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刘文定 、 谢克明 著 / 电子工业出版社 / 2013-01 / 平装
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自动控制原理(第3版)
《自动控制原理(第3版)》编著者刘文定。 《自动控制原理(第3版)》比较全面地阐述自动控制的理论及应用。全书共分8章和3个附录,主要内容包括:线性系统的数学模型、时域响应分析、根轨迹法、频域特性分析、控制系统的设计与校正、非线性系统分析、采样控制系统,以及在MATLAB与Simulink支持下对控制系统进行计算机辅助分析与设计。全书内容取材新颖,阐述深入浅出。为了便于自学,各章均附有典型例题详解、精选的习题和考研试题。
第1章绪论1.1开环控制和闭环控制1.1.1开环控制1.1.2闭环控制(反馈控制)1.2自动控制系统的组成及术语1.3自动控制系统的类型1.3.1按信号流向划分1.3.2按系统输入信号划分1.3.3线性系统和非线性系统1.3.4定常系统和时变系统1.3.5连续系统和离散系统1.3.6单输入单输出系统与多输入多输出系统1.4自动控制系统性能的基本要求1.5自动控制课程的主要任务1.5.1阶跃函数1.5.2斜坡函数(等速度函数)1.5.3抛物线函数(等加速度函数)1.5.4脉冲函数1.5.5正弦函数1.6自动控制系统实例1.6.1造纸机分部传动控制系统1.6.2谷物湿度控制系统1.6.3烘烤炉温度控制系统本章小结本章典型题、考研题详解及习题第2章线性系统的数学模型2.1线性系统的微分方程2.2微分方程的线性化2.3传递函数2.3.1传递函数的概念2.3.2传递函数的特点2.3.3典型环节的传递函数2.4方框图2.4.1方框图2.4.2系统方框图的构成2.4.3环节间的连接2.4.4方框图的变换和简化2.5信号流图2.5.1信号流图的定义2.5.2系统的信号流图2.5.3信号流图的定义和术语2.5.4信号流图的性质2.5.5信号流图的简化2.5.6信号流图的增益公式2.6MATLAB中数学模型的表示2.6.1传递函数2.6.2传递函数的特征根及零、极点图2.6.3控制系统的方框图模型2.6.4控制系统的零、极点模型2.6.5状态空间表达式本章小结本章典型题、考研题详解及习题第3章控制系统的时域分析3.1线性定常系统的时域响应3.2控制系统时域响应的性能指标3.2.1稳态性能指标3.2.2动态性能指标3.3线性定常系统的稳定性3.3.1稳定性的概念3.3.2线性定常系统稳定的充分必要条件3.3.3劳斯判据(Routh判据)3.3.4赫尔维茨判据(Hurwitz判据)3.3.5系统参数对稳定性的影响3.3.6相对稳定性和稳定裕量3.4系统的稳态误差3.4.1误差及稳态误差的定义3.4.2稳态误差分析3.4.3稳态误差的计算3.4.4应用静态误差系数计算给定信号作用下的稳态误差3.4.5扰动信号作用下的稳态误差与系统结构的关系3.4.6改善系统稳态精度的途径3.4.7系统的动态误差系数3.5一阶系统的时域响应3.5.1数学模型3.5.2单位阶跃响应3.5.3性能指标3.5.4一阶系统的单位脉冲响应3.6二阶系统的时域响应3.6.1二阶系统的数学模型3.6.2二阶系统的单位阶跃响应3.6.3二阶系统的单位脉冲响应3.7高阶系统的瞬态响应3.7.1高阶系统的瞬态响应3.7.2高阶系统的降阶3.7.3零、极点对阶跃响应的影响3.8用MATLAB和Simulink进行瞬态响应分析3.8.1单位脉冲响应3.8.2单位阶跃响应3.8.3斜坡响应3.8.4任意函数作用下系统的响应3.8.5由系统传递函数求系统的响应3.8.6系统阶跃响应的性能指标3.8.7Simulink建模与仿真本章小结本章典型题、考研题详解及习题第4章根轨迹法4.1根轨迹的基本概念4.1.1根轨迹4.1.2根轨迹的基本条件4.2绘制根轨迹的基本规则4.3根轨迹绘制举例4.4广义根轨迹4.4.1参数根轨迹4.4.2多参数根轨迹簇4.4.3正反馈系统的根轨迹(零度根轨迹)4.5根轨迹分析系统的性能4.5.1根轨迹确定系统的闭环极点4.5.2根轨迹分析系统的动态特性4.5.3开环零点对根轨迹的影响4.5.4开环极点对根轨迹的影响4.6MATLAB绘制系统的根轨迹本章小结本章典型题、考研题详解及习题第5章控制系统的频域分析5