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自動(dòng)控制原理 版權(quán)信息
- ISBN：9787560655734
- 條形碼：9787560655734 ; 978-7-5606-5573-4
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
自動(dòng)控制原理 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書介紹自動(dòng)控制的基本原理、典型控制方法及應(yīng)用實(shí)例, 主要內(nèi)容包括: 控制系統(tǒng)的建模, 線性系統(tǒng)的時(shí)域分析法、根軌跡分析法、頻域分析法、控制系統(tǒng)的經(jīng)典校正方法及非線性系統(tǒng)的描述函數(shù)與相平面分析方法。
自動(dòng)控制原理 目錄
第1章 緒論 1
1.1 自動(dòng)控制發(fā)展簡(jiǎn)介 1
1.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要任務(wù)與基本要求 3
1.2.1 自動(dòng)控制的主要任務(wù) 4
1.2.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求 4
1.3 自動(dòng)控制的基本原理與方式 5
1.3.1 開環(huán)控制 6
1.3.2 閉環(huán)控制 8
1.3.3 復(fù)合控制 10
1.4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類 11
1.4.1 連續(xù)線性定常控制系統(tǒng) 11
1.4.2 非線性控制系統(tǒng) 12
1.5 自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例 13
1.5.1 溫度控制系統(tǒng) 13
1.5.2 速度控制系統(tǒng) 14
1.5.3 位置控制系統(tǒng) 15
習(xí)題 16
第2章 控制系統(tǒng)建模 19
2.1 微分方程建模的一般方法 19
2.1.1 線性元件的微分方程 20
2.1.2 控制系統(tǒng)的微分方程 22
2.1.3 線性系統(tǒng)的基本特征 23
2.1.4 非線性系統(tǒng)的線性化 24
2.2 拉氏變換與傳遞函數(shù) 25
2.2.1 拉氏變換的定義 25
2.2.2 拉氏變換的性質(zhì)與定理 26
2.2.3 用拉氏變換求解微分方程 29
2.2.4 傳遞函數(shù)的定義與性質(zhì) 31
2.2.5 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù) 33
2.3 控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 36
2.3.1 動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖的組成及繪制 36
2.3.2 動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖的等效變換及化簡(jiǎn) 39
2.3.3 閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 45
2.4 信號(hào)流圖及梅遜公式 47
2.4.1 信號(hào)流圖的基本要素 48
2.4.2 信號(hào)流圖的術(shù)語、性質(zhì)及繪制 48
2.4.3 信號(hào)流圖的等效變換 51
2.4.4 梅遜公式 52
2.5 控制系統(tǒng)建模的MATLAB方法 54
2.5.1 傳遞函數(shù)模型 54
2.5.2 零、極點(diǎn)模型 54
2.5.3 結(jié)構(gòu)圖模型 55
習(xí)題 56
第3章 線性系統(tǒng)的時(shí)域分析法 61
3.1 典型輸入信號(hào)與時(shí)域性能指標(biāo) 61
3.1.1 典型輸入信號(hào)及其拉氏變換 61
3.1.2 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)和動(dòng)態(tài)響應(yīng) 64
3.1.3 時(shí)域性能指標(biāo) 64
3.2 一階系統(tǒng)分析 66
3.2.1 一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng) 66
3.2.2 一階系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng) 68
3.2.3 一階系統(tǒng)的單位加速度響應(yīng) 68
3.2.4 一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng) 69
3.3 二階系統(tǒng)分析 71
3.3.1 二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng) 71
3.3.2 二階系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的性能指標(biāo) 77
3.3.3 欠阻尼二階系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng) 83
3.3.4 增加零、極點(diǎn)對(duì)動(dòng)態(tài)性能的影響 84
3.4 高階系統(tǒng)分析 89
3.4.1 高階系統(tǒng)單位階躍響應(yīng) 89
3.4.2 閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)與偶極子 90
3.5 穩(wěn)定性與代數(shù)判據(jù) 91
3.5.1 穩(wěn)定性的基本概念 91
3.5.2 線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件 92
3.5.3 代數(shù)穩(wěn)定性判據(jù) 93
3.6 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差 99
3.6.1 誤差的定義 99
3.6.2 系統(tǒng)的類型 100
3.6.3 給定穩(wěn)態(tài)誤差 101
3.6.4 擾動(dòng)穩(wěn)態(tài)誤差 103
