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自動控制原理

2010年國防工業出版社出版書籍

比較全面地闡述了自動控制的基本理論及應用。

本書為2009年“控制系統工程”國家雙語教學示範課程雙語教材中文版、2008年自動控制系列課程國家優秀教學團隊主幹教材、2003年國家精品課程“自動控制原理”精品教材。

目錄
1出版信息 2目錄

出版信息

• 書名自動控制原理
• 書號978-7-118-07008-8
• 作者陳復揚
• 出版時間2010年8月
• 版次1版1次
• 開本16
• 裝幀平裝
• 出版基金
• 頁數480
• 字數774
• 中圖分類TP13
• 叢書名普通高等院校“十一五”規劃教材
• 定價45.00
《自動控制原理》一書，比較全面地闡述了自動控制的基本理論及應用。全書共分9章，主要包括自動控制系統建模、時域分析法、根軌跡法、頻域分析法、離散系統分析、非線性系統分析、線性系統理論、最優控制理論。

目錄

第1章 自動控制的一般概念……1
1.1 引言……1
1.2 自動控制簡史……1
1.3 自動控制系統的基本概念……2
1.3.1 自動控制系統……2
1.3.2 控制方式的分類……5
1.3.3 開環與閉環控制系統的比較……6
1.4 自動控制系統的分類及組成……7
1.4.1 自動控制系統的分類……7
1.4.2 自動控制系統的組成……7
1.5 對控制系統的性能要求……8
1.5.1 自動控制系統的性能要求……8
1.5.2 自動控制系統的典型外作用……9
本章小結……9
第2章 控制系統的數學模型……10
2.1 引言……10
2.2 控制系統的時域數學模型……11
2.2.1 控制系統的微分方程……11
2.2.2 控制系統的線性近似……13
2.3 拉普拉斯變換……16
2.3.1 拉普拉斯變換的定義……16
2.3.2 拉普拉斯變換的常用定理……17
2.3.3 拉普拉斯反變換……20
2.3.4 微分方程的求解……22
2.4 控制系統的復域數學模型……23
2.4.1 傳遞函數……23
2.4.2 傳遞函數的極點和零點對輸出的影響……25
2.4.3 典型元部件的傳遞函數……26
2.5 控制系統的結構圖與信號流圖……27
2.5.1 控制系統的結構圖……27
2.5.2 控制系統的信號流圖……32
2.5.3 閉環系統的常用傳遞函數……36
2.6 控制系統建模的應用研究……37
2.6.1 數學模型的實驗測定……37
2.6.2 利用MATLAB進行系統建模……38
2.7 控制系統建模的設計實例……40
本章小結……42
本章習題輔導……43
第3章 線性系統的時域分析法……54
3.1 引言……54
3.2 線性系統的時域性能指標……54
3.2.1 典型輸入信號……54
3.2.2 動態性能與穩態性能……56
3.3 線性系統的穩定性分析……58
3.3.1 穩定性的基本概念……58
3.3.2 線性系統穩定的充分必要條件……59
3.3.3 勞斯穩定判據……61
3.3.4 勞斯穩定判據的特殊情況……62
3.3.5 勞斯穩定判據的應用……64
3.4 線性系統的快速性分析……67
3.4.1 一階系統的時域分析……67
3.4.2 二階系統的時域分析……71
3.4.3 高階系統的時域分析……79
3.5 線性系統的準確性分析……82
3.5.1 線性系統的穩態誤差計算……82
3.5.2 減小和消除穩態誤差的方法……88
3.6 線性系統的時域法校正……91
3.6.1 比例—微分環節(PD)校正……91
3.6.2 比例—積分環節(PI)校正……93
3.6.3 比例—積分—微分環節(PID)校正……94
3.7 線性系統時域法的應用……94
3.7.1 利用MATLAB研究時域法……94
3.7.2 時域分析法的設計實例……96
本章小結……98
本章習題輔導……98
第4章 線性系統的根軌跡法……111
