自动控制原理
内容简介
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《自动控制原理》面向应用型本科教学，从工程实际出发介绍自动控制的基本原理及应用方法。 内容包括自动控制的基本概念、线性系统的数学模型、时域响应分析法、根轨迹分析法、频域分析法、控制系统的设计与校正、非线性系统分析、采样控制系统分析以及应用Matlab软件分析和设计控制系统。《自动控制原理》也是一本学习引导式教材，以学生认知和学习的思路为顺序编写，主要知识点前后插入思考题，引导读者在学习前思考和在学习后对知识进行引申，并配有大量习题，用于巩固和加强学习效果。 《自动控制原理》适合作为应用型本科院校自动化、电气工程及自动化、机电一体化等相关专业教学用书，也可供相关专业的研宄生或从事自动化技术工作的技术人员参考。
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目录
前言第1章 自动控制的基本概念1.1 自动控制理论的发展和应用1.1.1 自动控制理论的发展历程1.1.2 自动控制应用实例1.2 本课程的作用及特点1.2.1 本课程的作用1.2.2 本课程的特点1.2.3 本课程知识的联系性1.3 系统的基本控制方式1.3.1 开环控制及特点1.3.2 闭环控制及特点1.3.3 补偿控制及特点1.3.4 复合控制及特点1.3.5 控制方式选择1.4 自控系统的组成和术语1.4.1 自控系统组成1.4.2 自控系统的名词术语1.5 控制系统的分类1.5.1 按信号流向分类1.5.2 按系统输入信号分类1.5.3 按系统元器件特性分类1.5.4 按系统参数特征分类1.5.5 按变量函数特征分类1.5.6 按输入输出量分类1.6 对控制系统性能的基本要求小结习题第2章 线性系统的数学模型2.1 线性系统的微分方程2.1.1 微分方程的建立2.1.2 微分方程的一般表达式2.2 非线性微分方程的线性化2.3 线性定常系统的传递函数2.3.1 传递函数的定义2.3.2 传递函数的特点2.3.3 典型环节及其传递函数2.4 控制系统的结构图2.4.1 结构图的组成2.4.2 结构图的绘制2.4.3 控制系统环节间的连接2.4.4 结构图的等效变换和化简2.5 用Matlab软件建立数学模型2.5.1 传递函数2.5.2 控制系统的建立小结习题第3章 时域响应分析法3.1 自动控制系统的典型输入信号3.2 线性定常系统的时域响应3.2.1 时域分析法3.2.2 时域响应3.2.3 时域响应的性能指标3.3 线性定常系统的稳定性3.3.1 稳定性概念3.3.2 线性系统稳定的充要条件3.3.3 劳斯判据3.3.4 劳斯判据的应用3.3.5 相对稳定性和稳定裕量3.4 系统的稳态误差3.4.1 误差3.4.2 稳态误差3.4.3 稳态误差ess的计算3.4.4 改善系统稳态精度的途径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 性能指标计算3.5.4 单位脉冲响应3.6 二阶系统的时域响应3.6.1 数学模型3.6.2 单位阶跃响应3.6.3 系统性能指标3.6.4 单位脉冲响应3.6.5 改善二阶系统性能的措施3.7 高阶系统的暂态响应3.7.1 高阶系统的传递函数3.7.2 高阶系统的降阶3.8 用Matlah进行时域响应分析3.8.1 单位脉冲响应3.8.2 单位阶跃响应3.8.3 单位斜坡响应3.8.4 性能指标3.8.5 系统稳定性分析小结习题第4章 根轨迹分析法4.1 根轨迹的基本概念4.2 绘制典型根轨迹4.2.1 根轨迹方程4.2.2 根轨迹绘制的基本规则4.2.3 根轨迹绘制4.3 根轨迹分析系统的性能4.3.1 根轨迹与稳定性4.3.2 引入开环零、极点对根轨迹的影响4.3.3 使用根轨迹法确定主导极点4.4 用Matlab进行根轨迹分析和校正4.4.1 使用Matlab绘制根轨迹图4.4.2 用Matlab进行根轨迹分析和校正小结习题第5章 频域分析法5.1 