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自動(dòng)控制原理 第3版 版權(quán)信息
- ISBN：9787111732341
- 條形碼：9787111732341 ; 978-7-111-73234-1
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
- 重量：暫無(wú)
- 所屬分類：>>
自動(dòng)控制原理 第3版 本書(shū)特色
本書(shū)較全面地闡述了經(jīng)典控制理論的基本概念、分析方法及其應(yīng)用。
自動(dòng)控制原理 第3版 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書(shū)較全面地闡述了經(jīng)典控制理論的基本概念、分析方法及其應(yīng)用。全書(shū)共分8章，主要介紹了自動(dòng)控制的基本概念、控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立方法，全面闡述了線性定常連續(xù)系統(tǒng)的時(shí)域分析法、根軌跡分析法、頻域分析法以及線性控制系統(tǒng)的校正，詳細(xì)討論了線性離散控制系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)的分析方法。本書(shū)的特點(diǎn)是：基本概念清晰，講解深入淺出、圖文并茂、精練嚴(yán)謹(jǐn)；應(yīng)用MATLAB及控制系統(tǒng)工具箱進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，提供仿真程序及二維碼演示視頻，便于讀者理解和掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)；結(jié)合工程實(shí)際選擇應(yīng)用案例，編寫(xiě)了豐富的例題和習(xí)題，同時(shí)給出完整的解題步驟及習(xí)題參考答案；新增的每章小結(jié)簡(jiǎn)明精要，幫助讀者歸納與總結(jié)。本書(shū)可作為普通高校自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、測(cè)控、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化等專業(yè)本科生的教材，亦可供從事自動(dòng)化技術(shù)工作的科技人員自學(xué)與參考。本書(shū)配有以下教學(xué)資源：電子課件、演示視頻和仿真代碼，歡迎選用本書(shū)作教材的教師登錄www.cmpedu.com注冊(cè)后下載，或發(fā)郵件至jinacmp@163.com索取。
自動(dòng)控制原理 第3版 目錄
〖1〗自動(dòng)控制原理第3版前言〖2〗Ⅴ目錄前言
第1章自動(dòng)控制的基本概念1
1.1概述1
1.2自動(dòng)控制的基本原理2
1.2.1自動(dòng)控制系統(tǒng)舉例2
1.2.2自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)成4
1.3自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本控制方式6
1.3.1開(kāi)環(huán)控制6
1.3.2閉環(huán)控制6
1.3.3復(fù)合控制7
1.4自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類7
1.4.1按輸入信號(hào)特征分類7
1.4.2按系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型分類7
1.4.3按時(shí)間變量特性分類8
1.4.4按系統(tǒng)參數(shù)特性分類9
1.5對(duì)控制系統(tǒng)性能的基本要求9
1.5.1穩(wěn)定性10
1.5.2快速性10
1.5.3準(zhǔn)確性10
1.6MATLAB在控制系統(tǒng)研究中的應(yīng)用11
本章小結(jié)12
習(xí)題13
第2章控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型14
2.1概述14
2.2控制系統(tǒng)微分方程的建立15
2.2.1典型控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型15
2.2.2非線性微分方程的線性化21
2.3傳遞函數(shù)23
2.3.1傳遞函數(shù)的概念和性質(zhì)24
2.3.2典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)26
2.4控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖30
2.4.1結(jié)構(gòu)圖的概念30
2.4.2控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的建立31
2.4.3結(jié)構(gòu)圖的等效變換33
2.4.4信號(hào)流圖40
2.4.5梅遜公式43
2.5控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)45
2.6控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的MATLAB描述47
2.6.1MATLAB中傳遞函數(shù)的描述
方法47
2.6.2MATLAB中的模型連接函數(shù)50
2.6.3利用MATLAB的符號(hào)運(yùn)算
求取傳遞函數(shù)51
2.6.4應(yīng)用Simulink求控制系統(tǒng)的
傳遞函數(shù)52
本章小結(jié)54
習(xí)題54
第3章時(shí)域分析法59
3.1概述59
3.2瞬態(tài)響應(yīng)59
3.2.1典型輸入信號(hào)60
3.2.2一階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)61
