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航空、航天

控制原理教程-(航空宇航工程类)

作者：屈香菊

出版社：北京航空航天大学出版社出版时间：2017-12-01

开本： 32开 页数： 259

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版权信息
内容简介
目录

控制原理教程-(航空宇航工程类) 版权信息

ISBN：9787512425934
条形码：9787512425934 ; 978-7-5124-2593-4
装帧：一般胶版纸
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
工业技术
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航空、航天

控制原理教程-(航空宇航工程类) 内容简介

控制原理教程(航空宇航工程类) 本书为航空科学与工程学科大学本科“自动控制原理”课程的教材,重点介绍经典控制理论及其应用。为了使学生在后续学习现代控制理论时,能更好地与经典控制理论衔接,在本教材中,对于控制系统的数学模型,介绍了经典控制理论的传递函数模型和现代控制理论的状态空间模型;在系统分析与综合方法上,重点介绍古典控制理论,包括时域分析法、根轨迹法、频域分析法及控制系统的校正方法;在控制系统的概念引入和应用示例上,以航空领域实际控制系统为背景,基于Ct r l LAB虚拟实验室,将MATLAB应用技术用于系统建模仿真、分析与综合,从而提高学生分析和解决实际问题的能力。本书可作为高等院校的教材,也可供相关专业的工程技术人员参考。

