頻域指標
6.6.1波特圖中的穩態裕量表示
6.6.2閉環頻域特性及其頻域性能指標
6.6.3頻域性能指標與時域性能指標的關係
6.6.4對數幅頻特性圖中反映的動態性能
習題6
第7章反饋控制系統的設計
單元導學23：系統校正
7.1系統設計方法介紹
7.1.1控制系統的性能指標
7.1.2校正方式
7.1.3PID校正
單元導學24：超前校正與滯後校正
7.2超前校正與滯後校正
7.2.1超前校正
7.2.2滯後校正
7.2.3滯後一超前校正
單元導學25：利用根軌跡設計系統校正環節
7.3利用根軌跡的系統校正
7.3.1時域性能和期望極點
7.3.2串聯超前校正
7.3.3串聯滯後校正
單元導學26：利用波特圖設計系統校正環節
7.4利用頻率特性的系統校正
7.4.1期望的開環頻率特性模型
7.4.2串聯超前校正
7.4.3串聯滯後校正
習題7
參考文獻
附錄
單元導學l：認識控制系統
1.1自動控制系統的基本概念
1.1.1控制系統發展的三個理論階段
1.1.2控制系統的基本構成
1.1.3控制系統的分類
1.2自動控制系統的分析和設計步驟
1.2.1自動控制系統的基本要求
1.2.2自動控制系統的分析和設計步驟
習題1
第2章拉普拉斯變換
單元導學2：分析和設計控制系統時需要用到的數學工具
2.1拉普拉斯變換的基本概念
2.1.1拉氏變換的定義
2.1.2基本環節的拉氏變換
2.2拉普拉斯變換的常用性質和定理
2.2.1線性性質
2.2.2微分性質
2.2.3積分性質
2.2.4延遲性質
2.2.5復位移性質
2.2.6初值定理
2.2.7終值定理
2.3拉普拉斯反變換
2.3.1象函式的根互不相同
2.3.2象函式有重根
單元導學3：拉氏變換的套用
2.4用拉普拉斯變換求解微分方程
習題2
第3章控制系統的數學模型
單元導學4：控制系統的數學模型之傳遞函式
3.1系統的微分方程
3.2傳遞函式
3.2.1傳遞函式的定義
3.2.2傳遞函式的性質
3.2.3基本RLC網路的復阻抗
單元導學5：控制系統的數學模型之結構圖
3.3系統結構圖
3.3.1結構圖的四個基本要素
3.3.2閉環控制系統的結構圖
3.3.3典型環節構成的系統
3.3.4結構圖的化簡
單元導學6：控制系統的數學模型之信號流圖
3.4信號流圖與梅森公式
3.4.1信號流圖的基本元素
3.4.2梅森（MASON）公式
習題3
第4章控制系統的時域分析
單元導學7：控制系統的首要特性——穩定性
4.1線性系統的穩定性
4.1.1穩定性的定義
4.1.2線性系統穩定的充要條件
單元導學8：穩定性判據——勞斯判據
4.2勞斯判據
4.2.1穩定判據
4.2.2兩種特例的處理
4.3勞斯判據的套用
4.3.1確定參數的取值範圍
4.3.2控制系統的相對穩定性
單元導學9：一階系統的動態分析
4.4一階系統的時域分析
4.4.1典型的輸入測試信號
4.4.2一階系統的典型結構
4.4.3一階系統的單位階躍回響
4.4.4一階系統的設計
單元導學10：二階系統的動態分析
4.5二階系統的時域分析
4.5.1二階系統的典型結構
4.5.2阻尼比與單位階躍回響
4.5.3動態性能指標
4.5.4主要參數與系統動態性能的關係
4.6二階系統的設計
4.6.1已知開環傳遞函式求主要參數
4.6.2已知閉環傳遞函式求動態性能指標
4.6.3已知動態性能指標求傳遞函式
4.6.4已知單位階躍回響求傳遞函式
單元導學11：控制系統的穩態分析
4.7控制系統的穩態誤差
4.7.1基本概念
4.7.2穩態誤差的計算
4.7.3擾動誤差的概念
習題4
第5章根軌跡法
單元導學12：控制系統特性分析的圖解法之根軌跡
5.1基本概念
5.1.1根軌跡的定義
5.1.2根軌跡的開環傳遞函式
5.1.3根軌跡的增益
單元導學13：根軌跡滿足的兩個基本條件
5.2根軌跡的基本條件
單元導學14：根軌跡的繪製
5.3繪製根軌跡的基本法則一
5.3.1根軌跡的連續性、對稱性
5.3.2根軌跡的起點與終點
5.3.3根軌跡的數量
5.3.4實軸上的根軌跡段落
5.4繪製根軌跡的基本法則二
5.4.1根軌跡的漸近線
5.4.2根軌跡在實軸上的分離點和會合點
5.4.3根軌跡與虛軸的交點
5.5繪製根軌跡的基本法則三
5.5.1開環共軛復極點的出射角
5.5.2開環共軛復零點的入射角
單元導學15：根軌跡的一些特性
5.6根軌跡中閉環極點的計算
5.6.1閉環極點的和與積
5.6.2添加開環極零點對根軌跡的影響
單元導學16：根軌跡的套用
5.7根軌跡的套用——比例控制
習題5
第6章控制系統的頻率分析
單元導學17：頻率特性的定義和概念
6.1頻率特性的基本概念
6.1.1頻率特性的定義
6.1.2頻率特性的性質
6.1.3常用的頻率特性表示方法
單元導學18：乃奎斯特穩定判據
6.2幅角原理與乃奎斯特穩定判據
6.2.1柯西（Cauchy）幅角原理
6.2.2乃奎斯特穩定判據
單元導學19：頻率特性圖解法之乃奎斯特圖
6.3乃奎斯特圖的繪製
6.3.1開環對象在乃奎斯特圍線上無奇異點
6.3.2開環對象含有積分環節時的乃奎斯特圖
單元導學20：幅值裕量和相角裕量
6.4乃奎斯特穩定裕量
6.4.1幅值裕量的基本概念
6.4.2相位裕量的基本概念
單元導學21：頻率特性圖解法之波特圖
6.5對數頻率特性法
6.5.1對數頻率特性圖的坐標
6.5.2典型環節的波特圖
6.5.3繪製開環系統波特圖的步驟
單元導學22：穩定裕量在波特圖中的表示
6.6波特圖中的頻域指標
6.6.1波特圖中的穩態裕量表示
6.6.2閉環頻域特性及其頻域性能指標
6.6.3頻域性能指標與時域性能指標的關係
6.6.4對數幅頻特性圖中反映的動態性能
習題6
第7章反饋控制系統的設計
單元導學23：系統校正
7.1系統設計方法介紹
7.1.1控制系統的性能指標
7.1.2校正方式
7.1.3PID校正
單元導學24：超前校正與滯後校正
7.2超前校正與滯後校正
7.2.1超前校正
7.2.2滯後校正
7.2.3滯後一超前校正
單元導學25：利用根軌跡設計系統校正環節
7.3利用根軌跡的系統校正
7.3.1時域性能和期望極點
7.3.2串聯超前校正
7.3.3串聯滯後校正
單元導學26：利用波特圖設計系統校正環節
7.4利用頻率特性的系統校正
7.4.1期望的開環頻率特性模型
7.4.2串聯超前校正
7.4.3串聯滯後校正
習題7
參考文獻
附錄