3.2.3二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)63
3.2.4時(shí)域性能指標(biāo)68
3.2.5瞬態(tài)響應(yīng)分析69
3.2.6線性定常系統(tǒng)的重要特性73
3.2.7高階系統(tǒng)的近似分析74
3.3穩(wěn)定性76
3.3.1穩(wěn)定性的基本概念76
3.3.2勞斯判據(jù)80
3.3.3赫爾維茨判據(jù)84
3.4穩(wěn)態(tài)誤差分析86
3.4.1穩(wěn)態(tài)誤差的概念86
3.4.2穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算87
3.4.3降低穩(wěn)態(tài)誤差的主要措施93
3.5應(yīng)用MATLAB進(jìn)行控制系統(tǒng)
時(shí)域分析95
3.5.1系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)分析95
3.5.2系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析98
3.5.3系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析99
本章小結(jié)102
習(xí)題102
第4章根軌跡分析法105
4.1概述105
4.2根軌跡的概念105
4.3根軌跡的繪制108
4.3.1繪制根軌跡的基本規(guī)則108
4.3.2根軌跡繪制舉例117
4.4廣義根軌跡的繪制122
4.4.1參變量根軌跡的繪制122
4.4.2正反饋系統(tǒng)根軌跡的繪制124
4.5控制系統(tǒng)的根軌跡分析126
4.5.1性能指標(biāo)在s平面上的表示126
4.5.2開(kāi)環(huán)零、極點(diǎn)對(duì)根軌跡的影響127
4.5.3閉環(huán)零、極點(diǎn)分布與系統(tǒng)
性能的關(guān)系130
4.6利用MATLAB繪制根軌跡圖133
本章小結(jié)137
習(xí)題138
第5章頻域分析法140
5.1概述140
5.2頻率特性140
5.2.1頻率特性的基本概念140
5.2.2頻率特性的求取141
5.3頻率特性的圖示方法144
5.3.1極坐標(biāo)圖144
5.3.2對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖150
5.3.3對(duì)數(shù)幅相圖158
5.4頻域穩(wěn)定性判據(jù)159
5.4.1映射定理159
5.4.2奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)160
5.5控制系統(tǒng)的穩(wěn)定裕量165
5.5.1穩(wěn)定裕量的定義165
5.5.2穩(wěn)定裕量的計(jì)算167
5.5.3穩(wěn)定裕量與瞬態(tài)性能指標(biāo)
之間的關(guān)系169
5.6控制系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性171
5.6.1閉環(huán)頻率特性曲線的繪制171
5.6.2閉環(huán)頻域性能指標(biāo)175
5.6.3閉環(huán)頻域性能指標(biāo)與瞬態(tài)性能
指標(biāo)之間的關(guān)系176
5.7利用MATLAB進(jìn)行控制系統(tǒng)頻域
分析178
5.7.1頻域分析法相關(guān)函數(shù)178
5.7.2應(yīng)用舉例179
本章小結(jié)182
習(xí)題182
第6章線性控制系統(tǒng)的校正186
6.1概述186
6.2校正裝置及其特性187
6.2.1無(wú)源校正裝置188
6.2.2有源校正裝置192
6.2.3PID調(diào)節(jié)器193
6.3串聯(lián)校正194
6.3.1串聯(lián)超前校正195
6.3.2串聯(lián)滯后校正197
6.3.3串聯(lián)滯后-超前校正200
6.4反饋校正202
6.4.1反饋校正的原理及特點(diǎn)203
6.4.2反饋校正及其參數(shù)確定204
6.5復(fù)合校正207
6.5.1復(fù)合校正的原理及特點(diǎn)207
6.5.2復(fù)合校正及其參數(shù)確定207
6.6應(yīng)用MATLAB進(jìn)行系統(tǒng)校正209
6.6.1應(yīng)用MATLAB程序進(jìn)行
系統(tǒng)校正210
6.6.2Simulink環(huán)境下的系統(tǒng)
設(shè)計(jì)和校正211
6.6.3Simulink環(huán)境下的物理
模型校正設(shè)計(jì)213
本章小結(jié)215
習(xí)題215
〖1〗Ⅵ自動(dòng)控制原理第3版目錄〖2〗Ⅶ第7章離散控制系統(tǒng)217
7.1概述217
7.2采樣過(guò)程與采樣定理219
7.2.1采樣過(guò)程及其數(shù)學(xué)描述219
7.2.2采樣定理220
7.2.3信號(hào)的保持222
7.3Z變換理論224
7.3.1Z變換定義和性質(zhì)224
7.3.2Z變換方法227
7.3.3Z反變換方法230
7.4離散控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述233
7.4.1線性常系數(shù)差分方程233
7.4.2脈沖傳遞函數(shù)235
7.5離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析及
瞬態(tài)響應(yīng)244
7.5.1穩(wěn)定性分析244
7.5.2瞬態(tài)響應(yīng)248
7.5.3離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差249
7.6離散系統(tǒng)的數(shù)字控制器設(shè)計(jì)251
7.7MATLAB在離散控制系統(tǒng)中的應(yīng)用256
7.7.1離散系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立257
