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自動控制原理(厲玉鳴) 版權(quán)信息
- ISBN：9787502570927
- 條形碼：9787502570927 ; 978-7-5025-7092-7
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
自動控制原理(厲玉鳴) 內(nèi)容簡介
本書為高等學校《自動控制原理》課程教材，適用于自動化、電氣工程及其自動化等其他相關(guān)專業(yè)，諸如石油、化工、機械、冶金、信息、電力、醫(yī)藥、輕工等相關(guān)專業(yè)都是本書涉及的主要范圍。 本書的內(nèi)容包括經(jīng)典控制理論與現(xiàn)代控制理論的基本概念和若干應(yīng)用。編寫時既照顧到控制理論的完整性和系統(tǒng)性，又力求理論與實踐相結(jié)合。 本書本著循序漸進、啟發(fā)思維的原則，力求在內(nèi)容安排上遵街教學的內(nèi)在規(guī)律，既有利于教學，又利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。在各章末專門安排了學生自讀的內(nèi)容，使學生能掌握各章的重點內(nèi)容，并通過大量實例分析和習題，使學生了解并逐步掌握控制理論在生產(chǎn)中的應(yīng)用，力圖使讀者能學以致用。本書還介紹了Matlab在控制系統(tǒng)分析及設(shè)計中的應(yīng)用，以幫助學生更快更好地掌握本書的主要內(nèi)容。 本書對控制工程領(lǐng)域從事科學研究及相關(guān)工程技術(shù)人員，具有參考價值。
自動控制原理(厲玉鳴) 目錄
1章概述1
11自動控制理論的發(fā)展及趨勢1
12開環(huán)控制與閉環(huán)控制2
13對自動控制系統(tǒng)的基本要求4
131穩(wěn)定性4
132精確性5
133快速性5
14本書梗概6
141建模6
142系統(tǒng)分析6
143系統(tǒng)綜合6
15學生自讀6
151學習目標6
152例題分析與工程實例6
153本章小結(jié)9
習題19
第2章控制系統(tǒng)及其組成環(huán)節(jié)的數(shù)學
模型11
21數(shù)學模型的類型及建模方法11
211數(shù)學模型的幾種類型11
212數(shù)學模型建立的一般方法11
22系統(tǒng)的微分方程數(shù)學模型的建立11
23控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型15
231傳遞函數(shù)15
232控制系統(tǒng)中的典型環(huán)節(jié)17
233系統(tǒng)方塊圖21
234信號流圖27
235梅遜公式31
24利用Matlab建立控制系統(tǒng)模型32
25學生自讀36
251學習目標36
252例題分析與工程實例36
253本章小結(jié)38
習題239
第3章控制系統(tǒng)的時域分析法42
31控制系統(tǒng)的過渡過程形式及性能指標42
311控制系統(tǒng)的輸入信號42
312控制系統(tǒng)過渡過程的性能指標43
32一階系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)44
321單位階躍響應(yīng)45
322單位斜坡響應(yīng)46
323單位脈沖響應(yīng)47
33二階系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)48
331二階系統(tǒng)數(shù)學模型的標準形式48
332二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)49
333二階欠阻尼系統(tǒng)過渡過程的性能
指標52
34高階系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)56
341高階系統(tǒng)的解析分析56
342高階系統(tǒng)的降階近似分析58
35控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析59
351穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)類型60
352給定穩(wěn)態(tài)偏差分析61
353擾動穩(wěn)態(tài)偏差分析64
36控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析65
