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自動(dòng)控制原理及其應(yīng)用 版權(quán)信息
- ISBN：9787121449680
- 條形碼：9787121449680 ; 978-7-121-44968-0
- 裝幀：暫無
- 冊(cè)數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
自動(dòng)控制原理及其應(yīng)用 內(nèi)容簡(jiǎn)介
全書以強(qiáng)化工程應(yīng)用，弱化數(shù)學(xué)推導(dǎo)為基調(diào)，主要內(nèi)容可分為五大模塊：自動(dòng)控制系統(tǒng)概述（第1章）、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型（第2章）、控制系統(tǒng)的分析方法（第3~4章）、控制系統(tǒng)的校正（第5章）和控制系統(tǒng)的工程應(yīng)用（第6~7章）。編者根據(jù)全書內(nèi)容設(shè)計(jì)了配套講解視頻、課件和習(xí)題。第2~7章包含了MATLAB軟件在自動(dòng)控制系統(tǒng)分析中的應(yīng)用。本書內(nèi)容由淺入深、循序漸進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣，蝕刻專科自動(dòng)化、機(jī)電類、電氣類、信息類等專業(yè)師生使用。
自動(dòng)控制原理及其應(yīng)用 目錄
目? ? 錄
第 1 章? 自動(dòng)控制系統(tǒng)概述
1．1 自動(dòng)控制理論的發(fā)展史 / 001
1．2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本原理和控制方式 / 002
1．2．1 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本原理 / 002
1．2．2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式 / 003
1．3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成與分類 / 005
1．3．1 自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成 / 005
1．3．2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類 / 007
1．4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求 / 008
1．5 自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例分析 / 009
本章小結(jié) / 012
習(xí)題 / 012
第 2 章? 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
2．1 微分方程 / 014
2．2 拉氏變換 / 017
2．2．1 拉氏變換的概念 / 017
2．2．2 拉氏反變換 / 019
2．3 傳遞函數(shù) / 019
2．3．1 傳遞函數(shù)的定義 / 019
2．3．2 傳遞函數(shù)的性質(zhì) / 020
2．3．3 傳遞函數(shù)的求取 / 021
2．4 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù) / 022
2．4．1 比例環(huán)節(jié) / 022
2．4．2 積分環(huán)節(jié) / 022
2．4．3 微分環(huán)節(jié) / 023
2．4．4 慣性環(huán)節(jié) / 024
2．5 系統(tǒng)方框圖及其等效變換 / 024
2．5．1 方框圖 / 024
2．5．2 方框圖的等效變換 / 026
2．6 反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù) / 031
2．6．1 系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù) / 031
2．6．2 系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù) / 031
2．7 MATLAB 在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 / 032
2．7．1 用 MATLAB 建立傳遞函數(shù)模型 / 032
2．7．2 用 MATLAB 建立系統(tǒng)連接 / 035
本章小結(jié) / 038
習(xí)題 / 038
第 3 章? 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析法
3．1 典型輸入信號(hào)和時(shí)域性能指標(biāo) / 041
3．1．1 典型輸入信號(hào) / 041
3．1．2 時(shí)域性能指標(biāo) / 043
3．2 一階系統(tǒng)的時(shí)域分析 / 043
3．2．1 單位階躍響應(yīng) / 044
3．2．2 單位斜坡響應(yīng) / 045
3．3 二階系統(tǒng)的時(shí)域分析 / 046
3．3．1 二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng) / 046
3．3．2 系統(tǒng)的暫態(tài)性能指標(biāo) / 049
3．4 系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 / 053
3．4．1 系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念和穩(wěn)定的充要條件 / 053
3．4．2 代數(shù)判據(jù) / 056
3．5 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析 / 057
3．5．1 穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算 / 058
3．5．2 輸入信號(hào)對(duì)穩(wěn)態(tài)誤差的影響 / 058
3．5．3 干擾信號(hào)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差 / 063
3．6 MATLAB 在時(shí)域分析中的應(yīng)用 / 063