7.7.2MATLAB中的離散控制系統(tǒng)
分析函數(shù)258
本章小結(jié)262
習(xí)題262
第8章非線性系統(tǒng)分析265
8.1概述265
8.2非線性系統(tǒng)的特點(diǎn)266
8.2.1典型非線性特性266
8.2.2非線性系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)267
8.3相平面法269
8.3.1相平面的基本概念269
8.3.2相平面圖的繪制270
8.3.3奇點(diǎn)和極限環(huán)274
8.3.4相平面分析舉例277
8.4描述函數(shù)法281
8.4.1描述函數(shù)的基本概念281
8.4.2典型非線性特性的描述函數(shù)283
8.4.3用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)287
8.5MATLAB在非線性控制系統(tǒng)
分析中的應(yīng)用295
8.5.1應(yīng)用MATLAB/Simulink繪制
非線性系統(tǒng)相軌跡圖295
8.5.2利用MATLAB分析非線性系統(tǒng)的
穩(wěn)定性及自激振蕩298
本章小結(jié)301
習(xí)題301
附錄部分習(xí)題參考答案304
參考文獻(xiàn)311
第1章自動(dòng)控制的基本概念1
1.1概述1
1.2自動(dòng)控制的基本原理2
1.2.1自動(dòng)控制系統(tǒng)舉例2
1.2.2自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)成4
1.3自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本控制方式6
1.3.1開(kāi)環(huán)控制6
1.3.2閉環(huán)控制6
1.3.3復(fù)合控制7
1.4自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類7
1.4.1按輸入信號(hào)特征分類7
1.4.2按系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型分類7
1.4.3按時(shí)間變量特性分類8
1.4.4按系統(tǒng)參數(shù)特性分類9
1.5對(duì)控制系統(tǒng)性能的基本要求9
1.5.1穩(wěn)定性10
1.5.2快速性10
1.5.3準(zhǔn)確性10
1.6MATLAB在控制系統(tǒng)研究中的應(yīng)用11
本章小結(jié)12
習(xí)題13
第2章控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型14
2.1概述14
2.2控制系統(tǒng)微分方程的建立15
2.2.1典型控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型15
2.2.2非線性微分方程的線性化21
2.3傳遞函數(shù)23
2.3.1傳遞函數(shù)的概念和性質(zhì)24
2.3.2典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)26
2.4控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖30
2.4.1結(jié)構(gòu)圖的概念30
2.4.2控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的建立31
2.4.3結(jié)構(gòu)圖的等效變換33
2.4.4信號(hào)流圖40
2.4.5梅遜公式43
2.5控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)45
2.6控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的MATLAB描述47
2.6.1MATLAB中傳遞函數(shù)的描述
方法47
2.6.2MATLAB中的模型連接函數(shù)50
2.6.3利用MATLAB的符號(hào)運(yùn)算
求取傳遞函數(shù)51
2.6.4應(yīng)用Simulink求控制系統(tǒng)的
傳遞函數(shù)52
本章小結(jié)54
習(xí)題54
第3章時(shí)域分析法59
3.1概述59
3.2瞬態(tài)響應(yīng)59
3.2.1典型輸入信號(hào)60
3.2.2一階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)61
3.2.3二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)63
3.2.4時(shí)域性能指標(biāo)68
3.2.5瞬態(tài)響應(yīng)分析69
3.2.6線性定常系統(tǒng)的重要特性73
3.2.7高階系統(tǒng)的近似分析74
3.3穩(wěn)定性76
3.3.1穩(wěn)定性的基本概念76
3.3.2勞斯判據(jù)80
3.3.3赫爾維茨判據(jù)84
3.4穩(wěn)態(tài)誤差分析86
3.4.1穩(wěn)態(tài)誤差的概念86
3.4.2穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算87
3.4.3降低穩(wěn)態(tài)誤差的主要措施93
3.5應(yīng)用MATLAB進(jìn)行控制系統(tǒng)
時(shí)域分析95
3.5.1系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)分析95
3.5.2系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析98
3.5.3系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析99
本章小結(jié)102
習(xí)題102
第4章根軌跡分析法105
4.1概述105
4.2根軌跡的概念105
4.3根軌跡的繪制108