361系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念及條件65
362勞斯穩(wěn)定判據(jù)66
363勞斯穩(wěn)定判據(jù)的應(yīng)用70
37應(yīng)用Matlab分析控制系統(tǒng)的性能71
38學生自讀75
381學習目標75
382例題分析與工程實例75
383本章小結(jié)79
習題380
第4章根軌跡分析82
41根軌跡的概念82
411根軌跡引入的背景82
412根軌跡的概念82
413閉環(huán)零、極點與開環(huán)零、極點的
關(guān)系83
414根軌跡方程84
42根軌跡繪制的基本法則84
43廣義根軌跡89
431參數(shù)根軌跡89
432零度根軌跡的繪制法則90
44在根軌跡圖上分析系統(tǒng)性能91
441根軌跡圖上的閉環(huán)零、極點與時間
響應(yīng)的關(guān)系91
442系統(tǒng)性能定性分析的原則93
443舉例94
45利用Matlab繪制系統(tǒng)的根軌跡95
46學生自讀98
461學習目標98
462例題分析與工程實例98
463本章小結(jié)101
習題4101
第5章頻率特性分析法103
51頻率特性及其圖示法103
511頻率特性 103
512頻率特性的極坐標圖107
513典型環(huán)節(jié)的伯德（Bode）圖
示法113
52奈奎斯特（Nyquist）穩(wěn)定判據(jù)124
521柯西定理124
522奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)125
523奈奎斯特軌跡穿過F（s）奇點
情況129
524奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)的物理意義130
53穩(wěn)定裕度及其分析方法131
531穩(wěn)定裕度（適用*小相位系統(tǒng)）
的基本概念131
533系統(tǒng)的帶寬133
534穩(wěn)定裕度的分析方法134
54閉環(huán)頻率特性及其分析方法136
541開環(huán)頻率特性與閉環(huán)頻率特性136
542閉環(huán)頻率特性分析方法137
55應(yīng)用Matlab進行頻率分析139
56學習自讀141
561學習目標141
562例題分析與工程實例141
563本章小結(jié)146
習題5147
第6章線性系統(tǒng)的校正方法149
61系統(tǒng)校正的問題和校正裝置149
611性能指標及互換149
612校正方式151
613常用校正裝置及其特性152
614PID控制器154
62頻率域上的校正方法155
621串聯(lián)超前校正155
622串聯(lián)滯后校正156
623串聯(lián)滯后超前校正157
624并聯(lián)校正158
63時域上的校正方法158
631串聯(lián)校正159
632并聯(lián)校正165
633一般二次型校正裝置的設(shè)計166
634PID控制器的理論設(shè)計169
64前饋校正和復(fù)合校正170
641前饋校正的**種形式170
642前饋校正的第二種形式171
643前饋濾波器問題171
644復(fù)合校正172
65Matlab在系統(tǒng)校正中的應(yīng)用172
66學生自讀174
661學習目標174
662例題分析與工程實例174
663本章小節(jié)178
習題6178
第7章狀態(tài)空間分析設(shè)計方法180
71線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間數(shù)學模型180
711系統(tǒng)狀態(tài)空間表達的基本概念180
712線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述181
713由機理分析建立狀態(tài)空間表
達式181
714由微分方程建立狀態(tài)空間表
達式183
715由傳遞函數(shù)建立狀態(tài)空間表
達式186
716狀態(tài)空間表達式與傳遞函數(shù)
矩陣186
72系統(tǒng)的狀態(tài)空間運動分析188
721線性定常系統(tǒng)狀態(tài)運動分析188
722矩陣指數(shù)函數(shù)eAt190
73線性定常系統(tǒng)的能控性與能觀測性192
731基本概念193
732能控性與能觀測性判據(jù)195
733單輸入單輸出系統(tǒng)的能控/能觀
規(guī)范形201
734結(jié)構(gòu)分解203
74線性系統(tǒng)的狀態(tài)反饋與極點配置209
741狀態(tài)反饋與輸出反饋209
