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控制理論及自動控制技術(機械工程創新人才培養系列教材)

  • 作者：編者:董辛旻//郝旺身|責編:段曉雅//趙曉峰
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111789055
  • 出版日期：2025/11/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：250
人民幣：RMB 54.8 元      售價：元
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內容大鋼
    本書內容包括緒論、控制系統的數學模型、線性系統的時間響應分析、系統的頻率特性分析、系統的穩定性、連續線性系統的校正方法、線性離散系統的初步分析和系統辨識，有針對性地結合控制理論及自動控制技術解決問題的思路過程組織編寫內容，兼顧傳承和發展，闡釋控制理論與技術的方法及原理。
    本書可作為普通高等院校理工科相關專業本科生的教材，也可作為研究生、工程技術人員的自學參考教材。
作者介紹
編者:董辛旻//郝旺身|責編:段曉雅//趙曉峰
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  控制的研究對象與任務
    1.1.1  研究對象與任務
    1.1.2  五類研究問題
    1.1.3  自動控制系統的分類
  1.2  自動控制系統的基本要求
    1.2.1  穩定性
    1.2.2  快速性
    1.2.3  準確性
  1.3  自動控制系統的基本控制方式
    1.3.1  反饋控制方式
    1.3.2  開環控制方式
    1.3.3  複合控制方式
  1.4  控制系統的建模方法
    1.4.1  控制系統的時域建模
    1.4.2  控制系統的頻域建模
  1.5  控制系統的發展歷程
    1.5.1  經典控制理論
    1.5.2  現代控制理論
    1.5.3  智能控制理論
    1.5.4  機械工程式控制制未來的發展
  習題
第2章  控制系統的數學模型
  2.1  控制系統的運動微分方程
    2.1.1  建立數學模型的一般步驟
    2.1.2  控制系統微分方程的列寫
    2.1.3  控制系統微分方程的求解
  2.2  傳遞函數
    2.2.1  傳遞函數的定義和性質
    2.2.2  傳遞函數的零點和極點
    2.2.3  傳遞函數的零點和極點對輸出的影響
    2.2.4  典型環節的傳遞函數
  2.3  控制系統的結構圖和信號流圖
    2.3.1  結構圖的組成和繪製
    2.3.2  結構圖的等效變換和簡化
    2.3.3  信號流圖的組成和性質
    2.3.4  信號流圖的繪製
    2.3.5  梅森增益公式
    2.3.6  閉環系統的傳遞函數
  2.4  控制系統建模實例
  習題
第3章  線性系統的時間響應分析
  3.1  系統時間響應的組成
  3.2  一階系統的時間響應分析
    3.2.1  一階系統的數學模型
    3.2.2  一階系統的單位脈衝響應
    3.2.3  一階系統的單位階躍響應
    3.2.4  一階系統的單位斜坡響應
    3.2.5  一階系統的單位加速度響應

  3.3  二階系統的時間響應分析
    3.3.1  二階系統的數學模型
    3.3.2  二階系統的單位脈衝響應
    3.3.3  二階系統的單位階躍響應
    3.3.4  二階欠阻尼系統的瞬態性能指標
    3.3.5  二階過阻尼系統的瞬態性能指標
    3.3.6  二階系統的單位斜坡響應
    3.3.7  非零初始條件下二階系統的響應過程
    3.3.8  高階系統的時間響應分析
  3.4  線性系統的穩態誤差計算
    3.4.1  誤差與穩態誤差
    3.4.2  系統型別
    3.4.3  階躍輸入作用下的穩態誤差與靜態位置誤差係數
    3.4.4  斜坡輸入作用下的穩態誤差與靜態速度誤差係數
    3.4.5  加速度輸入作用下的穩態誤差與靜態加速度誤差係數
    3.4.6  動態誤差係數
    3.4.7  擾動作用下的穩態誤差
    3.4.8  減小或消除穩態誤差的措施
  習題
第4章  系統的頻率特性分析
  4.1  頻率特性概述
  4.2  頻率特性的圖示方法
    4.2.1  頻率特性的奈奎斯特圖
    4.2.2  頻率特性的伯德圖
  4.3  幅頻特性的特徵量
  4.4  最小相位系統與非最小相位系統
  4.5  控制系統頻域設計
  習題
第5章  系統的穩定性
  5.1  線性系統的穩定性分析
    5.1.1  李雅普諾夫意義下的穩定性
    5.1.2  漸近穩定性
    5.1.3  「小偏差」穩定性
  5.2  代數方程穩定判據
    5.2.1  線性定常系統穩定的必要條件
    5.2.2  勞思穩定判據
    5.2.3  勞思穩定判據的特殊情況
  5.3  頻域穩定判據
    5.3.1  輻角原理（映射定理）
    5.3.2  奈奎斯特判據
    5.3.3  開環含有積分環節時的奈奎斯特軌跡
    5.3.4  關於奈奎斯特判據的說明
    5.3.5  奈奎斯特判據應用舉例
    5.3.6  具有延時環節的系統穩定性分析
    5.3.7  伯德圖穩定判據
  5.4  系統的相對穩定性
    5.4.1  相位裕度
    5.4.2  幅值裕度
  習題
第6章  連續線性系統的校正方法

