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自動控制原理 版權信息
- ISBN：7111220893
- 條形碼：9787111220893 ; 978-7-111-22089-3
- 裝幀：暫無
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
自動控制原理 本書特色
本書是以作者20余年的教學講義為基礎,廣泛參考國內外優秀教材,集全體編者多年教學經驗而總結出來的。本書包括了原講義中的幾乎所有內容,同時又豐富了許多問題的不同解法,加入了較多的例題和習題,特別是提供了部分習題參考答案,便于學生自學。鑒于近年來MATLAB在理工科教學中的廣泛應用,為自動控制系統的分析和設計帶來了極大的方便。為幫助讀者學習,本書的附錄部分增加了MATLAB基本知識的介紹,討論了MATLAB在控制系統分析中的應用,以適于現代化教學發展的需要。
自動控制原理 內容簡介
本書為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材,書中比較全面地闡述了經典控制理論的基本概念、分析方法及其應用。全書共分8章,內容包括自動控制的基本概念,控制系統數學模型的建立,線性系統的時域分析法、根軌跡分析法、頻域分析法,線性控制系統的校正,離散控制系統,非線性系統等,每章末均有習題。附錄部分介紹了MATLAB的基本知識及在系統分析中的應用,還有部分習題參考答案。
本書的特點是深入淺出,基本理論清晰,注重實際應用,有較豐富的例題和習題。
本書可作為高等院校自動化類各專業的教科書,亦可供從事自動化技術工作的科技人員自學與參考。
自動控制原理 目錄
前言
第1章 自動控制的基本概念
1.1 概述
1.2 自動控制的基本原理
1.2.1 自動控制系統舉例
1.2.2 自動控制系統的構成
1.3 控制系統的分類
1.3.1 按信號傳遞路徑分類
1.3.2 按輸入信號特征分類
1.3.3 按系統數學模型分類
1.3.4 按時間變量特性分類
1.3.5 按系統參數特性分類
1.4 對控制系統的性能要求
1.4.1 穩定性
1.4.2 動態性能指標
1.4.3 穩態誤差
習題
第2章 控制系統數學模型的建立
2.1 概述
2.2 控制系統微分方程的建立
2.2.1 典型控制系統舉例
2.2.2 非線性微分方程的線性化
2.3 傳遞函數
2.3.1 傳遞函數的概念
2.3.2 傳遞函數的性質
2.3.3 典型環節及其傳遞函數
2.4 控制系統的結構圖
2.4.1 結構圖的概念
2.4.2 控制系統結構圖的建立
2.4.3 結構圖的等效變換
2.5 控制系統的信號流圖
2.5.1 信號流圖的定義
2.5.2 由系統結構圖繪制信號流圖
2.5.3 用梅遜公式求傳遞函數
2.6 控制系統的傳遞函數
習題
第3章 時域分析法
3.1 概述
3.2 瞬態響應
3.2.1 典型輸入信號
3.2.2 一階系統的瞬態響應
3.2.3 二階系統的瞬態響應
3.2.4 時域性能指標
3.2.5 瞬態響應分析
3.2.6 線性定常系統的重要特性
3.2.7 高階系統的近似分析
3.3 穩定性
3.3.1 穩定性的基本概念
3.3.2 勞斯判據
3.3.3 赫爾維茨判據
3.4 穩態誤差分析
3.4.1 穩態誤差的概念
3.4.2 穩態誤差的計算
3.4.3 降低穩態誤差的主要措施
習題
第4章 根軌跡分析法
4.1 概述
4.2 根軌跡的概念
4.3 根軌跡的繪制
4.3.1 繪制根軌跡的基本規則
4.3.2 繪制根軌跡舉例
4.4廣義根軌跡的繪制
4.4.1 參變量根軌跡的繪制
4.4.2 正反饋系統根軌跡的繪制
4.5 控制系統的根軌跡分析
4.5.1 性能指標在s平面上的表示
4.5.2 開環零、極點對根軌跡的影響
4.5.3 閉環零、極點分布與系統性能的關系
習題
第5章 頻域分析法
5.1 概述
5.2 頻率特性
5.2.1 頻率特性的基本概念