742狀態(tài)反饋極點配置211
743輸出反饋極點配置214
75狀態(tài)觀測器的設(shè)計215
751全維觀測器的設(shè)計215
752*小階觀測器219
753具有觀測器的狀態(tài)反饋控制
系統(tǒng)222
76Matlab在狀態(tài)空間分析中的應(yīng)用225
77學生自讀233
771學習目標233
772例題分析與工程實例233
773本章小結(jié)239
習題7239
第8章采樣控制系統(tǒng)分析方法242
81采樣控制系統(tǒng)概述242
82信號的采樣與保持243
821采樣器與采樣過程243
822采樣過程的數(shù)學描述244
823采樣定理及采樣保持246
83采樣信號的Z變換250
831采樣信號的Z變換250
832Z變換的基本性質(zhì)253
833Z反變換256
84離散系統(tǒng)的數(shù)學模型259
841微分方程的離散化259
842連續(xù)狀態(tài)方程的離散化260
843脈沖傳遞函數(shù)262
85采樣系統(tǒng)的數(shù)學模型之間的相互
轉(zhuǎn)換270
851差分方程和脈沖傳遞函數(shù)之間
的轉(zhuǎn)換270
852差分方程和離散狀態(tài)方程之間
的轉(zhuǎn)換270
853離散狀態(tài)方程和脈沖傳遞函數(shù)之間
的轉(zhuǎn)換272
86采樣系統(tǒng)的性能分析276
861穩(wěn)定性分析276
862穩(wěn)態(tài)特性分析280
863動態(tài)特性分析282
87Matlab在離散系統(tǒng)中的應(yīng)用285
88學生自讀288
881學習目標288
882例題分析與工程實例288
883本章小結(jié)291
習題8292
第9章非線性控制系統(tǒng)294
91概述294
911研究非線性系統(tǒng)的意義294
912非線性系統(tǒng)的一般特征295
913模型線性化295
914典型非線性環(huán)節(jié)及其影響297
915非線性系統(tǒng)的研究方法及特點298
92描述函數(shù)方法300
921描述函數(shù)的概念301
922典型非線性環(huán)節(jié)描述函數(shù)的
計算301
923描述函數(shù)分析方法305
93相平面方法310
931相平面及相軌跡的特點310
932相軌跡的繪制方法311
933線性二階系統(tǒng)的相軌跡312
934非線性系統(tǒng)相平面分析315
94李亞普諾夫穩(wěn)定性理論316
941李亞普諾夫意義下的穩(wěn)定性316
942李亞普諾夫穩(wěn)定性理論318
943線性系統(tǒng)的李亞普諾夫穩(wěn)定性
分析321
95應(yīng)用Matlab分析非線性系統(tǒng)322
96學生自讀326
961學習目標326
962例題分析與工程實例326
963本章小節(jié)329
習題9330
附錄1數(shù)學基礎(chǔ)332
附錄2根軌跡繪制法則的證明335
附錄3Matlab基礎(chǔ)知識340
部分習題答案352
參考文獻358
11自動控制理論的發(fā)展及趨勢1
12開環(huán)控制與閉環(huán)控制2
13對自動控制系統(tǒng)的基本要求4
131穩(wěn)定性4
132精確性5
133快速性5
14本書梗概6
141建模6
142系統(tǒng)分析6
143系統(tǒng)綜合6
15學生自讀6
151學習目標6
152例題分析與工程實例6
153本章小結(jié)9
習題19
第2章控制系統(tǒng)及其組成環(huán)節(jié)的數(shù)學
模型11
21數(shù)學模型的類型及建模方法11
211數(shù)學模型的幾種類型11
212數(shù)學模型建立的一般方法11
22系統(tǒng)的微分方程數(shù)學模型的建立11
23控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型15
231傳遞函數(shù)15
232控制系統(tǒng)中的典型環(huán)節(jié)17
233系統(tǒng)方塊圖21
234信號流圖27
235梅遜公式31
24利用Matlab建立控制系統(tǒng)模型32
25學生自讀36
251學習目標36
252例題分析與工程實例36
253本章小結(jié)38
習題239
第3章控制系統(tǒng)的時域分析法42
31控制系統(tǒng)的過渡過程形式及性能指標42
311控制系統(tǒng)的輸入信號42
312控制系統(tǒng)過渡過程的性能指標43