控制原理教程-(航空宇航工程类) 目录

第1章绪论 1.1 自动控制技术的发展 1.2 自动控制系统的概念 1.2.1 自动控制的定义 1.2.2 自动控制系统的构成和任务 1.2.3 反馈控制 1.3 自动控制的基本方式 1.3.1 按给定值操纵的开环控制 1.3.2 按干扰补偿的开环控制 1.3.3 按偏差调节的闭环控制 1.4 自动控制系统的示例 1.4.1 飞机-自动驾驶仪系统 1.4.2 锅炉液位控制系统 1.4.3 机械手位置随动系统 1.4.4 发动机转速控制系统 1.5 控制系统的性能要求及设计原则 1.5.1 控制系统的性能要求 1.5.2 控制系统的设计原则小结习题第2章控制系统的数学模型 2.1 引言 2.2 列写微分方程的一般方法 2.3 非线性微分方程的线性化 2.4 拉普拉斯变换 2.4.1 拉普拉斯变换的定义 2.4.2 几种典型函数的拉普拉斯变换 2.4.3 拉普拉斯变换的基本法则 2.4.4 拉普拉斯反变换 2.4.5 用拉普拉斯变换求解微分方程 2.5 传递函数 2.5.1 传递函数的概念及定义 2.5.2 对传递函数的说明 2.5.3 传递函数的零点和极点 2.6 控制系统的动态结构图与信号流图 2.6.1 动态结构图 2.6.2 结构图的等效变换 2.6.3 结构图变换示例 2.6.4 信号流图的组成及性质 2.6.5 信号流图的绘制 2.6.6 用梅森公式求传递函数 2.7 典型环节的传递函数 2.7.1 比例环节(放大环节) 2.7.2 积分环节 2.7.3 理想微分环节 2.7.4 惯性环节 2.7.5 一阶微分环节 2.7.6 振荡环节 2.7.7 二阶微分环节 2.8 反馈控制系统的传递函数 2.9 状态空间模型 2.9.1 状态空间的概念 2.9.2 线性状态空间模型的一般形式 2.10 几种模型形式的相互转换 2.10.1 传递函数、信号流图及功能框图模型转换示例 2.10.2 由传递函数求状态方程 2.10.3 相标准状态空间模型的信号流图和框图模型 2.10.4 由状态方程求传递函数小结习题第3章时域分析法 3.1 典型输入信号及性能指标 3.1.1 典型输入信号 3.1.2 动态过程与稳态过程 3.1.3 阶跃响应的性能指标 3.2 一阶系统分析 3.2.1 一阶系统的数学模型 3.2.2 一阶系统的脉冲响应 3.2.3 一阶系统的单位阶跃响应 3.2.4 一阶系统的单位斜坡响应 3.2.5 一阶系统的单位抛物线响应 3.2.6 一阶系统各输出响应的关系 3.3 二阶系统分析 3.3.1 二阶系统的数学模型 3.3.2 二阶系统的单位阶跃响应 3.3.3 欠阻尼二阶系统单位阶跃响应的性能指标 3.3.4 二阶系统响应性能的改善措施 3.4 高阶系统分析 3.5 系统稳定性分析 3.5.1 稳定性的概念 3.5.2 稳定性的定义和数学条件 3.5.3 代数判据 3.5.4 结构不稳定及其改进措施 3.6 系统稳态精度分析 3.6.1 误差与稳态误差的定义 3.6.2 稳态误差的计算 3.6.3 输入信号r(t)作用下的稳态误差与系统结构的关系 3.6.4 系统的型别和静态误差系数 3.6.5 干扰n(t)作用下的稳态误差与系统结构的关系 3.6.6 改善系统稳态精度的方法小结习题第4章根轨迹法 4.1 根轨迹法的概念与方程 4.1.1 根轨迹的概念 4.1.2 根轨迹与系统性能 4.1.3 闭环零、极点与开环零、极点之间的关系 4.1.4 根轨迹方程 4.2 绘制根轨迹图的基本法则 4.3 广义根轨迹 4.4 利用根轨迹分析系统的性能 4.4.1 闭环零极点分布与阶跃响应的关系 4.4.2 主导极点与偶极子 4.5 基于根轨迹的控制系统设计示例小结习题第5章频域分析法 5.1 频率特性 5.1.1 基本概念 5.1.2 求取频率特性的数学方法 5.1.3 频率特性图示法 5.2 典型环节的频率特性 5.2.1 典型环节 5.2.2 比例环节(放大环节) 5.2.3 积分环节 5.2.4 微分环节 5.2.5 惯性环节 5.2.6 一阶微分环节 5.2.7 振荡环节 5.2.8 二阶微分环节 5.3 控制系统开环频率特性 5.3.1 开环幅相特性曲线的绘制 5.3.2 伯德图的绘制 5.3.3 *小相位系统和非*小相位系统 5.4 稳定判据及稳定裕度 5.4.1 奈氏稳定判据 5.4.2 奈氏稳定判据的实际方法 5.4.3 对数频率稳定判据 5.4.4 控制系统稳定裕度 5.5 闭环频域性能指标及时域性能指标的估算 5.5.1 闭环频域性能指标 5.5.2 时域性能指标的估算 5.6 系统开环频率特性三频段的概念 5.6.1 低频段与系统稳态精度的关系 5.6.2 中频段与系统动态性能的关系 5.6.3 高频段与系统抗干扰能力的关系 5.7 用实验法求传递函数 5.8 控制系统频域分析与设计示例小结习题第6章控制系统的设计与校正 6.1 控制系统的设计步骤 6.2 性能指标与系统设计的基本思路 6.2.1 时域指标 6.2.2 频域指标 6.2.3 各项指标的关系 6.2.4 系统带宽的选择 6.2.5 校正方式 6.3 基本控制律 6.3.1 比例(P)控制 6.3.2 比例-微分(PD)控制 6.3.3 积分(I)控制 6.3.4 比例-积分(PI)控制 6.3.5 比例-积分-微分(PID)控制 6.4 常用串联校正网络 6.4.1 超前校正网络和滞后校正网络 6.4.2 用伯德图设计超前校正网络 6.4.3 用伯德图设计滞后校正网络 6.4.4 超前-滞后校正网络 6.5 常用串联校正方法 6.5.1 二阶典型系统校正法 6.5.2 三阶典型系统校正法 6.5.3 高阶典型系统“期望”特性校正法 6.6 反馈校正 6.6.1 比例负反馈 6.6.2 速度反馈 6.6.3 反馈校正的作用 6.6.4 负反馈校正的作用 6.7 前馈校正 6.7.1 前置滤波组合校正 6.7.2 *小节拍组合校正 6.8 复合校正 6.8.1 复合校正的概念 6.8.2 附加顺馈补偿的复合校正 6.8.3 附加干扰补偿的复合校正 6.8.4 复合校正举例 6.8.5 部分补偿系统 6.9 控制系统设计实例小结习题附录A 傅里叶变换和拉普拉斯变换附录B MATLAB在控制系统分析与设计中的应用参考文献

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