4.3.1繪制根軌跡的基本規(guī)則108
4.3.2根軌跡繪制舉例117
4.4廣義根軌跡的繪制122
4.4.1參變量根軌跡的繪制122
4.4.2正反饋系統(tǒng)根軌跡的繪制124
4.5控制系統(tǒng)的根軌跡分析126
4.5.1性能指標(biāo)在s平面上的表示126
4.5.2開(kāi)環(huán)零、極點(diǎn)對(duì)根軌跡的影響127
4.5.3閉環(huán)零、極點(diǎn)分布與系統(tǒng)
性能的關(guān)系130
4.6利用MATLAB繪制根軌跡圖133
本章小結(jié)137
習(xí)題138
第5章頻域分析法140
5.1概述140
5.2頻率特性140
5.2.1頻率特性的基本概念140
5.2.2頻率特性的求取141
5.3頻率特性的圖示方法144
5.3.1極坐標(biāo)圖144
5.3.2對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖150
5.3.3對(duì)數(shù)幅相圖158
5.4頻域穩(wěn)定性判據(jù)159
5.4.1映射定理159
5.4.2奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)160
5.5控制系統(tǒng)的穩(wěn)定裕量165
5.5.1穩(wěn)定裕量的定義165
5.5.2穩(wěn)定裕量的計(jì)算167
5.5.3穩(wěn)定裕量與瞬態(tài)性能指標(biāo)
之間的關(guān)系169
5.6控制系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性171
5.6.1閉環(huán)頻率特性曲線的繪制171
5.6.2閉環(huán)頻域性能指標(biāo)175
5.6.3閉環(huán)頻域性能指標(biāo)與瞬態(tài)性能
指標(biāo)之間的關(guān)系176
5.7利用MATLAB進(jìn)行控制系統(tǒng)頻域
分析178
5.7.1頻域分析法相關(guān)函數(shù)178
5.7.2應(yīng)用舉例179
本章小結(jié)182
習(xí)題182
第6章線性控制系統(tǒng)的校正186
6.1概述186
6.2校正裝置及其特性187
6.2.1無(wú)源校正裝置188
6.2.2有源校正裝置192
6.2.3PID調(diào)節(jié)器193
6.3串聯(lián)校正194
6.3.1串聯(lián)超前校正195
6.3.2串聯(lián)滯后校正197
6.3.3串聯(lián)滯后-超前校正200
6.4反饋校正202
6.4.1反饋校正的原理及特點(diǎn)203
6.4.2反饋校正及其參數(shù)確定204
6.5復(fù)合校正207
6.5.1復(fù)合校正的原理及特點(diǎn)207
6.5.2復(fù)合校正及其參數(shù)確定207
6.6應(yīng)用MATLAB進(jìn)行系統(tǒng)校正209
6.6.1應(yīng)用MATLAB程序進(jìn)行
系統(tǒng)校正210
6.6.2Simulink環(huán)境下的系統(tǒng)
設(shè)計(jì)和校正211
6.6.3Simulink環(huán)境下的物理
模型校正設(shè)計(jì)213
本章小結(jié)215
習(xí)題215
〖1〗Ⅵ自動(dòng)控制原理第3版目錄〖2〗Ⅶ第7章離散控制系統(tǒng)217
7.1概述217
7.2采樣過(guò)程與采樣定理219
7.2.1采樣過(guò)程及其數(shù)學(xué)描述219
7.2.2采樣定理220
7.2.3信號(hào)的保持222
7.3Z變換理論224
7.3.1Z變換定義和性質(zhì)224
7.3.2Z變換方法227
7.3.3Z反變換方法230
7.4離散控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述233
7.4.1線性常系數(shù)差分方程233
7.4.2脈沖傳遞函數(shù)235
7.5離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析及
瞬態(tài)響應(yīng)244
7.5.1穩(wěn)定性分析244
7.5.2瞬態(tài)響應(yīng)248
7.5.3離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差249
7.6離散系統(tǒng)的數(shù)字控制器設(shè)計(jì)251
7.7MATLAB在離散控制系統(tǒng)中的應(yīng)用256
7.7.1離散系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立257
7.7.2MATLAB中的離散控制系統(tǒng)
分析函數(shù)258
本章小結(jié)262
習(xí)題262
第8章非線性系統(tǒng)分析265
8.1概述265
8.2非線性系統(tǒng)的特點(diǎn)266
8.2.1典型非線性特性266
8.2.2非線性系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)267
8.3相平面法269
8.3.1相平面的基本概念269
8.3.2相平面圖的繪制270
8.3.3奇點(diǎn)和極限環(huán)274
8.3.4相平面分析舉例277
8.4描述函數(shù)法281
8.4.1描述函數(shù)的基本概念281
8.4.2典型非線性特性的描述函數(shù)283
8.4.3用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)287
8.5MATLAB在非線性控制系統(tǒng)
分析中的應(yīng)用295
8.5.1應(yīng)用MATLAB/Simulink繪制
非線性系統(tǒng)相軌跡圖295
8.5.2利用MATLAB分析非線性系統(tǒng)的
穩(wěn)定性及自激振蕩298
本章小結(jié)301
習(xí)題301
附錄部分習(xí)題參考答案304
參考文獻(xiàn)311
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