  6.1  系統的設計與校正問題
    6.1.1  時域性能指標
    6.1.2  頻域性能指標
    6.1.3  校正方法
  6.2  串聯校正
    6.2.1  頻域法校正設計
    6.2.2  串聯超前校正
    6.2.3  串聯滯后校正
    6.2.4  串聯滯后?超前校正
  6.3  反饋校正
    6.3.1  位置反饋校正
    6.3.2  速度反饋校正
  6.4  複合校正
    6.4.1  複合校正的概念
    6.4.2  按擾動補償的複合校正
    6.4.3  按輸入補償的複合校正
  6.5  PID校正
    6.5.1  PD校正環節
    6.5.2  PI校正環節
    6.5.3  PID校正環節
    6.5.4  PID調節器設計
  6.6  控制系統校正設計
  習題
第7章  線性離散系統的初步分析
  7.1  離散系統的基本概念
    7.1.1  採樣控制系統
    7.1.2  數字控制系統
    7.1.3  離散系統的特點
  7.2  信號的採樣
    7.2.1  採樣過程
    7.2.2  採樣過程的數學描述
    7.2.3  香農採樣定理
    7.2.4  採樣周期的選取
  7.3  離散系統的數學模型
    7.3.1  離散系統的數學定義
    7.3.2  線性定常差分方程及其解法
    7.3.3  脈衝傳遞函數
    7.3.4  開環脈衝傳遞函數
    7.3.5  閉環脈衝傳遞函數
  7.4  離散系統的穩定性與穩態誤差
    7.4.1  s域到z域的映射關係
    7.4.2  離散系統穩定的充分必要條件
    7.4.3  離散系統的穩定性判據
    7.4.4  採樣周期與開環增益對穩定性的影響
    7.4.5  離散系統的穩態誤差
    7.4.6  離散系統的型別與靜態誤差係數
  7.5  離散系統的時間響應
  7.6  離散系統的數字設計
    7.6.1  數字控制器的脈衝傳遞函數
    7.6.2  最少拍系統設計

    7.6.3  無紋波最少拍系統設計
    7.6.4  PID控制器的實現
  7.7  離散控制系統設計實例
  習題
第8章  系統辨識
  8.1  系統辨識的基本概念
  8.2  系統辨識的階躍響應法
    8.2.1  試驗測取系統的階躍響應曲線
    8.2.2  一階系統參數辨識
    8.2.3  含延遲環節的一階系統參數辨識
    8.2.4  二階系統參數辨識
  8.3  單位脈衝響應估計
  8.4  系統辨識的頻率特性法
    8.4.1  頻率特性的非參數模型估計
    8.4.2  頻率特性的參數模型估計
  8.5  系統辨識的差分方程法
    8.5.1  系統辨識差分模型的建立
    8.5.2  時間序列ARMA（n，m）模型的估計
    8.5.3  模型適用性檢驗準則
  8.6  設計示例：數控直線運動工作台位置控制系統
    8.6.1  根據時間響應曲線辨識
    8.6.2  根據伯德圖辨識
  習題
附錄  常用函數的拉普拉斯變換和z變換表
參考文獻

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