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控制原理教程-(航空宇航工程類) 版權信息
- ISBN：9787512425934
- 條形碼：9787512425934 ; 978-7-5124-2593-4
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
控制原理教程-(航空宇航工程類) 內容簡介
控制原理教程(航空宇航工程類) 本書為航空科學與工程學科大學本科“自動控制原理”課程的教材,重點介紹經典控制理論及其應用。為 了使學生在后續(xù)學習現(xiàn)代控制理論時,能更好地與經典控制理論銜接,在本教材中,對于控制系統(tǒng)的數(shù)學模 型,介紹了經典控制理論的傳遞函數(shù)模型和現(xiàn)代控制理論的狀態(tài)空間模型;在系統(tǒng)分析與綜合方法上,重點介 紹古典控制理論,包括時域分析法、根軌跡法、頻域分析法及控制系統(tǒng)的校正方法;在控制系統(tǒng)的概念引入和 應用示例上,以航空領域實際控制系統(tǒng)為背景,基于Ct r l LAB虛擬實驗室,將MATLAB應用技術用于系統(tǒng)建 模仿真、分析與綜合,從而提高學生分析和解決實際問題的能力。 本書可作為高等院校的教材,也可供相關專業(yè)的工程技術人員參考。
控制原理教程-(航空宇航工程類) 目錄
第1章 緒論
1.1 自動控制技術的發(fā)展
1.2 自動控制系統(tǒng)的概念
1.2.1 自動控制的定義
1.2.2 自動控制系統(tǒng)的構成和任務
1.2.3 反饋控制
1.3 自動控制的基本方式
1.3.1 按給定值操縱的開環(huán)控制
1.3.2 按干擾補償?shù)拈_環(huán)控制
1.3.3 按偏差調節(jié)的閉環(huán)控制
1.4 自動控制系統(tǒng)的示例
1.4.1 飛機-自動駕駛儀系統(tǒng)
1.4.2 鍋爐液位控制系統(tǒng)
1.4.3 機械手位置隨動系統(tǒng)
1.4.4 發(fā)動機轉速控制系統(tǒng)
1.5 控制系統(tǒng)的性能要求及設計原則
1.5.1 控制系統(tǒng)的性能要求
1.5.2 控制系統(tǒng)的設計原則
小結
習題
第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
2.1 引言
2.2 列寫微分方程的一般方法
2.3 非線性微分方程的線性化
2.4 拉普拉斯變換
2.4.1 拉普拉斯變換的定義
2.4.2 幾種典型函數(shù)的拉普拉斯變換
2.4.3 拉普拉斯變換的基本法則
2.4.4 拉普拉斯反變換
2.4.5 用拉普拉斯變換求解微分方程
2.5 傳遞函數(shù)
2.5.1 傳遞函數(shù)的概念及定義
2.5.2 對傳遞函數(shù)的說明
2.5.3 傳遞函數(shù)的零點和極點
2.6 控制系統(tǒng)的動態(tài)結構圖與信號流圖
2.6.1 動態(tài)結構圖
2.6.2 結構圖的等效變換
2.6.3 結構圖變換示例
2.6.4 信號流圖的組成及性質
2.6.5 信號流圖的繪制
2.6.6 用梅森公式求傳遞函數(shù)
2.7 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)
2.7.1 比例環(huán)節(jié)(放大環(huán)節(jié))
2.7.2 積分環(huán)節(jié)
2.7.3 理想微分環(huán)節(jié)
2.7.4 慣性環(huán)節(jié)
2.7.5 一階微分環(huán)節(jié)
2.7.6 振蕩環(huán)節(jié)
2.7.7 二階微分環(huán)節(jié)
2.8 反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
2.9 狀態(tài)空間模型
2.9.1 狀態(tài)空間的概念
2.9.2 線性狀態(tài)空間模型的一般形式
2.10 幾種模型形式的相互轉換
2.10.1 傳遞函數(shù)、信號流圖及功能框圖模型轉換示例
2.10.2 由傳遞函數(shù)求狀態(tài)方程
2.10.3 相標準狀態(tài)空間模型的信號流圖和框圖模型
2.10.4 由狀態(tài)方程求傳遞函數(shù)
小結
習題
第3章 時域分析法
3.1 典型輸入信號及性能指標
3.1.1 典型輸入信號
3.1.2 動態(tài)過程與穩(wěn)態(tài)過程
3.1.3 階躍響應的性能指標
3.2 一階系統(tǒng)分析
3.2.1 一階系統(tǒng)的數(shù)學模型
3.2.2 一階系統(tǒng)的脈沖響應
3.2.3 一階系統(tǒng)的單位階躍響應
3.2.4 一階系統(tǒng)的單位斜坡響應
3.2.5 一階系統(tǒng)的單位拋物線響應
3.2.6 一階系統(tǒng)各輸出響應的關系
3.3 二階系統(tǒng)分析
3.3.1 二階系統(tǒng)的數(shù)學模型
3.3.2 二階系統(tǒng)的單位階躍響應
3.3.3 欠阻尼二階系統(tǒng)單位階躍響應的性能指標
3.3.4 二階系統(tǒng)響應性能的改善措施
3.4 高階系統(tǒng)分析