5.2.2 頻率特性的求取
5.3 頻率特性的圖示方法
5.3.1 極坐標圖
5.3.2 對數坐標圖
5.3.3 對數幅相圖
5.4 頻域穩定性判據
5.4.1 映射定理
5.4.2 奈奎斯特穩定判據
5.5 控制系統的穩定裕量
5.5.1 相角裕量
5.5.2 幅值裕量
5.5.3 穩定裕量的計算
5.6 控制系統的閉環頻率特性
5.6.1 閉環頻率特性曲線的繪制
5.6.2 閉環頻域性能指標
5.7 頻域性能指標與瞬態性能指標之間的關系
5.7.1 開環頻域性能指標與瞬態性能指標之間的關系
5.7.2 閉環頻域性能指標與瞬態性能指標之間的關系
習題
第6章 線性控制系統的校正
6.1 概述
6.2 校正裝置及其特性
6.2.1 無源校正裝置
6.2.2 有源校正裝置
6.2.3 PID調節器
6.3 串聯校正
6.3.1 串聯超前校正
6.3.2 串聯滯后校正
6.3.3 串聯滯后一超前校正
6.4 反饋校正
6.4.1 反饋校正的原理及特點
6.4.2 反饋校正及其參數確定
習題
第7章 離散控制系統
7.1 概述
7.2 采樣過程與采樣定理
7.2.1 采樣過程及其數學描述
7.2.2 采樣定理
7.2.3 信號的恢復
7.3 z變換理論
7.3.1 z變換定義
7.3.2 z變換方法
7.3.3 z變換的性質
7.3.4 z反變換方法
7.4 離散控制系統的數學描述
7.4.1 線性常系數差分方程
7.4.2 脈沖傳遞函數
7.5 離散控制系統的分析與設計
7.5.1 穩定性分析
7.5.2 瞬態響應
7.5.3 穩態誤差
7.5.4 *少拍設計
習題
第8章 非線性控制系統
8.1 概述
8.2 非線性系統的特點
8.2.1 典型非線性特性
8.2.2 非線性系統的運動特點
8.3 相平面分析法
8.3.1 相平面的基本概念
8.3.2 相平面圖的繪制方法
8.3.3 奇點和極限環
8.3.4 相平面分析舉例
8.4 描述函數分析法
8.4.1 描述函數的基本概念
8.4.2 典型非線性特性的描述函數
8.4.3 用描述函數法分析非線性系統
習題
附錄
附錄A MATLAB簡介
A.1 MATLAB的工作界面
A.2 MATLAB的程序設計基礎
A.2.1 語句、變量和MATLAB的基本運算
A.2.2 矩陣和向量
A.2.3 M文本文件
A.2.4 圖形
A.2.5 MATLAB控制系統工具箱函數介紹
A.3 MATLAB程序設計實例
附錄B 部分習題參考答案
參考文獻
第1章 自動控制的基本概念
1.1 概述
1.2 自動控制的基本原理
1.2.1 自動控制系統舉例
1.2.2 自動控制系統的構成
1.3 控制系統的分類
1.3.1 按信號傳遞路徑分類
1.3.2 按輸入信號特征分類
1.3.3 按系統數學模型分類
1.3.4 按時間變量特性分類
1.3.5 按系統參數特性分類
1.4 對控制系統的性能要求
1.4.1 穩定性
1.4.2 動態性能指標
1.4.3 穩態誤差
習題
第2章 控制系統數學模型的建立
2.1 概述
2.2 控制系統微分方程的建立
2.2.1 典型控制系統舉例
2.2.2 非線性微分方程的線性化
2.3 傳遞函數
2.3.1 傳遞函數的概念
2.3.2 傳遞函數的性質
2.3.3 典型環節及其傳遞函數
2.4 控制系統的結構圖
2.4.1 結構圖的概念
2.4.2 控制系統結構圖的建立
2.4.3 結構圖的等效變換
2.5 控制系統的信號流圖
2.5.1 信號流圖的定義
2.5.2 由系統結構圖繪制信號流圖
2.5.3 用梅遜公式求傳遞函數
2.6 控制系統的傳遞函數
習題
第3章 時域分析法
3.1 概述
3.2 瞬態響應
3.2.1 典型輸入信號
3.2.2 一階系統的瞬態響應
3.2.3 二階系統的瞬態響應
3.2.4 時域性能指標
3.2.5 瞬態響應分析
3.2.6 線性定常系統的重要特性
3.2.7 高階系統的近似分析
3.3 穩定性
3.3.1 穩定性的基本概念
3.3.2 勞斯判據
3.3.3 赫爾維茨判據