频率特性5.1.1 频率特性的定义5.1.2 频率特性的求取5.1.3 频域性能指标5.2 开环对数频率特性5.2.1 对数坐标图5.2.2 典型环节的频率特性5.2.3 系统的开环对数频率特性5.2.4 *小相位系统与非*小相位系统5.3 系统开环极坐标图5.3.1 极坐标图5.3.2 系统开环极坐标图5.4 奈氏稳定判据5.4.1 奈氏曲线及映射5.4.2 奈氏稳定判据一5.4.3 奈氏稳定判据二5.4.4 奈氏对数稳定判据5.5 系统相对稳定性5.5.1 增益裕量墨5.5.2 相角裕量y5.5.3 用幅相频率特性分析系统的稳定性5.6 用频率特性分析系统品质5.6.1 开环频率特性与时域响应的关系5.6.2 闭环频域性能指标与时域性能指标的关系5.7 用Matlab实现频率特性分析5.7.1 伯得图绘制和分析5.7.2 奈奎斯特图绘制和分析小结习题第6章 控制系统的设计与校正6.1 概述6.1.l系统各种性能指标的关系6.1.2 系统校正6.2 串联超前校正6.2.1 串联超前校正装置及其特性6.2.2 系统的串联超前校正6.3 串联滞后校正6.3.1 串联滞后校正装置及特点6.3.2 系统的串联滞后校正6.4 系统滞后一超前校正6.4.1 串联滞后一超前校正装置6.4.2 系统的串联滞后一超前校正6.5 按期望特性对系统校正6.6 线性系统的基本控制（校正）规律6.6.1 PID控制规律6.6.2 PID控制器的实现与应用6.7 反馈校正6.7.1 比例反馈校正6.7.2 微分反馈校正6.7.3 反馈校正的设计6.8 复合校正6.8.1 反馈与前馈校正的复合控制6.8.2 反馈与扰动补偿的复合控制6.9 基于Matlab和slmulink的线性控制系统设计6.9.1 超前校正和滞后校正6.9.2 用Simulink实现线性控制系统设计仿真小结习题第7章 非线性系统分析7.1 典型的非线性特性7.2 相平面法7.2.1 相平面的基本概念7.2.2 相轨迹图7.2.3 相轨迹的绘制方法7.3 线性系统的相轨迹7.3.1 二阶线性系统的相轨迹7.3.2 奇点的稳定性7.4 非线性系统的相平面分析7.4.1 饱和特性的非线性系统分析7.4.2 继电器的非线性特性系统分析7.4.3 极限环7.5 描述函数法7.5.1 描述函数定义7.5.2 描述函数的计算7.5.3 非线性系统的描述函数分析7.6 用simulink实现非线性控制系统设计仿真小结习题第8章 采样控制系统分析8.1 采样控制系统8.1.1 采样控制系统的基本结构8.1.2 采样过程与采样定理8.2 采样信号保持器8.2.1 零阶保持器8.2.2 一阶保持器8.3 Z变换8.3.1 Z变换定义8.3.2 Z变换方法8.3.3 Z变换性质8.3.4 Z反变换8.4 采样控制系统的数学模型8.4.1 线性常系数差分方程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 采样控制系统的稳定性分析8.5.1 从s平面到z平面的映射8.5.2 线性采样控制系统的稳定条件8.5.3 线性采样控制系统的稳定判据8.6 采样控制系统的稳态误差8.7 采样控制系统的瞬态响应与脉冲传递函数极点分布关系8.8 采样控制系统的校正8.8.1 数字控制器的脉冲传递函数8.8.2 *小拍控制系统的脉冲传递函数8.8.3 *小拍控制系统的设计8.9 基于Matlab的采样控制系统仿真8.9.1 脉冲传递函数在Matlab中的表示8.9.2 连续系统模型与采样系统模型的转换8.9.3 求采样控制系统的时间响应8.9.4 采样控制系统的性能分析小结习题附录附录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 留数法求z变换附录D 留数法求z反变换参考文献
封面
书名:自动控制原理
作者:张明君
页数:274
定价:¥36.0
出版社:科学出版社
出版日期:2015-08-01
ISBN:9787030444622
PDF电子书大小:113MB 高清扫描完整版