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自動控制原理(第3版普通高等教育十一五國家級規劃教材)

  • 作者：編者:孟華|責編:吉玲//王榮
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111732341
  • 出版日期：2023/09/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：310
人民幣：RMB 59.8 元      售價：元
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內容大鋼
    本書較全面地闡述了經典控制理論的基本概念、分析方法及其應用。全書共分8章，主要介紹了自動控制的基本概念、控制系統數學模型的建立方法，全面闡述了線性定常連續系統的時域分析法、根軌跡分析法、頻域分析法以及線性控制系統的校正，詳細討論了線性離散控制系統和非線性系統的分析方法。
    本書的特點是：基本概念清晰，講解深入淺出、圖文並茂、精練嚴謹；應用MATLAB及控制系統工具箱進行電腦輔助教學，提供模擬程序及二維碼演示視頻，便於讀者理解和掌握相關知識點；結合工程實際選擇應用案例，編寫了豐富的例題和習題，同時給出完整的解題步驟及習題參考答案；新增的每章小結簡明精要，幫助讀者歸納與總結。
    本書可作為普通高校自動化、電氣工程及其自動化、測控、機械設計製造及其自動化等專業本科生的教材，亦可供從事自動化技術工作的科技人員自學與參考。
    本書配有以下教學資源：電子課件、演示視頻和模擬代碼，歡迎選用本書作教材的教師登錄www.cmpedu.com註冊後下載，或發郵件至jinacmp@163.com索取。
作者介紹
編者:孟華|責編:吉玲//王榮
目錄
前言
第1章  自動控制的基本概念
  1.1  概述
  1.2  自動控制的基本原理
    1.2.1  自動控制系統舉例
    1.2.2  自動控制系統的構成
  1.3  自動控制系統的基本控制方式
    1.3.1  開環控制
    1.3.2  閉環控制
    1.3.3  複合控制
  1.4  自動控制系統的分類
    1.4.1  按輸入信號特徵分類
    1.4.2  按系統數學模型分類
    1.4.3  按時間變數特性分類
    1.4.4  按系統參數特性分類
  1.5  對控制系統性能的基本要求
    1.5.1  穩定性
    1.5.2  快速性
    1.5.3  準確性
  1.6  MATLAB在控制系統研究中的應用
  本章小結
  習題
第2章  控制系統的數學模型
  2.1  概述
  2.2  控制系統微分方程的建立
    2.2.1  典型控制系統的數學模型
    2.2.2  非線性微分方程的線性化
  2.3  傳遞函數
    2.3.1  傳遞函數的概念和性質
    2.3.2  典型環節的傳遞函數
  2.4  控制系統的結構圖與信號流圖
    2.4.1  結構圖的概念
    2.4.2  控制系統結構圖的建立
    2.4.3  結構圖的等效變換
    2.4.4  信號流圖
    2.4.5  梅遜公式
  2.5  控制系統的傳遞函數
  2.6  控制系統數學模型的MATLAB描述
    2.6.1  MATLAB中傳遞函數的描述方法
    2.6.2  MATLAB中的模型連接函數
    2.6.3  利用MATLAB的符號運算求取傳遞函數
    2.6.4  應用Simulink求控制系統的傳遞函數
  本章小結
  習題
第3章  時域分析法
  3.1  概述
  3.2  瞬態響應
    3.2.1  典型輸入信號
    3.2.2  一階系統的瞬態響應
    3.2.3  二階系統的瞬態響應

