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自動控制原理及應用 版權信息
- ISBN：9787560671406
- 條形碼：9787560671406 ; 978-7-5606-7140-6
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
自動控制原理及應用 本書特色
本書在編寫過程中, 編者總結了多年的教學經驗, 參考了有關書籍和文獻, 并結合實際教學工作中的體會, 努力在應用能力培養方面下功夫, 力求突出以下特點：
(1) 本著“易讀、好教”的教材寫作目的, 簡化了數學公式的推導, 增加了實例說明, 使內容簡明扼要。
(2) 根據從系統到理論再到系統的思路, 將理論與實際緊密結合, 先感性(系統), 后理性(抽象), *后再回到實際(系統)。 從物理概念入手, 理論以夠用為度。
(3) 以介紹基本理論、基本概念和基本方法為主, 努力做到深入淺出、循序漸進, 力求用實例把抽象的理論與工程實際結合起來, 將抽象的概念說清楚、講透徹。
(4) 將MATLAB軟件在系統研究、設計中的作用和相應工具箱的使用方法與課程內容恰當結合, 使學生學會用MATLAB軟件來學習控制系統的分析和設計方法。
自動控制原理及應用 內容簡介
本書系統闡述了自動控制理論的基本分析和研究方法, 主要內容包括自動控制系統數學模型的建立, 線性系統的時域分析、根軌跡分析和頻域分析, 線性系統的校正, 線性離散控制系統的分析, 非線性控制系統中的相平面法和描述函數法, *后給出了控制系統設計實例。
本書可作為普通高等學校自動化、測控技術與儀器、電氣工程及其自動化、電子信息工程、電子信息科學與技術、通信工程、機械設計及其自動化等專業自動控制原理課程的教材, 也可供自動控制類各專業工程技術人員參考。
自動控制原理及應用 目錄
第1章 緒論
1
1.1 自動控制系統簡介 2
1.2 自動控制系統的組成 6
1.3 自動控制系統的分類 7
1.4 自動控制系統的基本要求 8
1.5 自動控制系統的分析與設計工具 9
1.5.1 MATLAB簡介 10
1.5.2 Simulink建模方法 13
本章小結 16
習題 17
第2章 控制系統的數學模型
18
2.1 拉普拉斯變換 18
2.1.1 拉普拉斯變換的定義 18
2.1.2 拉普拉斯變換的基本性質 20
2.1.3 拉普拉斯反變換 22
2.2 控制系統的時域數學模型 24
2.2.1 機械系統 25
2.2.2 電路系統 25
2.3 控制系統的復數域數學模型 26
2.3.1 傳遞函數的定義和表達式 26
2.3.2 傳遞函數的性質 28
2.3.3 傳遞函數的求法 28
2.3.4 典型環節的傳遞函數 28
2.4 控制系統的結構圖 30
2.4.1 結構圖的組成與繪制 31
2.4.2 結構圖的等效變換和簡化 32
2.4.3 閉環控制系統的傳遞函數 36
2.5 信號流圖 37
2.6 基于MATLAB的線性系統數學模型分析 40
本章小結 44
習題 44
第3章 線性系統的時域分析
47
3.1 性能指標 48
3.1.1 典型輸入信號 48
3.1.2 動態性能和穩態性能 49
3.2 一階系統的時域分析 50
3.2.1 一階系統的數學模型 50
3.2.2 一階系統的單位階躍響應 51
3.2.3 一階系統的單位斜坡響應 52
3.2.4 一階系統的單位脈沖響應 52
3.3 二階系統的時域分析 53
3.3.1 二階系統的數學模型 53
3.3.2 二階系統的單位階躍響應 54
3.3.3 典型二階系統的性能指標 56
3.4 高階系統的時域分析 60
3.5 線性系統穩定性分析 61
3.5.1 穩定的基本概念 61
3.5.2 勞斯判據 62
3.5.3 勞斯判據的應用 64
3.6 線性系統的穩態誤差分析 65
3.6.1 誤差與穩態誤差 65
3.6.2 系統的型別 67
3.6.3 典型輸入信號作用下的穩態誤差 67
3.6.4 擾動作用下的穩態誤差 69
