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自动控制原理及应用 版权信息
- ISBN：9787560671406
- 条形码：9787560671406 ; 978-7-5606-7140-6
- 装帧：平装-胶订
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>>
自动控制原理及应用 本书特色
本书在编写过程中, 编者总结了多年的教学经验, 参考了有关书籍和文献, 并结合实际教学工作中的体会, 努力在应用能力培养方面下功夫, 力求突出以下特点：
(1) 本着“易读、好教”的教材写作目的, 简化了数学公式的推导, 增加了实例说明, 使内容简明扼要。
(2) 根据从系统到理论再到系统的思路, 将理论与实际紧密结合, 先感性(系统), 后理性(抽象), *后再回到实际(系统)。 从物理概念入手, 理论以够用为度。
(3) 以介绍基本理论、基本概念和基本方法为主, 努力做到深入浅出、循序渐进, 力求用实例把抽象的理论与工程实际结合起来, 将抽象的概念说清楚、讲透彻。
(4) 将MATLAB软件在系统研究、设计中的作用和相应工具箱的使用方法与课程内容恰当结合, 使学生学会用MATLAB软件来学习控制系统的分析和设计方法。
自动控制原理及应用 内容简介
本书系统阐述了自动控制理论的基本分析和研究方法, 主要内容包括自动控制系统数学模型的建立, 线性系统的时域分析、根轨迹分析和频域分析, 线性系统的校正, 线性离散控制系统的分析, 非线性控制系统中的相平面法和描述函数法, *后给出了控制系统设计实例。
本书可作为普通高等学校自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化、电子信息工程、电子信息科学与技术、通信工程、机械设计及其自动化等专业自动控制原理课程的教材, 也可供自动控制类各专业工程技术人员参考。
自动控制原理及应用 目录
第1章 绪论
1
1.1 自动控制系统简介 2
1.2 自动控制系统的组成 6
1.3 自动控制系统的分类 7
1.4 自动控制系统的基本要求 8
1.5 自动控制系统的分析与设计工具 9
1.5.1 MATLAB简介 10
1.5.2 Simulink建模方法 13
本章小结 16
习题 17
第2章 控制系统的数学模型
18
2.1 拉普拉斯变换 18
2.1.1 拉普拉斯变换的定义 18
2.1.2 拉普拉斯变换的基本性质 20
2.1.3 拉普拉斯反变换 22
2.2 控制系统的时域数学模型 24
2.2.1 机械系统 25
2.2.2 电路系统 25
2.3 控制系统的复数域数学模型 26
2.3.1 传递函数的定义和表达式 26
2.3.2 传递函数的性质 28
2.3.3 传递函数的求法 28
2.3.4 典型环节的传递函数 28
2.4 控制系统的结构图 30
2.4.1 结构图的组成与绘制 31
2.4.2 结构图的等效变换和简化 32
2.4.3 闭环控制系统的传递函数 36
2.5 信号流图 37
2.6 基于MATLAB的线性系统数学模型分析 40
本章小结 44
习题 44
第3章 线性系统的时域分析
47
3.1 性能指标 48
3.1.1 典型输入信号 48
3.1.2 动态性能和稳态性能 49
3.2 一阶系统的时域分析 50
3.2.1 一阶系统的数学模型 50
3.2.2 一阶系统的单位阶跃响应 51
3.2.3 一阶系统的单位斜坡响应 52
3.2.4 一阶系统的单位脉冲响应 52
3.3 二阶系统的时域分析 53
3.3.1 二阶系统的数学模型 53
3.3.2 二阶系统的单位阶跃响应 54
3.3.3 典型二阶系统的性能指标 56
3.4 高阶系统的时域分析 60
3.5 线性系统稳定性分析 61
3.5.1 稳定的基本概念 61
3.5.2 劳斯判据 62
3.5.3 劳斯判据的应用 64
3.6 线性系统的稳态误差分析 65
3.6.1 误差与稳态误差 65
3.6.2 系统的型别 67
3.6.3 典型输入信号作用下的稳态误差 67
