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自動控制原理(第2版)/新型工業化人才培養新形態教材精品系列

  • 作者：編者:王燕平|責編:徐柏楊
  • 出版社：人民郵電
  • ISBN：9787115699947
  • 出版日期：2026/11/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：240
人民幣：RMB 59.8 元      售價：元
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內容大鋼
    本書從高等工程教育的人才培養目標出發，闡述了經典控制理論的基本概念、基本原理和基本方法。全書共８章，主要內容有自動控制概述，線性控制系統的數學模型，線性控制系統的時域分析法、根軌跡法、頻域分析法，線性控制系統的校正與設計，線性離散控制系統，自動控制原理實驗項目。
    本書以「系統建模-系統分析-綜合設計」為主線，合理優化教學內容，突出控制系統分析與設計的共性規律和基本方法，強化工程實踐應用，結構合理，層次分明，深入淺出，配有豐富的例題與習題。
    本書可作為高校自動化、電氣工程及其自動化、測控技術與儀器等專業以及其他機電類、信息類相關專業的教材，亦可供從事自動化技術工作的科技工作者自學與參考。
作者介紹
編者:王燕平|責編:徐柏楊
目錄
第1章  自動控制概述
  1.1  控制理論的發展
  1.2  自動控制方式
    1.2.1  閉環控制方式
    1.2.2  開環控制方式
    1.2.3  複合控制方式
  1.3  自動控制系統的組成
  1.4  自動控制系統的分類
  1.5  自動控制系統的基本要求
  1.6  自動控制系統實例
    1.6.1  單閉環無靜差調速系統
    1.6.2  導彈發射架方位控制系統
  1.7  本章小結
習題
第2章  線性控制系統的數學模型
  2.1  線性控制系統的微分方程
    2.1.1  微分方程的建立方法
    2.1.2  微分方程的線性化處理
  2.2  線性控制系統的傳遞函數
    2.2.1  傳遞函數的定義和性質
    2.2.2  典型環節及其傳遞函數
    2.2.3  傳遞函數的零極點對系統的影響
  2.3  線性控制系統的結構圖及等效變換
    2.3.1  系統結構圖
    2.3.2  結構圖的建立
    2.3.3  結構圖的等效變換和簡化
    2.3.4  系統的傳遞函數
  2.4  信號流圖與梅森增益公式
    2.4.1  信號流圖
    2.4.2  梅森增益公式
  2.5  線性控制系統數學模型建立實例
    2.5.1  從原理圖到結構圖的轉換
    2.5.2  結構圖的簡化
    2.5.3  利用梅森增益公式求系統的數學模型
  2.6  基於MATLAB的線性控制系統的數學模型
    2.6.1  傳遞函數的MATLAB表達
    2.6.2  傳遞函數3種表達方法的轉換
    2.6.3  模型的連接與化簡
    2.6.4  模擬實例
  2.7  本章小結
習題
第3章  線性控制系統的時域分析法
  3.1  線性控制系統的穩定性分析
    3.1.1  穩定性的概念
    3.1.2  穩定的條件
    3.1.3  穩定判據
  3.2  線性控制系統的典型輸入信號和時域性能指標
    3.2.1  典型輸入信號
    3.2.2  性能指標
  3.3  一階系統的時域分析

    3.3.1  數學模型
    3.3.2  單位階躍響應
    3.3.3  單位脈衝響應
    3.3.4  單位斜坡響應
  3.4  二階系統的時域分析
    3.4.1  數學模型
    3.4.2  二階系統的單位階躍響應
    3.4.3  二階系統欠阻尼狀態下的性能指標分析
  3.5  高階系統的時域分析
    3.5.1  數學模型
    3.5.2  單位階躍響應
  3.6  線性控制系統穩態誤差的計算
    3.6.1  誤差的定義
    3.6.2  穩態誤差的定義
    3.6.3  單位階躍信號下的穩態誤差
    3.6.4  單位斜坡信號下的穩態誤差
    3.6.5  單位加速度信號下的穩態誤差
    3.6.6  擾動信號作用下的穩態誤差
  3.7  線性控制系統時域分析綜合實例
    3.7.1  系統的穩定條件
    3.7.2  高階系統的簡化
    3.7.3  系統動態性能分析
    3.7.4  穩態誤差計算
  3.8  基於MATLAB的線性控制系統的時域法性能分析
    3.8.1  線性控制系統的穩定性分析
    3.8.2  線性控制系統的靜態和動態性能分析
    3.8.3  線性控制系統的時域性能分析綜合實例
  3.9  本章小結
習題
第4章  線性控制系統的根軌跡法
  4.1  根軌跡的基本概念
    4.1.1  根軌跡的定義
    4.1.2  根軌跡方程
  4.2  繪製根軌跡的規則和方法
    4.2.1  繪製根軌跡的方法和步驟
    4.2.2  繪製根軌跡的規則
  4.3  參數根軌跡
  4.4  用根軌跡分析線性控制系統性能
    4.4.1  增加開環極點對線性控制系統的影響
    4.4.2  增加開環零點對線性控制系統的影響
    4.4.3  利用根軌跡確定系統參數
    4.4.4  用根軌跡分析系統的動態性能
  4.5  基於MATLAB的線性控制系統的根軌跡法性能分析
    4.5.1  根軌跡的繪製
    4.5.2  基於根軌跡的系統性能分析
  4.6  本章小結
習題
第5章  線性控制系統的頻域分析法
  5.1  頻率特性
    5.1.1  頻率特性的基本概念