3．6．1 用 MATLAB 分析線性動(dòng)態(tài)過程 / 063
3．6．2 用 MATLAB 分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性 / 066
3．6．3 用 MATLAB 分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差 / 068
3．7 哈勃太空望遠(yuǎn)鏡指向系統(tǒng)設(shè)計(jì) / 069
本章小結(jié) / 072
習(xí)題 / 073
第 4 章? 控制系統(tǒng)的頻域分析法
4．1 頻率特性 / 076
4．1．1 頻率特性的基本概念 / 076
4．1．2 頻率特性與傳遞函數(shù)的關(guān)系 / 077
4．1．3 頻率特性的數(shù)學(xué)式表示法 / 078
4．1．4 頻率特性的圖形表示方法 / 079
4．2 典型環(huán)節(jié)的頻率特性 / 081
4．3 系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性 / 088
4．3．1 系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性 / 088
4．3．2 系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性 / 091
4．4 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù) / 095
4．4．1 奈氏穩(wěn)定判據(jù) / 095
4．4．2 對(duì)數(shù)頻率特性曲線上的表述 / 096
4．5 穩(wěn)定裕量和系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性 / 097
4．5．1 相位穩(wěn)定裕量 / 097
4．5．2 增益穩(wěn)定裕量 / 097
4．5．3 系統(tǒng)開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性與系統(tǒng)性能的關(guān)系 / 100
4．6 MATLAB 在頻域分析中的應(yīng)用 / 103
4．6．1 頻率特性的概念 / 103
4．6．2 用 nyquist(sys) 繪制奈氏圖 / 103
4．6．3 用 bode(sys) 畫對(duì)數(shù)頻率特性曲線 / 106
4．6．4 用 margin(sys) 計(jì)算增益穩(wěn)定裕量和相位穩(wěn)定裕 量 / 108
4．7 RC 低通濾波器的設(shè)計(jì) / 109
4．7．1 電路的組成 / 109
4．7．2 電壓放大倍數(shù) / 109
4．7．3 低通濾波器的對(duì)數(shù)頻率特性曲線 / 109
本章小結(jié) / 111
習(xí)題 / 111
第 5 章? 控制系統(tǒng)的校正
5．1 校正的基本概念 / 114
5．1．1 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟 / 114
5．1．2 校正的概念 / 115
5．1．3 校正的方式 / 115
5．2 PID 基本控制規(guī)律及對(duì)性能的影響 / 116
5．2．1 比例控制器 / 117
5．2．2 比例微分（PD）控制器 / 119
5．2．3 比例積分（PI）控制器 / 121
5．2．4 比例積分微分（PID）控制器 / 124
5．3 反饋校正和復(fù)合校正 / 127
5．3．1 反饋校正 / 127
5．3．2 復(fù)合校正 / 128
5．4 PID 控制器參數(shù)的整定 / 130
5．4．1 臨界比例度法 / 130
5．4．2 衰減曲線法 / 133
5．4．3 經(jīng)驗(yàn)湊試法 / 136
5．5 摩托車距離控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) / 137
本章小結(jié) / 142
習(xí)題 / 143
第 6 章? 直流調(diào)速系統(tǒng)
6．1 直流調(diào)速系統(tǒng)概述 / 145
6．2 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的工作原理 / 146
6．3 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的工作原理 / 146
6．4 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) / 147
本章小結(jié) / 154
習(xí)題 / 154
第 7 章? 伺服系統(tǒng)
7．1 伺服系統(tǒng)概述 / 155
7．1．1 伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 / 155
7．1．2 伺服系統(tǒng)的分類 / 156
7．1．3 伺服系統(tǒng)的三種工作模式 / 157
7．1．4 伺服系統(tǒng)的三環(huán)結(jié)構(gòu) / 158
7．2 伺服系統(tǒng)的主要元件 / 159
7．2．1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) / 159
7．2．2 伺服電動(dòng)機(jī) / 165
7．3 位置隨動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 / 167
7．3．1 位置隨動(dòng)系統(tǒng)的介紹 / 167
7．3．2 位置隨動(dòng)系統(tǒng)的組成 / 168
7．3．3 位置隨動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) / 170
7．3．4 位置隨動(dòng)系統(tǒng)的MATLAB 仿真 / 171
本章小結(jié) / 177
習(xí)題 / 178
仿真實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一 MATLAB 在控制系統(tǒng)模型分析中的應(yīng)用 / 179
實(shí)驗(yàn)二 一階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的數(shù)字仿真 / 181
實(shí)驗(yàn)三 二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的數(shù)字仿真 / 183