3.6.4 扰动作用下的稳态误差 69
3.7 基于MATLAB的线性系统时域分析 71
本章小结 75
习题 75
第4章 线性系统的根轨迹分析
78
4.1 根轨迹的概念 78
4.1.1 系统的根轨迹 78
4.1.2 根轨迹的幅值条件和相角条件 80
4.2 根轨迹分析法 81
4.2.1 绘制根轨迹的基本规则 81
4.2.2 参数根轨迹和多回路系统的根轨迹 89
4.2.3 正反馈回路 90
4.3 用根轨迹分析法分析系统的性能 91
4.3.1 增加开环零点、极点对根轨迹的影响 91
4.3.2 利用根轨迹分析参数调整对系统性能的影响 95
4.3.3 根据系统性能的要求估算可调参数的值 95
4.4 基于MATLAB的线性系统根轨迹分析 96
本章小结 97
习题 98
第5章 线性系统的频域分析
100
5.1 频率特性 100
5.1.1 频率特性的物理概念 100
5.1.2 频率特性的定义 101
5.1.3 频率特性的图示 103
5.2 典型环节的频率特性 104
5.3 绘制开环系统的频率特性图 113
5.3.1 绘制开环频率特性奈氏图 113
5.3.2 绘制开环频率特性伯德图 116
5.3.3 *小相位系统与非*小相位系统 118
5.4 频域的稳定性分析 118
5.4.1 映射定理 119
5.4.2 奈奎斯特稳定判据 120
5.4.3 对数频率稳定判据 123
5.5 稳定裕度 124
5.6 闭环系统的频域性能指标 127
5.6.1 由开环频率特性估计闭环频率特性 127
5.6.2 频域性能指标 128
5.7 基于MATLAB的线性系统频域分析 129
本章小结 131
习题 132
第6章 线性系统的校正
135
6.1 引言 135
6.2 串联校正 137
6.2.1 超前校正 137
6.2.2 滞后校正 144
6.2.3 滞后-超前校正 148
6.3 线性系统的基本控制规律 150
6.3.1 基本控制规律 151
6.3.2 PID控制参数工程整定方法 153
6.4 基于MATLAB的线性系统校正分析 155
本章小结 156
习题 157
第7章 线性离散控制系统
159
7.1 引言 159
7.2 信号的采样与保持 160
7.2.1 采样过程 160
7.2.2 保持器 161
7.3 z变换 162
7.3.1 z变换的定义 162
7.3.2 z变换的性质 165
7.3.3 z逆变换 166
7.4 脉冲传递函数 167
7.4.1 脉冲传递函数的基本概念 167
7.4.2 采样系统的开环传递函数 168
7.4.3 采样系统的闭环脉冲传递函数 169
7.5 离散系统的时域分析 170
7.5.1 离散系统的稳定性分析 171
7.5.2 离散系统的瞬态响应分析 174
7.5.3 离散系统的稳态误差 175
7.6 基于MATLAB的线性离散系统分析 178
本章小结 180
习题 180
第8章 非线性控制系统
182
8.1 非线性控制系统概述 182
8.1.1 非线性特性的分类 182
8.1.2 非线性系统的特征 184
8.1.3 非线性系统的分析与设计方法 184
8.2 相平面法 185
8.3 描述函数法 189
8.3.1 定义 189
8.3.2 典型非线性环节的描述函数 190
8.3.3 利用描述函数法分析非线性系统稳定性 194
8.4 基于MATLAB的非线性系统分析 196
本章小结 199
习题 200
第9章 控制系统设计实例
202
9.1 磁悬浮控制系统的设计 202
9.1.1 磁悬浮控制系统应用背景 202
9.1.2 磁悬浮控制系统基本组成与工作原理 203
9.1.3 磁悬浮控制系统的数学模型 204
9.1.4 磁悬浮控制系统的校正 207
9.2 磁盘驱动器的设计与分析 210
9.3 汽车运动控制系统的设计 221
9.4 火炮稳定器的设计 226
本章小结 228
附录A 常用函数的拉氏变换表 229
附录B 常用函数的z变换表 231
参考文献 232
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