32一階系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)44
321單位階躍響應(yīng)45
322單位斜坡響應(yīng)46
323單位脈沖響應(yīng)47
33二階系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)48
331二階系統(tǒng)數(shù)學模型的標準形式48
332二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)49
333二階欠阻尼系統(tǒng)過渡過程的性能
指標52
34高階系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)56
341高階系統(tǒng)的解析分析56
342高階系統(tǒng)的降階近似分析58
35控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析59
351穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)類型60
352給定穩(wěn)態(tài)偏差分析61
353擾動穩(wěn)態(tài)偏差分析64
36控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析65
361系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念及條件65
362勞斯穩(wěn)定判據(jù)66
363勞斯穩(wěn)定判據(jù)的應(yīng)用70
37應(yīng)用Matlab分析控制系統(tǒng)的性能71
38學生自讀75
381學習目標75
382例題分析與工程實例75
383本章小結(jié)79
習題380
第4章根軌跡分析82
41根軌跡的概念82
411根軌跡引入的背景82
412根軌跡的概念82
413閉環(huán)零、極點與開環(huán)零、極點的
關(guān)系83
414根軌跡方程84
42根軌跡繪制的基本法則84
43廣義根軌跡89
431參數(shù)根軌跡89
432零度根軌跡的繪制法則90
44在根軌跡圖上分析系統(tǒng)性能91
441根軌跡圖上的閉環(huán)零、極點與時間
響應(yīng)的關(guān)系91
442系統(tǒng)性能定性分析的原則93
443舉例94
45利用Matlab繪制系統(tǒng)的根軌跡95
46學生自讀98
461學習目標98
462例題分析與工程實例98
463本章小結(jié)101
習題4101
第5章頻率特性分析法103
51頻率特性及其圖示法103
511頻率特性 103
512頻率特性的極坐標圖107
513典型環(huán)節(jié)的伯德（Bode）圖
示法113
52奈奎斯特（Nyquist）穩(wěn)定判據(jù)124
521柯西定理124
522奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)125
523奈奎斯特軌跡穿過F（s）奇點
情況129
524奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)的物理意義130
53穩(wěn)定裕度及其分析方法131
531穩(wěn)定裕度（適用*小相位系統(tǒng)）
的基本概念131
533系統(tǒng)的帶寬133
534穩(wěn)定裕度的分析方法134
54閉環(huán)頻率特性及其分析方法136
541開環(huán)頻率特性與閉環(huán)頻率特性136
542閉環(huán)頻率特性分析方法137
55應(yīng)用Matlab進行頻率分析139
56學習自讀141
561學習目標141
562例題分析與工程實例141
563本章小結(jié)146
習題5147
第6章線性系統(tǒng)的校正方法149
61系統(tǒng)校正的問題和校正裝置149
611性能指標及互換149
612校正方式151
613常用校正裝置及其特性152
614PID控制器154
62頻率域上的校正方法155
621串聯(lián)超前校正155
622串聯(lián)滯后校正156
623串聯(lián)滯后超前校正157
624并聯(lián)校正158
63時域上的校正方法158
631串聯(lián)校正159
632并聯(lián)校正165
633一般二次型校正裝置的設(shè)計166
634PID控制器的理論設(shè)計169
64前饋校正和復(fù)合校正170
641前饋校正的**種形式170
642前饋校正的第二種形式171
643前饋濾波器問題171
644復(fù)合校正172
65Matlab在系統(tǒng)校正中的應(yīng)用172