3.6.5 改善穩(wěn)態(tài)精度的方法 105
3.7 時(shí)域分析的MATLAB方法 107
3.7.1 典型輸入信號(hào)的響應(yīng) 107
3.7.2 計(jì)算動(dòng)態(tài)性能指標(biāo) 111
3.7.3 分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性 112
習(xí)題 113
第4章 線性系統(tǒng)的根軌跡法 117
4.1 根軌跡的基本概念 117
4.1.1 根軌跡的定義 117
4.1.2 根軌跡與系統(tǒng)性能 118
4.1.3 根軌跡方程與條件 119
4.2 繪制根軌跡的基本法則 121
4.2.1 常規(guī)根軌跡繪制法則 121
4.2.2 零度根軌跡繪制法則 134
4.2.3 參數(shù)根軌跡 136
4.3 控制系統(tǒng)的根軌跡分析 138
4.3.1 單位階躍響應(yīng)的根軌跡定性分析 139
4.3.2 利用主導(dǎo)極點(diǎn)估算系統(tǒng)的性能 140
4.3.3 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 142
4.3.4 改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)根軌跡的影響 144
4.4 基于MATLAB的根軌跡分析 147
4.4.1 繪制根軌跡 147
4.4.2 分析控制系統(tǒng) 149
習(xí)題 152
第5章 線性系統(tǒng)的頻率法 154
5.1 頻率響應(yīng)與頻率特性 154
5.1.1 頻率響應(yīng) 154
5.1.2 頻率特性 155
5.2 典型環(huán)節(jié)的頻率特性 161
5.2.1 比例環(huán)節(jié) 161
5.2.2 慣性環(huán)節(jié) 162
5.2.3 積分環(huán)節(jié) 164
5.2.4 微分環(huán)節(jié) 165
5.2.5 振蕩環(huán)節(jié) 165
5.2.6 延遲環(huán)節(jié) 168
5.2.7 一階微分環(huán)節(jié)和二階微分環(huán)節(jié) 168
5.3 開環(huán)頻率特性圖的繪制 170
5.3.1 開環(huán)幅相特性曲線的繪制 170
5.3.2 開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性曲線的繪制 177
5.3.3 *小相位系統(tǒng)與非*小相位系統(tǒng) 180
5.4 控制系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定判據(jù) 184
5.4.1 輻角原理 185
5.4.2 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù) 186
5.4.3 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)的應(yīng)用 188
5.5 穩(wěn)定裕度 195
5.5.1 幅相頻率特性與穩(wěn)定裕度 195
5.5.2 對(duì)數(shù)頻率特性與穩(wěn)定裕度 197
5.6 閉環(huán)系統(tǒng)的頻率特性 199
5.6.1 向量法 199
5.6.2 等M圓和等N圓法 200
5.6.3 尼科爾斯圖法 203
5.6.4 非單位反饋系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性 206
5.6.5 閉環(huán)頻域性能指標(biāo) 206
5.7 頻率特性分析與時(shí)域性能指標(biāo) 207
5.7.1 頻率特性的重要性質(zhì) 207
5.7.2 開環(huán)頻率特性分析 208
5.7.3 閉環(huán)頻率特性分析 212
5.8 基于MATLAB的頻域分析 214
5.8.1 利用MATLAB繪制伯德圖 214
5.8.2 利用MATLAB繪制奈奎斯特圖 217
5.8.3 利用MATLAB繪制尼科爾斯圖 217
5.8.4 利用MATLAB求頻域性能指標(biāo) 219
習(xí)題 221
第6章 控制系統(tǒng)的校正 226
6.1 系統(tǒng)校正概述 226
6.1.1 校正的概念 226
6.1.2 性能指標(biāo) 227
6.1.3 校正方式 228
6.1.4 校正裝置的設(shè)計(jì)方法 230
6.1.5 頻率特性校正法 230
6.2 串聯(lián)校正 231
6.2.1 串聯(lián)超前校正 232
6.2.2 串聯(lián)滯后校正 235
6.2.3 串聯(lián)滯后-超前校正 239
6.3 反饋校正 242
6.3.1 反饋校正的原理與特點(diǎn) 242
6.3.2 綜合法反饋校正 245
6.4 復(fù)合校正 250
6.4.1 按輸入補(bǔ)償?shù)膹?fù)合校正 250
6.4.2 按擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)膹?fù)合校正 251
6.5 PID控制器 252
6.5.1 PID控制規(guī)律 253
6.5.2 PID控制參數(shù)設(shè)計(jì) 255
習(xí)題 259
第7章 非線性控制系統(tǒng)分析 261
7.1 典型非線性環(huán)節(jié)與非線性特性 261
7.1.1 典型非線性環(huán)節(jié) 261
7.1.2 非線性系統(tǒng)的特性 263
7.2 描述函數(shù)法 264
7.2.1 描述函數(shù)法的定義 264
7.2.2 典型非線性特性的描述函數(shù) 266
7.2.3 用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng) 271
7.3 相平面法 274
7.3.1 相平面法的基本概念 274
7.3.2 線性系統(tǒng)的相軌跡 275
7.3.3 相軌跡的性質(zhì) 279
7.4 相軌跡的作圖法 279
7.4.1 解析法 280
7.4.2 圖解法 280
7.5 非線性系統(tǒng)的相平面分析 283
7.5.1 奇點(diǎn)和極限環(huán) 284
7.5.2 由相平面圖求時(shí)間解 286
7.5.3 相平面分析舉例 288
習(xí)題 293
參考文獻(xiàn) 296
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