4.1 引言……111
4.2 根軌跡法的基本概念……111
4.2.1 閉環零、極點與開環零、極點的關係……112
4.2.2 根軌跡方程……114
4.3 根軌跡繪製的基本法則……115
4.3.1 繪製根軌跡的基本法則……115
4.3.2 閉環極點的確定……122
4.4 廣義根軌跡……124
4.4.1 參數根軌跡……124
4.4.2 零度根軌跡……125
4.5 線性系統的控制性能分析……127
4.5.1 閉環零、極點分佈與階躍響應的定性分析……128
4.5.2 主導極點與偶極子的概念……128
4.5.3 用主導極點估算系統的性能……130
4.6 線性系統的根軌跡法校正……132
4.6.1 超前校正……132
4.6.2 滯后校正……136
4.6.3 超前—滯后校正……137
4.7 線性系統根軌跡法的應用……139
4.7.1 利用MATLAB研究根軌跡法……139
4.7.2 根軌跡法的設計實例……141
本章小結……143
本章習題輔導……143
第5章 線性系統的頻域分析法……154
5.1 引言……154
5.2 頻率特性……154
5.2.1 頻率特性的基本概念……154
5.2.2 頻率特性的幾何表示方法……156
5.3 開環系統的頻率特性……159
5.3.1 典型環節的頻率特性……159
5.3.2 開環系統的頻率特性……169
5.4 線性系統的穩定性分析……177
5.4.1 頻率域穩定判據……177
5.4.2 穩定裕度……183
5.5 閉環系統的頻域性能指標……184
5.5.1 控制系統的帶寬……185
5.5.2 閉環系統頻域性能指標和時域指標的轉換……185
5.5.3 閉環頻率特性……187
5.6 線性系統的頻域法校正……189
5.6.1 串聯超前校正……190
5.6.2 串聯滯后校正……193
5.6.3 串聯滯后—超前校正……196
5.7 線性系統頻域法的應用……199
本章小結……203
本章習題輔導……204
第6章 線性離散系統的分析……216
6.1 引言……216
6.2 離散控制系統的基本概念……216
6.2.1 離散控制系統的應用……216
6.2.2 離散控制系統的特點……217
6.2.3 離散控制系統的研究方法……218
6.3 信號的採樣和保持……218
6.3.1 採樣過程……218
6.3.2 採樣過程的數學描述……219
6.3.3 採樣定理……220
6.3.4 零階保持器……222
6.4 Z變換理論……224
6.4.1 Z變換的定義……224
6.4.2 Z 變換的求法……225
6.4.3 Z 變換的基本定理……228
6.4.4 Z 反變換……230
6.5 離散系統的數學模型……233
6.5.1 離散系統的數學定義……233
6.5.2 線性常係數差分方程及其解法……233
6.5.3 脈衝傳遞函數……235
6.6 離散系統的穩定性分析……243
6.6.1 離散控制系統穩定的充要條件……243
6.6.2 勞斯穩定判據……243
6.6.3 朱利穩定判據……246
6.6.4 採樣周期與開環增益對穩定性的影響……247
6.6.5 離散系統的穩態誤差分析……247
6.7 離散系統的動態性能分析……251
6.7.1 離散控制系統的時間響應及性能指標……251
6.7.2 閉環極點的分佈與動態性能的關係……254
6.8 離散系統的數字校正……256
6.8.1 校正方式……256
6.8.2 數字控制器的脈衝傳遞函數……257
6.8.3 最少拍系統及設計……258
6.8.4 最少拍無紋波系統設計……261
本章小結……265
本章習題輔導……265
第7章 非線性控制系統分析……274
7.1 引言……274
7.2 非線性控制系統概述……274
7.2.1 非線性系統的特點……274
7.2.2 非線性系統的分析與設計方法……277
7.3 常見非線性特性及其對系統性能的影響……277
7.4 相平面法……283

基本信息