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李素玲 著; 李素玲 / 机械工业出版社 / 2012-08 / 平装
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21世纪高等院校电气信息类系列教材:自动控制理论
《21世纪高等院校电气信息类系列教材:自动控制理论》以经典控制理论为主,较全面地阐述了自动控制的基本理论与应用。全书共分8章,主要内容包括绪论、控制系统的数学模型、时域分析法、根轨迹分析法、频率特性分析法、控制系统的校正,线性离散控制系统的基础理论、数学模型、性能分析及校正,非线性控制系统分析以及在MATLAB与Simulink支持下对控制系统的计算机辅助分析与设计。书末给出的3个附录可供读者在学习本书的过程中查询之用。全书内容简练,阐述深入浅出;为了便于自学,各章均附有丰富的例题和习题。
《21世纪高等院校电气信息类系列教材:自动控制理论》可作为电气与电子信息学科各专业,机械、化工、航空航天等非电类相关专业的本科生和研究生教材,也可供有关工程技术人员参考。
前言第1章绪论1.1引言1.2自动控制系统概述1.2.1自动控制的基本概念1.2.2自动控制系统的基本组成1.2.3自动控制系统的基本控制方式1.3自动控制系统的分类1.3.1按信号传送特点或系统结构特点分类1.3.2按给定信号特点分类1.3.3按数学描述分类1.3.4按时间信号的性质分类1.3.5按系统参数是否随时间变化分类1.4对控制系统的要求和本课程的主要任务1.4.1对控制系统的基本要求1.4.2本课程的主要任务与控制系统的设计原则1.5本章小结1.6习题第2章控制系统的数学模型2.1引言2.2微分方程2.2.1线性系统微分方程的建立2.2.2非线性特性的线性化2.2.3微分方程的求解2.3传递函数2.3.1传递函数与脉冲响应函数2.3.2典型环节及其传递函数2.4结构图及其等效变换2.4.1结构图的基本概念2.4.2结构图的建立2.4.3结构图的等效变换2.5信号流图与梅逊公式2.5.1信号流图的基本概念2.5.2梅逊公式及其应用2.6闭环系统的传递函数2.6.1闭环系统的开环传递函数2.6.2闭环系统的传递函数2.7控制系统中数学模型的MATLAB描述2.7.1传递函数模型2.7.2零极点模型2.7.3传递函数模型与零极点模型间的相互转换2.7.4控制系统模型的连接2.8本章小结2.9习题第3章时域分析法3.1典型输入信号和时域性能指标3.1.1典型输入信号3.1.2控制系统的时域性能指标3.2一阶系统的时域分析3.2.1数学模型3.2.2单位阶跃响应3.2.3单位脉冲响应3.2.4单位斜坡响应3.3二阶系统的时域分析3.3.1数学模型3.3.2单位阶跃响应3.3.3单位脉冲响应3.3.4具有零点的二阶系统分析3.3.5二阶系统的性能改善3.4高阶系统的时域分析3.4.1高阶系统的单位阶跃响应3.4.2系统阶跃响应与闭环零、极点关系的定性分析3.4.3闭环主导极点和偶极子3.4.4高阶系统的动态性能估算3.5线性系统的稳定性分析3.5.1稳定性基本概念3.5.2线性系统稳定的充要条件3.5.3劳斯判据3.5.4赫尔维茨稳定判据3.5.5稳定判据的应用3.6线性系统的稳态误差3.6.1误差与稳态误差的定义3.6.2给定信号作用下的稳态误差与静态误差系数3.6.3扰动信号作用下的稳态误差与系统结构的关系3.6.4用动态误差系数法计算系统的稳态误差3.6.5提高系统稳态精度的措施3.7用MATLAB进行时域响应分析3.7.1MATLAB函数指令方式下的时域响应分析3.7.2利用Simulink动态结构图的时域响应仿真3.7.3判别系统稳定性3.8本章小结3.9习题第4章根轨迹分析法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4.2绘制根轨迹的基本法则4.3广义根轨迹4.3.1零度根轨迹4.3.2参量根轨迹4.3.3多回路系统的根轨迹与根轨迹