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潘丰 、 徐颖秦 、 熊伟丽 编 / 机械工业出版社 / 2015-07 / 平装
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自动控制原理(第2版)
《自动控制原理(第2版)》主要面向教学研究型大学自动化类学生,同时为适应不同专业和不同层次教学的需要,各章所述的基本分析方法尽可能做到相对独立,以便使用者灵活选择。全书从适应教学研究型大学的角度出发,以经典控制理论为主,较系统地介绍了自动控制理论的基本内容,着重于基本概念、基本理论和基本分析方法及典型应用。全书共分8章,包括:自动控制系统概论、控制系统的数学模型、时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、控制系统的校正、非线性控制系统、离散控制系统等。《自动控制原理(第2版)》内容新、实用性强、重点突出、叙述深入浅出、文字简明流畅。书中除有一般性的例题外和习题外,另有一实例贯穿教材始终,每章还附有综合性的例题精解以及MATLAB在控制系统分析和设计方面的应用。每章都设有导读和小结,便于学生学习和总结。《自动控制原理(第2版)》可作为普通高等工科学校自动化、电气工程及其自动化、机械制造及自动化、测控技术与仪器以及系统工程、电力、冶金等专业的“自动控制原理”课程(48-72学时)的教材,也可作为从事自动化类各种专业的工程技术人员自学参考用书。
前言第1章引论1.1自动控制系统概述1.1.1自动控制系统的一般概念1.1.2开环控制1.1.3闭环控制1.1.4闭环控制系统的基本组成1.1.5自动控制理论的发展1.2自动控制系统的类型1.2.1按信号流向划分1.2.2按输入信号变化规律划分1.2.3线性系统和非线性系统1.2.4定常系统和时变系统1.2.5连续系统和离散系统1.2.6单输入单输出系统与多输入多输出系统1.3控制系统性能的基本要求和本课程的主要任务1.3.1控制系统性能的基本要求1.3.2本课程的主要任务1.4自动控制系统实例*1.4.1磁盘驱动读取系统1.4.2烘烤炉温度控制系统1.4.3传动控制系统本章小结思考题习题第2章控制系统的数学模型2.1线性系统的时间域数学模型:微分方程2.1.1列写系统微分方程的一般方法2.1.2线性系统的特点2.1.3线性定常系统微分方程的求解2.1.4运动的模态*2.2非线性数学模型的线性化*2.3线性系统的复数域数学模型:传递函数2.3.1传递函数的定义2.3.2传递函数的基本性质2.3.3传递函数的常用表达形式2.3.4典型环节的传递函数2.4控制系统的结构图2.4.1结构图的组成和绘制2.4.2结构图的等效变换和简化2.5信号流图和梅森增益公式2.5.1信号流图的组成及性质2.5.2根据微分方程绘制信号流图2.5.3根据系统结构图绘制信号流图2.5.4梅森增益公式2.6MATLAB中数学模型的表示*2.6.1传递函数2.6.2控制系统的结构图模型2.6.3控制系统的零极点模型本章小结思考题习题MATLAB实践与拓展题*第3章控制系统的时域分析法3.1系统的时域响应及其性能指标3.1.1典型输入信号3.1.2时域响应过程3.1.3性能指标3.2一阶系统的时域响应3.2.1一阶系统的数学模型和结构图3.2.2一阶系统的单位阶跃响应3.2.3一阶系统的单位脉冲响应3.2.4一阶系统的单位斜坡响应3.3二阶系统的时域响应3.3.1二阶系统的数学模型和结构图3.3.2二阶系统的单位阶跃响应3.3.3二阶系统阶跃响应的性能指标3.4高阶系统的时域响应3.4.1高阶系统的时域响应分析3.4.2闭环主导极点3.5线性系统的稳定性分析3.5.1稳定性的概念及定义3.5.2线性定常系统稳定的充分必要条件3.5.3线性系统的代数判据:劳斯稳定判据3.5.4控制系统的相对稳定性3.6控制系统的稳态误差3.6.1关于稳态误差的基本概念3.6.2给定信号作用下的稳态误差(静态误差系数法)3.6.3扰动信号作用下的稳态误差3.6.4提高系统控制精度的措施3.7MATLAB在时域分析中的应用3.7.1用MATLAB求系统的时域响应3.7.2任意函数作用下系统的响应3.7.3LTI观测器3.7.4Simulink中的时域响应分析举例本章小结思考题习题MATLAB实践与拓展题*第4章控制系统的根轨迹分析法4.1根轨迹的基本概念4.1.1根轨迹的定义4.1.2根轨迹方程及其幅值和相角条件4.2