3.4 穩態誤差分析
3.4.1 穩態誤差的概念
3.4.2 穩態誤差的計算
3.4.3 降低穩態誤差的主要措施
習題
第4章 根軌跡分析法
4.1 概述
4.2 根軌跡的概念
4.3 根軌跡的繪制
4.3.1 繪制根軌跡的基本規則
4.3.2 繪制根軌跡舉例
4.4廣義根軌跡的繪制
4.4.1 參變量根軌跡的繪制
4.4.2 正反饋系統根軌跡的繪制
4.5 控制系統的根軌跡分析
4.5.1 性能指標在s平面上的表示
4.5.2 開環零、極點對根軌跡的影響
4.5.3 閉環零、極點分布與系統性能的關系
習題
第5章 頻域分析法
5.1 概述
5.2 頻率特性
5.2.1 頻率特性的基本概念
5.2.2 頻率特性的求取
5.3 頻率特性的圖示方法
5.3.1 極坐標圖
5.3.2 對數坐標圖
5.3.3 對數幅相圖
5.4 頻域穩定性判據
5.4.1 映射定理
5.4.2 奈奎斯特穩定判據
5.5 控制系統的穩定裕量
5.5.1 相角裕量
5.5.2 幅值裕量
5.5.3 穩定裕量的計算
5.6 控制系統的閉環頻率特性
5.6.1 閉環頻率特性曲線的繪制
5.6.2 閉環頻域性能指標
5.7 頻域性能指標與瞬態性能指標之間的關系
5.7.1 開環頻域性能指標與瞬態性能指標之間的關系
5.7.2 閉環頻域性能指標與瞬態性能指標之間的關系
習題
第6章 線性控制系統的校正
6.1 概述
6.2 校正裝置及其特性
6.2.1 無源校正裝置
6.2.2 有源校正裝置
6.2.3 PID調節器
6.3 串聯校正
6.3.1 串聯超前校正
6.3.2 串聯滯后校正
6.3.3 串聯滯后一超前校正
6.4 反饋校正
6.4.1 反饋校正的原理及特點
6.4.2 反饋校正及其參數確定
習題
第7章 離散控制系統
7.1 概述
7.2 采樣過程與采樣定理
7.2.1 采樣過程及其數學描述
7.2.2 采樣定理
7.2.3 信號的恢復
7.3 z變換理論
7.3.1 z變換定義
7.3.2 z變換方法
7.3.3 z變換的性質
7.3.4 z反變換方法
7.4 離散控制系統的數學描述
7.4.1 線性常系數差分方程
7.4.2 脈沖傳遞函數
7.5 離散控制系統的分析與設計
7.5.1 穩定性分析
7.5.2 瞬態響應
7.5.3 穩態誤差
7.5.4 *少拍設計
習題
第8章 非線性控制系統
8.1 概述
8.2 非線性系統的特點
8.2.1 典型非線性特性
8.2.2 非線性系統的運動特點
8.3 相平面分析法
8.3.1 相平面的基本概念
8.3.2 相平面圖的繪制方法
8.3.3 奇點和極限環
8.3.4 相平面分析舉例
8.4 描述函數分析法
8.4.1 描述函數的基本概念
8.4.2 典型非線性特性的描述函數
8.4.3 用描述函數法分析非線性系統
習題
附錄
附錄A MATLAB簡介
A.1 MATLAB的工作界面
A.2 MATLAB的程序設計基礎
A.2.1 語句、變量和MATLAB的基本運算
A.2.2 矩陣和向量
A.2.3 M文本文件
A.2.4 圖形
A.2.5 MATLAB控制系統工具箱函數介紹
A.3 MATLAB程序設計實例
附錄B 部分習題參考答案
參考文獻
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自動控制原理 節選
本書是以作者20余年的教學講義為基礎,廣泛參考國內外優秀教材,集全體編者多年教學經驗而總結出來的。本書包括了原講義中的幾乎所有內容,同時又豐富了許多問題的不同解法,加入了較多的例題和習題,特別是提供了部分習題參考答案,便于學生自學。鑒于近年來MATLAB在理工科教學中的廣泛應用,為自動控制系統的分析和設計帶來了極大的方便。為幫助讀者學習,本書的附錄部分增加了MATLAB基本知識的介紹,討論了MATLAB在控制系統分析中的應用,以適于現代化教學發展的需要。
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