自動控制原理

本書淺顯易懂，選材廣泛適當，覆蓋面廣，推理嚴謹。全書共安排九章內容，包括自動控制系統簡介、拉氏變換、自動控制系統的數學模型、時域分析、根軌跡分析法、頻域分析、系統的校正與設計、採樣控制系統基礎、自動控制原理實驗指導。為了便於組織教學和學習，全書每章均設有“本章導讀”、“學習目標”，明確教學重點和基本要求；每章結束均設有“本章小結”，便於教學歸納總結與提升理解層次與複習效果。

此外，書中安排有相應實例，並將MATLAB引入本書，作為補充內容與能力提升的一種手段。同時，為了加深學生對課程內容的理解和掌握，每章均有一定量的習題。本書中習題有兩類，其中，題號前加“*”的為難度較大的題，適合深入學習。

第1章　自動控制系統簡介

1.1　自動控制系統概述

1.2　開環控制與閉環控制

1.3　自動控制系統的組成與工作原理

1.4　自動控制系統的類型

1.5　對自動控制系統的基本要求

第2章　拉氏變換

2.1　複數與複變函數

2.2　拉氏變換的基本定義

2.3　常用函數的拉氏變換

2.4　拉氏變換的其他內容

2.5　拉氏變換相關定理

2.6　拉氏反變換

2.7　應用拉氏變換求解微分方程

2.8　應用MATLAB進行部分分式展開

第3章　自動控制系統的數學模型

3.1　線性自動控制系統的微分方程

3.2　微分方程的線性化方法

3.3　傳遞函數與脈衝響應函數

3.4　典型環節的傳遞函數

3.5　方框圖

3.6　控制系統的傳遞函數

3.7　應用MATLAB求解串聯、並聯與閉環傳遞函數

3.8　建立與化簡控制系統數學模型實例

第4章　時域分析

4.1　時域響應

4.2　時域響應的性能指標

4.3　系統的穩定性

4.4　系統穩定性的判定

4.5　一階系統的時域響應

4.6　二階系統的時域響應

4.7　穩態誤差

4.8　給定信號下的穩態誤差與誤差係數

4.9　應用MATLAB和Simulink進行瞬態響應分析

第5章　根軌跡分析法

5.1　根軌跡的基本概念

5.2　繪製根軌跡圖的一般規則

5.3　廣義根軌跡

5.4　系統性能分析

5.5　應用MATLAB繪製根軌跡圖

5.6　根軌跡圖繪製實例

第6章　頻域分析

6.1　頻率特性基礎

6.2　典型環節的頻率特性

6.3　開環頻率特性

6.4　閉環頻率特性

6.5　頻率特性與系統性能的關係

6.6　系統穩定性的判定

6.7　相對穩定性

6.8　應用MATLAB進行頻域特性分析

第7章　系統的校正與設計

7.1　系統性能指標

7.2　系統校正

7.3　線性系統基本控制規律（PID）

7.4　校正裝置及其特性與功能

7.5　用頻率法進行系統串聯校正

7.6　應用MATLAB和Simulink進行線性系統設計

第8章　採樣控制系統基礎

8.1　初識離散系統

8.2　採樣

8.3　Z變換

8.4　脈衝傳遞函數

8.5　閉環極點與動態特性的關係

8.6　系統穩定性分析

8.7　單位輸入下的系統穩態誤差

8.8　MATLAB在採樣控制系統中的應用

第9章　自動控制原理實驗指導

9.1　模擬典型環節

9.2　二階系統時域響應

9.3　三階系統時域響應

9.4　PID控制器的輸出

參考文獻