3.5 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
3.5.1 穩(wěn)定性的概念
3.5.2 穩(wěn)定性的定義和數(shù)學條件
3.5.3 代數(shù)判據(jù)
3.5.4 結構不穩(wěn)定及其改進措施
3.6 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度分析
3.6.1 誤差與穩(wěn)態(tài)誤差的定義
3.6.2 穩(wěn)態(tài)誤差的計算
3.6.3 輸入信號r(t)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)結構的關系
3.6.4 系統(tǒng)的型別和靜態(tài)誤差系數(shù)
3.6.5 干擾n(t)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)結構的關系
3.6.6 改善系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的方法
小結
習題
第4章 根軌跡法
4.1 根軌跡法的概念與方程
4.1.1 根軌跡的概念
4.1.2 根軌跡與系統(tǒng)性能
4.1.3 閉環(huán)零、極點與開環(huán)零、極點之間的關系
4.1.4 根軌跡方程
4.2 繪制根軌跡圖的基本法則
4.3 廣義根軌跡
4.4 利用根軌跡分析系統(tǒng)的性能
4.4.1 閉環(huán)零極點分布與階躍響應的關系
4.4.2 主導極點與偶極子
4.5 基于根軌跡的控制系統(tǒng)設計示例
小結
習題
第5章 頻域分析法
5.1 頻率特性
5.1.1 基本概念
5.1.2 求取頻率特性的數(shù)學方法
5.1.3 頻率特性圖示法
5.2 典型環(huán)節(jié)的頻率特性
5.2.1 典型環(huán)節(jié)
5.2.2 比例環(huán)節(jié)(放大環(huán)節(jié))
5.2.3 積分環(huán)節(jié)
5.2.4 微分環(huán)節(jié)
5.2.5 慣性環(huán)節(jié)
5.2.6 一階微分環(huán)節(jié)
5.2.7 振蕩環(huán)節(jié)
5.2.8 二階微分環(huán)節(jié)
5.3 控制系統(tǒng)開環(huán)頻率特性
5.3.1 開環(huán)幅相特性曲線的繪制
5.3.2 伯德圖的繪制
5.3.3 *小相位系統(tǒng)和非*小相位系統(tǒng)
5.4 穩(wěn)定判據(jù)及穩(wěn)定裕度
5.4.1 奈氏穩(wěn)定判據(jù)
5.4.2 奈氏穩(wěn)定判據(jù)的實際方法
5.4.3 對數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)
5.4.4 控制系統(tǒng)穩(wěn)定裕度
5.5 閉環(huán)頻域性能指標及時域性能指標的估算
5.5.1 閉環(huán)頻域性能指標
5.5.2 時域性能指標的估算
5.6 系統(tǒng)開環(huán)頻率特性三頻段的概念
5.6.1 低頻段與系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的關系
5.6.2 中頻段與系統(tǒng)動態(tài)性能的關系
5.6.3 高頻段與系統(tǒng)抗干擾能力的關系
5.7 用實驗法求傳遞函數(shù)
5.8 控制系統(tǒng)頻域分析與設計示例
小結
習題
第6章 控制系統(tǒng)的設計與校正
6.1 控制系統(tǒng)的設計步驟
6.2 性能指標與系統(tǒng)設計的基本思路
6.2.1 時域指標
6.2.2 頻域指標
6.2.3 各項指標的關系
6.2.4 系統(tǒng)帶寬的選擇
6.2.5 校正方式
6.3 基本控制律
6.3.1 比例(P)控制
6.3.2 比例-微分(PD)控制
6.3.3 積分(I)控制
6.3.4 比例-積分(PI)控制
6.3.5 比例-積分-微分(PID)控制
6.4 常用串聯(lián)校正網(wǎng)絡
6.4.1 超前校正網(wǎng)絡和滯后校正網(wǎng)絡
6.4.2 用伯德圖設計超前校正網(wǎng)絡
6.4.3 用伯德圖設計滯后校正網(wǎng)絡
6.4.4 超前-滯后校正網(wǎng)絡
6.5 常用串聯(lián)校正方法
6.5.1 二階典型系統(tǒng)校正法
6.5.2 三階典型系統(tǒng)校正法
6.5.3 高階典型系統(tǒng)“期望”特性校正法
6.6 反饋校正
6.6.1 比例負反饋
6.6.2 速度反饋
6.6.3 反饋校正的作用
6.6.4 負反饋校正的作用
6.7 前饋校正
6.7.1 前置濾波組合校正
6.7.2 *小節(jié)拍組合校正
6.8 復合校正
6.8.1 復合校正的概念
6.8.2 附加順饋補償?shù)膹秃闲Ｕ?
6.8.3 附加干擾補償?shù)膹秃闲Ｕ?
6.8.4 復合校正舉例
6.8.5 部分補償系統(tǒng)
6.9 控制系統(tǒng)設計實例
小結
習題
附錄A 傅里葉變換和拉普拉斯變換
附錄B MATLAB在控制系統(tǒng)分析與設計中的應用
參考文獻
展開全部
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