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控制工程基礎(第2版)

  • 作者：編者:譚躍剛//黃安貽|責編:郭穗娟
  • 出版社：電子工業
  • ISBN：9787121442414
  • 出版日期：2022/09/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：348
人民幣：RMB 69.8 元      售價：元
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內容大鋼
    本書主要介紹機械工程、電氣工程等工程系統分析與控制的基礎理論，主要內容包括工程系統（簡稱系統）的數學模型、時域分析、根軌跡分析、頻域分析，以及工程系統控制設計等。本書的特點是以「工程式控制制系統-建模-分析-設計」為主線，重點突出工程系統控制性能的分析及設計，不強調嚴格的數學推演，在繼續保持第1版內容的系統性和完整性的基礎上，側重基本概念、思想方法的理解和應用，適應傳授理論知識和培養創新能力並重的需要。
    本書是高等學校儀器儀錶、機械工程等機電大類專業本科學生的教材，也可供相關專業師生和從事自動化方面的工程技術人員參考。
作者介紹
編者:譚躍剛//黃安貽|責編:郭穗娟
目錄
第1章  緒論
  1.1  控制與反饋控制
  1.2  開環控制和閉環控制
    1.2.1  開環控制
    1.2.2  閉環控制
  1.3  控制系統的分類
  1.4  控制理論的發展歷程
  1.5  控制系統性能的基本要求和設計
    1.5.1  控制系統性能的基本要求
    1.5.2  控制系統的設計
  習題
第2章  控制系統的數學模型
  2.1  數學模型概述
  2.2  控制系統的微分方程
    2.2.1  控制系統微分方程的建立
    2.2.2  非線性微分方程的線性化
  2.3  控制系統的狀態方程
    2.3.1  基本概念
    2.3.2  線性系統狀態空間表達式的建立
  2.4  控制系統的傳遞函數
    2.4.1  傳遞函數的定義和特性
    2.4.2  傳遞函數的計算
    2.4.3  傳遞函數的基本形式
    2.4.4  典型環節的傳遞函數
  2.5  控制系統的框圖
    2.5.1  框圖的組成及建立步驟
    2.5.2  框圖的等效變換
    2.5.3  梅遜公式
  2.6  控制系統的傳遞函數
    2.6.1  閉環控制系統的開環傳遞函數
    2.6.2  閉環控制系統的閉環傳遞函數
  2.7  應用MATLAB建立系統數學模型
    2.7.1  傳遞函數的MATLAB模型
    2.7.2  狀態空間表達式的MATLAB模型
  習題
第3章  控制系統的時域分析
  3.1  概述
  3.2  控制系統的典型輸入信號
  3.3  控制系統時域響應的求解
    3.3.1  基於微分方程求解時域響應
    3.3.2  基於狀態方程求解時域響應
    3.3.3  基於傳遞函數求解時域響應
  3.4  控制系統的時域性能指標
    3.4.1  系統時域響應的時間歷程
    3.4.2  系統的動態性能指標
    3.4.3  系統的穩態性能指標
  3.5  控制系統的時域分析與性能指標計算
    3.5.1  一階系統的時域分析與性能指標計算
    3.5.2  二階系統的時域分析與性能指標計算
    3.5.3  高階系統的時域分析與性能指標計算

  3.6  控制系統的穩態誤差
    3.6.1  穩態誤差的概念
    3.6.2  系統的型次
    3.6.3  系統穩態誤差的計算
    3.6.4  提高系統穩態精度的方法
  3.7  控制系統的穩定性分析
    3.7.1  穩定性的概念
    3.7.2  系統穩定的條件
    3.7.3  系統穩定性的勞斯判據
    3.7.4  勞斯判據的應用
  3.8  控制系統的可控性和可觀測性
    3.8.1  可控性及其判斷
    3.8.2  可觀測性及其判斷
    3.8.3  系統傳遞函數與可控性和可觀測性的關係
  3.9  基於MATLAB的系統時域響應計算和時域性能分析
    3.9.1  系統的時域響應計算
    3.9.2  系統的動態響應特性分析
    3.9.3  系統穩定性分析
    3.9.4  可控性和可觀測性分析
  習題
第4章  控制系統的根軌跡分析
  4.1  根軌跡的概念
  4.2  根軌跡的基本條件與繪製規則
    4.2.1  根軌跡的基本條件
    4.2.2  根軌跡的繪製規則
  4.3  控制系統根軌跡的繪製
    4.3.1  小相位系統的根軌跡繪製
    4.3.2  零度根軌跡的繪製
    4.3.3  系統的參量根軌跡繪製
  4.4  控制系統的根軌跡分析
    4.4.1  增加開環零點和開環點對根軌跡的影響
    4.4.2  系統性能的根軌跡分析
  4.5  基於MATLAB的系統根軌跡分析
  習題
第5章  控制系統的頻域分析
  5.1  控制系統的頻率響應與頻率特性函數
    5.1.1  系統的頻率響應
    5.1.2  系統的頻率特性函數
  5.2  控制系統的頻率特性圖
    5.2.1  系統的坐標圖
    5.2.2  系統的對數頻率特性圖
  5.3  奈奎斯特穩定判據
    5.3.1  系統的奈奎斯特穩定條件
    5.3.2  基於對數頻率特性圖的系統穩定性判據
  5.4  控制系統的相對穩定性
  5.5  控制系統的頻域性能指標
    5.5.1  系統的閉環頻率特性
    5.5.2  系統閉環頻率特性與開環頻率特性的關係
  5.6  基於MATLAB的系統頻域性能分析
    5.6.1  系統的頻域特性函數

    5.6.2  利用MATLAB繪製頻率特性圖
  習題
第6章  控制系統的設計
  6.1  控制系統設計的基本問題
    6.1.1  系統的校正
    6.1.2  串聯校正裝置的一般結構
  6.2  串聯校正裝置的設計
    6.2.1  串聯超前校正裝置的設計
    6.2.2  串聯滯后校正裝置的設計
    6.2.3  串聯滯后-超前校正裝置的設計
  6.3  PID控制系統的設計
    6.3.1  PID控制器的設計
    6.3.2  設計PID控制器的Z-N法
  6.4  狀態反饋與點配置設計
    6.4.1  狀態反饋
    6.4.2  點配置設計法
  6.5  應用MATLAB進行控制系統設計
  習題
第7章  離散控制系統的基礎理論
  7.1  概述
    7.1.1  採樣控制系統
    7.1.2  數字控制系統
  7.2  離散信號與Z變換
    7.2.1  信號採樣與離散信號
    7.2.2  離散信號的Z變換
  7.3  離散控制系統的數學模型
    7.3.1  差分方程
    7.3.2  離散控制系統的狀態空間表達式
    7.3.3  脈衝傳遞函數
  7.4  離散控制系統的性能分析
    7.4.1  離散控制系統的時域分析
    7.4.2  離散控制系統的穩定性分析
    7.4.3  離散控制系統的穩態誤差
    7.4.4  離散控制系統的根軌跡分析
    7.4.5  離散控制系統的頻域分析
  7.5  離散控制系統的設計
    7.5.1  離散PID控制器的模擬化設計
    7.5.2  離散控制系統的離散化設計
  7.6  應用MATLAB分析與設計離散控制系統
    7.6.1  連續控制系統的離散化
    7.6.2  離散控制系統的數學模型
    7.6.3  離散控制系統的分析
    7.6.4  基於MATLAB離散控制系統設計
  習題
參考文獻
附錄A  拉氏變換
附錄B  常用函數的拉氏變換與Z變換表
附錄C  部分習題參考答案

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