.1频率特性5.1.1频率特性概述5.1.2频率特性的求取5.1.3频域性能指标5.2典型环节的频率特性5.2.1概述5.2.2典型环节的频率特性5.3系统的开环频率特性5.3.1系统的开环对数频率特性5.3.2系统开环极坐标图(奈氏图)5.3.3最小相位和非最小相位系统5.4奈奎斯特稳定判据5.4.1映射定理5.4.2Nyquist轨迹及其映射5.4.3Nyquist稳定判据一5.4.4Nyquist稳定判据二5.4.5Nyquist对数稳定判据5.5控制系统的相对稳定性5.5.1增益裕量5.5.2相角裕量5.5.3用幅相频率特性曲线分析系统稳定性5.6闭环系统的频率特性5.6.1等M圆(等幅值轨迹)5.6.2等N圆(等相角轨迹)5.6.3利用等M圆和等N圆求单位反馈系统的闭环频率特性5.6.4非单位反馈系统的闭环频率特性5.7用频率特性分析系统品质5.7.1闭环频域性能指标与时域性能指标的关系5.7.2开环频率特性与时域响应的关系5.8MATLAB频域特性分析5.8.1Bode图5.8.2Nyquist图5.8.3Nichols图本章小结本章典型题、考研题详解及习题第6章控制系统的设计与校正6.1概述6.1.1系统的性能指标6.1.2系统的校正6.2线性系统的基本控制规律6.2.1比例(P)控制作用6.2.2比例-微分(PD)控制作用6.2.3积分(I)控制作用6.2.4比例-积分-微分(PID)控制作用6.3校正装置及其特性6.3.1无源超前校正装置6.3.2无源滞后校正装置6.3.3无源滞后-超前校正装置6.4采用根轨迹法进行串联校正6.4.1串联超前校正6.4.2串联滞后校正6.4.3滞后-超前校正6.5频率法进行串联校正6.5.1频率法的串联超前校正6.5.2频率法的串联滞后校正6.5.3频率法的串联滞后-超前校正6.5.4按期望特性对系统进行串联校正6.6反馈校正6.6.1比例负反馈校正6.6.2微分负反馈校正6.6.3反馈校正的设计6.7复合校正6.7.1反馈控制与前馈校正的复合控制6.7.2反馈控制与扰动补偿校正的复合控制6.8基于MATLAB和Simulink的线性控制系统设计6.8.1相位超前校正6.8.2相位滞后校正6.8.3Simulink下的系统设计和校正本章小结本章典型题、考研题详解及习题第7章非线性系统分析7.1非线性系统概述7.1.1非线性系统的特点7.1.2非线性系统的分析和设计方法7.2典型非线性特性7.3相平面分析法7.3.1相平面的基本概念7.3.2线性系统的相轨迹7.3.3二阶非线性系统的线性化7.3.4相轨迹图的绘制7.3.5由相轨迹图求时间7.3.6非线性系统的相平面分析7.4描述函数法7.4.1描述函数的定义7.4.2典型非线性环节的描述函数7.4.3非线性系统的简化7.4.4描述函数分析法7.5基于Simulink的非线性系统分析7.5.1非线性系统的特点7.5.2非线性系统的响应7.5.3非线性系统的相轨迹本章小结本章典型题、考研题详解及习题第8章采样控制系统8.1概述8.2采样过程与采样定理8.3采样信号保持器8.3.1零阶保持器8.3.2一阶保持器8.4Z变换8.4.1Z变换定义8.4.2Z变换方法8.4.3Z变换性质8.4.4Z反变换8.5采样系统的数学模型8.5.1线性定常差分方程8.5.2差分方程求解8.5.3脉冲传递函数(Z传递函数)8.6采样系统的稳定性分析8.6.1采样系统的稳定条件8.6.2劳斯稳定判据8.6.3朱利稳定判据8.6.4采样周期与开环增益对稳定性的影响8.7采样系统的稳态误差8.7.1单位阶跃输入时的稳态误差8.7.2单位斜坡输入时的稳态误差8.7.3单位加速度输入时的稳态误差8.8采样系统的暂态响应与脉冲传递函数零、极点分布的关系8.9采样系统的校正8.9.1数字控制器的脉冲传递函数8.9.2最少拍系统的脉冲传递函数8.9.3求取数字控制器的脉冲传递函数8.9.4关于闭环脉冲传递函数Φ(z)或Φe(z)的讨论8.10MATLAB在采样系统中的应用8.10.1连续系统的离散化8.10.2求采样系统的响应8.10.3采样系统的最少拍设计本章小结本章典型题、考研题详解及习题附录A常用函数的拉普拉斯变换表附录B常用函数的Z变换表附录C控制理论术语中英文对照参考文献
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开播时间:09月02日 10:30