實(shí)驗(yàn)四 MATLAB 在穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)誤差分析中的應(yīng)用 / 183
實(shí)驗(yàn)五 MATLAB 在頻域分析中的應(yīng)用 / 185
實(shí)驗(yàn)六 PID 控制器 / 186
實(shí)驗(yàn)七 PID 參數(shù)整定 / 188
參考文獻(xiàn)
第 1 章? 自動(dòng)控制系統(tǒng)概述
1．1 自動(dòng)控制理論的發(fā)展史 / 001
1．2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本原理和控制方式 / 002
1．2．1 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本原理 / 002
1．2．2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式 / 003
1．3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成與分類 / 005
1．3．1 自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成 / 005
1．3．2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類 / 007
1．4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求 / 008
1．5 自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例分析 / 009
本章小結(jié) / 012
習(xí)題 / 012
第 2 章? 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
2．1 微分方程 / 014
2．2 拉氏變換 / 017
2．2．1 拉氏變換的概念 / 017
2．2．2 拉氏反變換 / 019
2．3 傳遞函數(shù) / 019
2．3．1 傳遞函數(shù)的定義 / 019
2．3．2 傳遞函數(shù)的性質(zhì) / 020
2．3．3 傳遞函數(shù)的求取 / 021
2．4 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù) / 022
2．4．1 比例環(huán)節(jié) / 022
2．4．2 積分環(huán)節(jié) / 022
2．4．3 微分環(huán)節(jié) / 023
2．4．4 慣性環(huán)節(jié) / 024
2．5 系統(tǒng)方框圖及其等效變換 / 024
2．5．1 方框圖 / 024
2．5．2 方框圖的等效變換 / 026
2．6 反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù) / 031
2．6．1 系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù) / 031
2．6．2 系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù) / 031
2．7 MATLAB 在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 / 032
2．7．1 用 MATLAB 建立傳遞函數(shù)模型 / 032
2．7．2 用 MATLAB 建立系統(tǒng)連接 / 035
本章小結(jié) / 038
習(xí)題 / 038
第 3 章? 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析法
3．1 典型輸入信號(hào)和時(shí)域性能指標(biāo) / 041
3．1．1 典型輸入信號(hào) / 041
3．1．2 時(shí)域性能指標(biāo) / 043
3．2 一階系統(tǒng)的時(shí)域分析 / 043
3．2．1 單位階躍響應(yīng) / 044
3．2．2 單位斜坡響應(yīng) / 045
3．3 二階系統(tǒng)的時(shí)域分析 / 046
3．3．1 二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng) / 046
3．3．2 系統(tǒng)的暫態(tài)性能指標(biāo) / 049
3．4 系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 / 053
3．4．1 系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念和穩(wěn)定的充要條件 / 053
3．4．2 代數(shù)判據(jù) / 056
3．5 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析 / 057
3．5．1 穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算 / 058
3．5．2 輸入信號(hào)對(duì)穩(wěn)態(tài)誤差的影響 / 058
3．5．3 干擾信號(hào)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差 / 063
3．6 MATLAB 在時(shí)域分析中的應(yīng)用 / 063
3．6．1 用 MATLAB 分析線性動(dòng)態(tài)過程 / 063
3．6．2 用 MATLAB 分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性 / 066
3．6．3 用 MATLAB 分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差 / 068
3．7 哈勃太空望遠(yuǎn)鏡指向系統(tǒng)設(shè)計(jì) / 069
本章小結(jié) / 072
習(xí)題 / 073
第 4 章? 控制系統(tǒng)的頻域分析法
4．1 頻率特性 / 076
4．1．1 頻率特性的基本概念 / 076
4．1．2 頻率特性與傳遞函數(shù)的關(guān)系 / 077
4．1．3 頻率特性的數(shù)學(xué)式表示法 / 078
4．1．4 頻率特性的圖形表示方法 / 079
4．2 典型環(huán)節(jié)的頻率特性 / 081
4．3 系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性 / 088