    5.1.2  頻率特性的圖形表示方法
  5.2  線性控制系統的開環對數頻率特性
    5.2.1  典型環節的對數頻率特性
    5.2.2  線性控制系統的開環對數頻率特性
    5.2.3  開環對數頻率特性曲線的繪製
    5.2.4  由頻率特性曲線確定系統的傳遞函數
  5.3  線性控制系統的開環幅相曲線與頻域穩定判據
    5.3.1  開環幅相曲線的繪製方法
    5.3.2  奈奎斯特穩定判據
    5.3.3  對數頻率穩定判據
  5.4  線性控制系統的相對穩定性分析
    5.4.1  相位裕度
    5.4.2  幅值裕度
  5.5  線性控制系統的閉環頻域性能指標
    5.5.1  線性控制系統的閉環頻率特性
    5.5.2  線性控制系統的閉環頻域性能指標與時域性能指標的轉換
  5.6  基於MATLAB的線性控制系統的頻域法性能分析
    5.6.1  開環幅相曲線的繪製與系統穩定性分析
    5.6.2  開環對數頻率特性曲線的繪製與系統穩定性分析
  5.7  本章小結
習題
第6章  線性控制系統的校正與設計
  6.1  系統校正的概念與方式
    6.1.1  期望性能指標的提出
    6.1.2  系統帶寬的確定
    6.1.3  校正方式
  6.2  常用串聯校正裝置及其特性
    6.2.1  串聯超前校正裝置
    6.2.2  串聯滯后校正裝置
    6.2.3  串聯滯后-超前校正裝置
  6.3  串聯校正
    6.3.1  串聯超前校正設計
    6.3.2  串聯滯后校正設計
    6.3.3  串聯滯后-超前校正設計
  6.4  反饋校正
    6.4.1  反饋校正的原理
    6.4.2  反饋校正的分類
    6.4.3  反饋校正對系統的影響
  6.5  複合校正
    6.5.1  按輸入補償的複合校正
    6.5.2  按擾動補償的複合校正
  6.6  線性控制系統的工程設計方法
    6.6.1  系統固有部分數學模型的簡化處理
    6.6.2  典型Ⅰ型系統模型與設計方法
    6.6.3  典型Ⅱ型系統模型與設計方法
  6.7  線性控制系統設計綜合實例
    6.7.1  系統數學模型的建立
    6.7.2  電流環的數學模型與電流調節器的參數設計
    6.7.3  速度環的數學模型與速度調節器的參數設計
    6.7.4  電流調節器和速度調節器的實現

  6.8  基於MATLAB的線性控制系統的校正與設計
    6.8.1  基於對數頻率特性曲線的相位超前校正與設計
    6.8.2  基於對數頻率特性曲線的相位滯后校正與設計
  6.9  本章小結
習題
第7章  線性離散控制系統
  7.1  線性離散控制系統簡介
  7.2  信號的採樣與保持
    7.2.1  信號的採樣
    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變換基礎
    7.3.2  z變換的基本定理
    7.3.3  z變換的基本方法
    7.3.4  z逆變換
  7.4  線性離散系統數學模型
    7.4.1  線性離散系統的數學定義
    7.4.2  差分方程及其解法
    7.4.3  z傳遞函數
    7.4.4  開環離散系統的z傳遞函數
    7.4.5  閉環離散系統的z傳遞函數
    7.4.6  z變換法的局限性
  7.5  線性定常離散系統穩定性分析
    7.5.1  線性定常離散系統的穩定性判據
    7.5.2  線性定常離散系統的穩態誤差
  7.6  線性定常離散系統的暫態性能分析
    7.6.1  線性定常離散系統的暫態性能指標
    7.6.2  線性定常離散系統極點分佈與動態響應的關係
  7.7  基於MATLAB的線性定常離散系統建模與性能分析
    7.7.1  基於MATLAB的線性定常離散系統的建模
    7.7.2  基於MATLAB的線性定常離散系統的性能分析
  7.8  本章小結
習題
第8章  自動控制原理實驗項目
  實驗項目一  典型系統的階躍響應分析
  實驗項目二  高階系統的瞬態響應和穩定性分析
  實驗項目三  線性定常系統的穩態誤差分析
  實驗項目四  線性控制系統的根軌跡法分析
  實驗項目五  線性控制系統的頻率特性研究
  實驗項目六  線性定常系統的串聯校正
附錄A  常用函數的拉氏變換對照表
附錄B  常用函數的z變換對照表

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