根轨迹绘制的基本规则4.2.1绘制根轨迹的基本规则4.2.2根轨迹绘制例题4.3广义根轨迹4.3.1参量根轨迹4.3.2零度根轨迹4.4控制系统的根轨迹分析法4.4.1根轨迹与稳定性分析4.4.2根轨迹与动态性能分析4.4.3增加开环零、极点对控制系统性能的影响4.4.4设计示例:磁盘驱动读取系统4.5MATLAB在根轨迹绘制中的应用*本章小结思考题习题MATLAB实践与拓展题*第5章控制系统的频域分析5.1频率特性5.1.1频率特性的基本概念5.1.2频率特性的求取5.1.3频率特性的图示法5.2典型环节的频率特性5.2.1比例环节5.2.2积分环节5.2.3纯微分环节5.2.4惯性环节5.2.5一阶微分环节5.2.6振荡环节5.2.7二阶微分环节5.2.8延迟环节5.3控制系统的开环频率特性5.3.1开环奈氏图5.3.2开环Bode图5.3.3最小相位系统和非最小相位系统5.3.4延迟系统5.3.5传递函数的实验法确定5.4奈奎斯特稳定判据5.4.1引言5.4.2幅角原理5.4.3奈氏判据5.4.4奈氏判据中N的简易判断方法5.5稳定裕量5.5.1相对稳定性5.5.2两个重要频率5.5.3两个稳定裕量指标5.5.4稳定裕量在Bode图中的表示5.5.5相对稳定性与对数幅频特性曲线中频段的关系5.5.6稳定裕量指标的求解5.6频率特性与系统性能的关系5.6.1开环对数频率特性曲线与系统性能的关系5.6.2开环频域指标与闭环时域指标的关系5.6.3开环频域指标与闭环频域指标的关系5.7例题精解*5.8MATLAB频域特性分析*5.8.1用MATLAB绘制奈氏图5.8.2用MATLAB绘制Bode图本章小结思考题习题MATLAB实践与拓展题*第6章控制系统的校正6.1校正的基本概念和方法6.1.1校正的基本概念6.1.2常用的校正方法6.1.3校正的性能指标6.1.4校正装置及校正目标6.2串联超前校正6.2.1超前校正装置及特点6.2.2超前校正装置的设计6.3串联滞后校正6.3.1滞后校正装置及特点6.3.2滞后校正装置的设计6.4串联滞后超前校正6.4.1滞后超前校正装置及特点6.4.2滞后超前校正装置的设计6.5PID控制器6.5.1比例积分(PI)控制器6.5.2比例微分(PD)控制器6.5.3比例积分微分(PID)控制器6.5.4PID控制器的实现6.6期望频率特性法校正6.6.1期望开环对数幅频特性曲线的绘制6.6.2期望特性法串联校正6.7反馈校正6.7.1反馈校正的原理6.7.2反馈校正的设计6.7.3反馈校正的其他应用6.8复合校正6.8.1复合校正的基本概念6.8.2按扰动补偿的复合校正6.8.3按输入补偿的复合校正6.9例题精解*6.10基于MATLAB和Simulink的系统校正*6.10.1相位超前校正6.10.2相位滞后校正6.10.3利用Simulink工具箱实现系统校正本章小结思考题习题MATLAB实践与拓展题*第7章非线性系统分析7.1引言7.2典型非线性特性7.2.1常见的几种典型非线性特性7.2.2非线性系统的特征7.2.3非线性特性的应用7.2.4非线性系统的分析方法7.3描述函数法7.3.1描述函数的定义及求法7.3.2典型非线性特性的描述函数7.3.3非线性系统的稳定性分析7.3.4自激振荡的分析与计算7.4相平面法7.4.1相平面法的基本概念7.4.2相轨迹图的绘制7.4.3奇点和奇线7.4.4用相平面法分析非线性系统7.5MATLAB在非线性系统分析中的应用本章小结思考题习题MATLAB实践与拓展题*第8章离散控制系统8.1引言8.1.1离散系统的基本概念8.1.2离散系统的特点8.2信号的采样与复现8.2.1采样过程8.2.2采样定理8.2.3零阶保持器8.3z变换8.3.1z变换的定义8.3.2z变换的性质8.3.3z反变换8.4离散系统的数学模型8.4.1离散系统的数学定义8.4.2脉冲传递函数8.4.3开环系统脉冲传递函数8.4.4闭环系统脉冲传递函数8.5离散系统的性能分析8.5.1稳定性分析与判断8.5.2稳态误差及其计算8.5.3闭环极点与瞬态响应的关系8.5.4动态性能分析8.6MATLAB在离散系统分析中的应用*本章小结思考题习题MATLAB实践与拓展题*附录A常用函数的拉氏变换表和z变换表附录BMATLAB和Simulink简介附录C控制理论中常用术语的中英文对照表参考文献
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开播时间:09月02日 10:30