4．3．1 系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性 / 088
4．3．2 系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性 / 091
4．4 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù) / 095
4．4．1 奈氏穩(wěn)定判據(jù) / 095
4．4．2 對(duì)數(shù)頻率特性曲線上的表述 / 096
4．5 穩(wěn)定裕量和系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性 / 097
4．5．1 相位穩(wěn)定裕量 / 097
4．5．2 增益穩(wěn)定裕量 / 097
4．5．3 系統(tǒng)開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性與系統(tǒng)性能的關(guān)系 / 100
4．6 MATLAB 在頻域分析中的應(yīng)用 / 103
4．6．1 頻率特性的概念 / 103
4．6．2 用 nyquist(sys) 繪制奈氏圖 / 103
4．6．3 用 bode(sys) 畫對(duì)數(shù)頻率特性曲線 / 106
4．6．4 用 margin(sys) 計(jì)算增益穩(wěn)定裕量和相位穩(wěn)定裕 量 / 108
4．7 RC 低通濾波器的設(shè)計(jì) / 109
4．7．1 電路的組成 / 109
4．7．2 電壓放大倍數(shù) / 109
4．7．3 低通濾波器的對(duì)數(shù)頻率特性曲線 / 109
本章小結(jié) / 111
習(xí)題 / 111
第 5 章? 控制系統(tǒng)的校正
5．1 校正的基本概念 / 114
5．1．1 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟 / 114
5．1．2 校正的概念 / 115
5．1．3 校正的方式 / 115
5．2 PID 基本控制規(guī)律及對(duì)性能的影響 / 116
5．2．1 比例控制器 / 117
5．2．2 比例微分（PD）控制器 / 119
5．2．3 比例積分（PI）控制器 / 121
5．2．4 比例積分微分（PID）控制器 / 124
5．3 反饋校正和復(fù)合校正 / 127
5．3．1 反饋校正 / 127
5．3．2 復(fù)合校正 / 128
5．4 PID 控制器參數(shù)的整定 / 130
5．4．1 臨界比例度法 / 130
5．4．2 衰減曲線法 / 133
5．4．3 經(jīng)驗(yàn)湊試法 / 136
5．5 摩托車距離控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) / 137
本章小結(jié) / 142
習(xí)題 / 143
第 6 章? 直流調(diào)速系統(tǒng)
6．1 直流調(diào)速系統(tǒng)概述 / 145
6．2 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的工作原理 / 146
6．3 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的工作原理 / 146
6．4 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) / 147
本章小結(jié) / 154
習(xí)題 / 154
第 7 章? 伺服系統(tǒng)
7．1 伺服系統(tǒng)概述 / 155
7．1．1 伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 / 155
7．1．2 伺服系統(tǒng)的分類 / 156
7．1．3 伺服系統(tǒng)的三種工作模式 / 157
7．1．4 伺服系統(tǒng)的三環(huán)結(jié)構(gòu) / 158
7．2 伺服系統(tǒng)的主要元件 / 159
7．2．1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) / 159
7．2．2 伺服電動(dòng)機(jī) / 165
7．3 位置隨動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 / 167
7．3．1 位置隨動(dòng)系統(tǒng)的介紹 / 167
7．3．2 位置隨動(dòng)系統(tǒng)的組成 / 168
7．3．3 位置隨動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) / 170
7．3．4 位置隨動(dòng)系統(tǒng)的MATLAB 仿真 / 171
本章小結(jié) / 177
習(xí)題 / 178
仿真實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一 MATLAB 在控制系統(tǒng)模型分析中的應(yīng)用 / 179
實(shí)驗(yàn)二 一階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的數(shù)字仿真 / 181
實(shí)驗(yàn)三 二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的數(shù)字仿真 / 183
實(shí)驗(yàn)四 MATLAB 在穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)誤差分析中的應(yīng)用 / 183
實(shí)驗(yàn)五 MATLAB 在頻域分析中的應(yīng)用 / 185
實(shí)驗(yàn)六 PID 控制器 / 186
實(shí)驗(yàn)七 PID 參數(shù)整定 / 188
參考文獻(xiàn)
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自動(dòng)控制原理及其應(yīng)用 作者簡(jiǎn)介
徐君燕，女，浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院骨干教師，長(zhǎng)期從事相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和科研，具備較為豐富的教材編寫經(jīng)驗(yàn)和科研經(jīng)歷。
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