3.7 基于MATLAB的線性系統時域分析 71
本章小結 75
習題 75
第4章 線性系統的根軌跡分析
78
4.1 根軌跡的概念 78
4.1.1 系統的根軌跡 78
4.1.2 根軌跡的幅值條件和相角條件 80
4.2 根軌跡分析法 81
4.2.1 繪制根軌跡的基本規則 81
4.2.2 參數根軌跡和多回路系統的根軌跡 89
4.2.3 正反饋回路 90
4.3 用根軌跡分析法分析系統的性能 91
4.3.1 增加開環零點、極點對根軌跡的影響 91
4.3.2 利用根軌跡分析參數調整對系統性能的影響 95
4.3.3 根據系統性能的要求估算可調參數的值 95
4.4 基于MATLAB的線性系統根軌跡分析 96
本章小結 97
習題 98
第5章 線性系統的頻域分析
100
5.1 頻率特性 100
5.1.1 頻率特性的物理概念 100
5.1.2 頻率特性的定義 101
5.1.3 頻率特性的圖示 103
5.2 典型環節的頻率特性 104
5.3 繪制開環系統的頻率特性圖 113
5.3.1 繪制開環頻率特性奈氏圖 113
5.3.2 繪制開環頻率特性伯德圖 116
5.3.3 *小相位系統與非*小相位系統 118
5.4 頻域的穩定性分析 118
5.4.1 映射定理 119
5.4.2 奈奎斯特穩定判據 120
5.4.3 對數頻率穩定判據 123
5.5 穩定裕度 124
5.6 閉環系統的頻域性能指標 127
5.6.1 由開環頻率特性估計閉環頻率特性 127
5.6.2 頻域性能指標 128
5.7 基于MATLAB的線性系統頻域分析 129
本章小結 131
習題 132
第6章 線性系統的校正
135
6.1 引言 135
6.2 串聯校正 137
6.2.1 超前校正 137
6.2.2 滯后校正 144
6.2.3 滯后-超前校正 148
6.3 線性系統的基本控制規律 150
6.3.1 基本控制規律 151
6.3.2 PID控制參數工程整定方法 153
6.4 基于MATLAB的線性系統校正分析 155
本章小結 156
習題 157
第7章 線性離散控制系統
159
7.1 引言 159
7.2 信號的采樣與保持 160
7.2.1 采樣過程 160
7.2.2 保持器 161
7.3 z變換 162
7.3.1 z變換的定義 162
7.3.2 z變換的性質 165
7.3.3 z逆變換 166
7.4 脈沖傳遞函數 167
7.4.1 脈沖傳遞函數的基本概念 167
7.4.2 采樣系統的開環傳遞函數 168
7.4.3 采樣系統的閉環脈沖傳遞函數 169
7.5 離散系統的時域分析 170
7.5.1 離散系統的穩定性分析 171
7.5.2 離散系統的瞬態響應分析 174
7.5.3 離散系統的穩態誤差 175
7.6 基于MATLAB的線性離散系統分析 178
本章小結 180
習題 180
第8章 非線性控制系統
182
8.1 非線性控制系統概述 182
8.1.1 非線性特性的分類 182
8.1.2 非線性系統的特征 184
8.1.3 非線性系統的分析與設計方法 184
8.2 相平面法 185
8.3 描述函數法 189
8.3.1 定義 189
8.3.2 典型非線性環節的描述函數 190
8.3.3 利用描述函數法分析非線性系統穩定性 194
8.4 基于MATLAB的非線性系統分析 196
本章小結 199
習題 200
第9章 控制系統設計實例
202
9.1 磁懸浮控制系統的設計 202
9.1.1 磁懸浮控制系統應用背景 202
9.1.2 磁懸浮控制系統基本組成與工作原理 203
9.1.3 磁懸浮控制系統的數學模型 204
9.1.4 磁懸浮控制系統的校正 207
9.2 磁盤驅動器的設計與分析 210
9.3 汽車運動控制系統的設計 221
9.4 火炮穩定器的設計 226
本章小結 228
附錄A 常用函數的拉氏變換表 229
附錄B 常用函數的z變換表 231
參考文獻 232
展開全部
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