66學生自讀174
661學習目標174
662例題分析與工程實例174
663本章小節(jié)178
習題6178
第7章狀態(tài)空間分析設(shè)計方法180
71線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間數(shù)學模型180
711系統(tǒng)狀態(tài)空間表達的基本概念180
712線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述181
713由機理分析建立狀態(tài)空間表
達式181
714由微分方程建立狀態(tài)空間表
達式183
715由傳遞函數(shù)建立狀態(tài)空間表
達式186
716狀態(tài)空間表達式與傳遞函數(shù)
矩陣186
72系統(tǒng)的狀態(tài)空間運動分析188
721線性定常系統(tǒng)狀態(tài)運動分析188
722矩陣指數(shù)函數(shù)eAt190
73線性定常系統(tǒng)的能控性與能觀測性192
731基本概念193
732能控性與能觀測性判據(jù)195
733單輸入單輸出系統(tǒng)的能控/能觀
規(guī)范形201
734結(jié)構(gòu)分解203
74線性系統(tǒng)的狀態(tài)反饋與極點配置209
741狀態(tài)反饋與輸出反饋209
742狀態(tài)反饋極點配置211
743輸出反饋極點配置214
75狀態(tài)觀測器的設(shè)計215
751全維觀測器的設(shè)計215
752*小階觀測器219
753具有觀測器的狀態(tài)反饋控制
系統(tǒng)222
76Matlab在狀態(tài)空間分析中的應(yīng)用225
77學生自讀233
771學習目標233
772例題分析與工程實例233
773本章小結(jié)239
習題7239
第8章采樣控制系統(tǒng)分析方法242
81采樣控制系統(tǒng)概述242
82信號的采樣與保持243
821采樣器與采樣過程243
822采樣過程的數(shù)學描述244
823采樣定理及采樣保持246
83采樣信號的Z變換250
831采樣信號的Z變換250
832Z變換的基本性質(zhì)253
833Z反變換256
84離散系統(tǒng)的數(shù)學模型259
841微分方程的離散化259
842連續(xù)狀態(tài)方程的離散化260
843脈沖傳遞函數(shù)262
85采樣系統(tǒng)的數(shù)學模型之間的相互
轉(zhuǎn)換270
851差分方程和脈沖傳遞函數(shù)之間
的轉(zhuǎn)換270
852差分方程和離散狀態(tài)方程之間
的轉(zhuǎn)換270
853離散狀態(tài)方程和脈沖傳遞函數(shù)之間
的轉(zhuǎn)換272
86采樣系統(tǒng)的性能分析276
861穩(wěn)定性分析276
862穩(wěn)態(tài)特性分析280
863動態(tài)特性分析282
87Matlab在離散系統(tǒng)中的應(yīng)用285
88學生自讀288
881學習目標288
882例題分析與工程實例288
883本章小結(jié)291
習題8292
第9章非線性控制系統(tǒng)294
91概述294
911研究非線性系統(tǒng)的意義294
912非線性系統(tǒng)的一般特征295
913模型線性化295
914典型非線性環(huán)節(jié)及其影響297
915非線性系統(tǒng)的研究方法及特點298
92描述函數(shù)方法300
921描述函數(shù)的概念301
922典型非線性環(huán)節(jié)描述函數(shù)的
計算301
923描述函數(shù)分析方法305
93相平面方法310
931相平面及相軌跡的特點310
932相軌跡的繪制方法311
933線性二階系統(tǒng)的相軌跡312
934非線性系統(tǒng)相平面分析315
94李亞普諾夫穩(wěn)定性理論316
941李亞普諾夫意義下的穩(wěn)定性316
942李亞普諾夫穩(wěn)定性理論318
943線性系統(tǒng)的李亞普諾夫穩(wěn)定性
分析321
95應(yīng)用Matlab分析非線性系統(tǒng)322
96學生自讀326
961學習目標326
962例題分析與工程實例326
963本章小節(jié)329
習題9330
附錄1數(shù)學基礎(chǔ)332
附錄2根軌跡繪制法則的證明335
附錄3Matlab基礎(chǔ)知識340
部分習題答案352
參考文獻358
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