    3.2.4  時域性能指標
    3.2.5  瞬態響應分析
    3.2.6  線性定常系統的重要特性
    3.2.7  高階系統的近似分析
  3.3  穩定性
    3.3.1  穩定性的基本概念
    3.3.2  勞斯判據
    3.3.3  赫爾維茨判據
  3.4  穩態誤差分析
    3.4.1  穩態誤差的概念
    3.4.2  穩態誤差的計算
    3.4.3  降低穩態誤差的主要措施
  3.5  應用MATLAB進行控制系統時域分析
    3.5.1  系統的瞬態響應分析
    3.5.2  系統的穩定性分析
    3.5.3  系統的穩態誤差分析
  本章小結
  習題
第4章  根軌跡分析法
  4.1  概述
  4.2  根軌跡的概念
  4.3  根軌跡的繪製
    4.3.1  繪製根軌跡的基本規則
    4.3.2  根軌跡繪製舉例
  4.4  廣義根軌跡的繪製
    4.4.1  參變數根軌跡的繪製
    4.4.2  正反饋系統根軌跡的繪製
  4.5  控制系統的根軌跡分析
    4.5.1  性能指標在s平面上的表示
    4.5.2  開環零、極點對根軌跡的影響
    4.5.3  閉環零、極點分佈與系統性能的關係
  4.6  利用MATLAB繪製根軌跡圖
  本章小結
  習題
第5章  頻域分析法
  5.1  概述
  5.2  頻率特性
    5.2.1  頻率特性的基本概念
    5.2.2  頻率特性的求取
  5.3  頻率特性的圖示方法
    5.3.1  極坐標圖
    5.3.2  對數坐標圖
    5.3.3  對數幅相圖
  5.4  頻域穩定性判據
    5.4.1  映射定理
    5.4.2  奈奎斯特穩定判據
  5.5  控制系統的穩定裕量
    5.5.1  穩定裕量的定義
    5.5.2  穩定裕量的計算
    5.5.3  穩定裕量與瞬態性能指標之間的關係

  5.6  控制系統的閉環頻率特性
    5.6.1  閉環頻率特性曲線的繪製
    5.6.2  閉環頻域性能指標
    5.6.3  閉環頻域性能指標與瞬態性能指標之間的關係
  5.7  利用MATLAB進行控制系統頻域分析
    5.7.1  頻域分析法相關函數
    5.7.2  應用舉例
  本章小結
  習題
第6章  線性控制系統的校正
  6.1  概述
  6.2  校正裝置及其特性
    6.2.1  無源校正裝置
    6.2.2  有源校正裝置
    6.2.3  PID調節器
  6.3  串聯校正
    6.3.1  串聯超前校正
    6.3.2  串聯滯后校正
    6.3.3  串聯滯后-超前校正
  6.4  反饋校正
    6.4.1  反饋校正的原理及特點
    6.4.2  反饋校正及其參數確定
  6.5  複合校正
    6.5.1  複合校正的原理及特點
    6.5.2  複合校正及其參數確定
  6.6  應用MATLAB進行系統校正
    6.6.1  應用MATLAB程序進行系統校正
    6.6.2  Simulink環境下的系統設計和校正
    6.6.3  Simulink環境下的物理模型校正設計
  本章小結
  習題
第7章  離散控制系統
  7.1  概述
  7.2  採樣過程與採樣定理
    7.2.1  採樣過程及其數學描述
    7.2.2  採樣定理
    7.2.3  信號的保持
  7.3  Z變換理論
    7.3.1  Z變換定義和性質
    7.3.2  Z變換方法
    7.3.3  Z反變換方法
  7.4  離散控制系統的數學描述
    7.4.1  線性常係數差分方程
    7.4.2  脈衝傳遞函數
  7.5  離散控制系統的穩定性分析及瞬態響應
    7.5.1  穩定性分析
    7.5.2  瞬態響應
    7.5.3  離散控制系統的穩態誤差
  7.6  離散系統的數字控制器設計
  7.7  MATLAB在離散控制系統中的應用

    7.7.1  離散系統數學模型的建立
    7.7.2  MATLAB中的離散控制系統分析函數
  本章小結
  習題
第8章  非線性系統分析
  8.1  概述
  8.2  非線性系統的特點
    8.2.1  典型非線性特性
    8.2.2  非線性系統的運動特點
  8.3  相平面法
    8.3.1  相平面的基本概念
    8.3.2  相平面圖的繪製
    8.3.3  奇點和極限環
    8.3.4  相平面分析舉例
  8.4  描述函數法
    8.4.1  描述函數的基本概念
    8.4.2  典型非線性特性的描述函數
    8.4.3  用描述函數法分析非線性系統
  8.5  MATLAB在非線性控制系統分析中的應用
    8.5.1  應用MATLAB/Simulink繪製非線性系統相軌跡圖
    8.5.2  利用MATLAB分析非線性系統的穩定性及自激振蕩
  本章小結
  習題
附錄  部分習題參考答案
參考文獻

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