族4.4控制系统的根轨迹分析4.4.1闭环系统零、极点的确定4.4.2闭环零、极点分布与阶跃响应关系的定性分析4.4.3增加开环零、极点对根轨迹的影响4.5用MATLAB绘制系统根轨迹图4.6本章小结4.7习题第5章频率特性分析法5.1频率特性的基本概念5.1.1频率特性的定义5.1.2频率特性和传递函数的关系5.1.3正弦输入信号下稳态误差的计算5.1.4频率特性的表示方法5.2典型环节的频率特性5.3系统开环频率特性的绘制5.3.1开环幅相频率特性(极坐标图)的绘制5.3.2开环对数频率特性(伯德图)的绘制5.3.3最小相位系统与非最小相位系统5.4奈奎斯特稳定判据5.4.1奈奎斯特判据的数学基础5.4.2奈奎斯特判据5.4.3开环传递函数中有积分环节时奈奎斯特判据的应用5.4.4对数稳定判据5.5控制系统的相对稳定性5.6用频率特性分析系统品质5.6.1闭环频率特性及其特征量5.6.2频域性能指标与时域性能指标的关系5.6.3开环对数频率特性与时域响应的关系5.7系统传递函数的实验确定法5.7.1用正弦信号相关分析法测试频率特性5.7.2由伯德图确定系统的传递函数5.8MATLAB在频域分析中的应用5.9本章小结5.10习题第6章控制系统的校正6.1系统校正的基本概念6.1.1校正的一般概念6.1.2系统的性能指标6.1.3系统的校正方式6.1.4校正装置的设计方法6.2常用校正装置及其特性6.2.1超前校正装置6.2.2滞后校正装置6.2.3滞后超前校正装置6.3频率法串联校正6.3.1串联超前校正6.3.2串联滞后校正6.3.3串联滞后超前校正6.3.4PID校正6.3.5串联综合法(期望特性法)校正6.4频率法反馈校正6.4.1反馈校正对系统特性的影响6.4.2综合法反馈校正6.5MATLAB在系统校正中的应用6.5.1超前校正6.5.2滞后校正6.5.3PID校正6.6本章小结6.7习题第7章线性离散控制系统7.1离散控制系统概述7.1.1连续信号和离散信号7.1.2离散控制系统7.2信号的采样与保持7.2.1采样与采样方式7.2.2采样过程的数学描述7.2.3采样定理7.2.4零阶保持器7.3z变换7.3.1z变换的定义7.3.2z变换的求法7.3.3z变换的基本定理7.3.4z反变换7.4离散系统的数学模型7.4.1线性常系数差分方程7.4.2脉冲传递函数7.4.3差分方程和脉冲传递函数之间的相互转换7.5离散系统的动态性能分析7.5.1闭环极点的分布与动态性能的关系7.5.2s平面与z平面的映射关系7.5.3离散控制系统的时间响应及动态性能指标7.6离散系统的稳定性分析7.6.1稳定的充要条件7.6.2劳斯稳定判据7.6.3朱利稳定判据7.7离散系统的稳态误差分析7.7.1单位阶跃输入时的稳态误差7.7.2单位斜坡输入时的稳态误差7.7.3单位抛物线输入时的稳态误差7.8离散系统的校正7.8.1校正方式7.8.2数字控制器的脉冲传递函数7.8.3最少拍系统及其设计7.9MATLAB在离散系统中的应用7.9.1脉冲传递函数的建立7.9.2连续系统的离散化7.9.3离散系统的动态响应7.10本章小结7.11习题第8章非线性控制系统分析8.1非线性控制系统概述8.1.1非线性系统的特征8.1.2典型非线性环节及其对系统的影响8.1.3非线性系统的分析与设计方法8.2描述函数法8.2.1描述函数的基本概念8.2.2典型非线性特性的描述函数8.2.3用描述函数法分析非线性系统8.2.4非线性系统的简化8.3相平面法8.3.1相平面的基本概念8.3.2相轨迹的绘制8.3.3线性系统的相轨迹8.3.4奇点与奇线8.3.5非线性系统的相平面法分析8.3.6利用非线性特性改善系统的控制性能8.4MATLAB在非线性系统分析中的应用8.5本章小结8.6习题附录附录A常用函数的拉普拉斯变换表附录B拉普拉斯变换的一些定理附录C常用函数的z变换表参考文献
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开播时间:09月02日 10:30