控制理論基礎(chǔ)

前言

“控制理論基礎(chǔ)”課程是大學(xué)工程技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的主干技術(shù)基礎(chǔ)課，本書(shū)自1980年出版以來(lái)，已被國(guó)內(nèi)許多所高等院校選作教材，經(jīng)過(guò)多年教學(xué)實(shí)踐，這次在多方聽(tīng)取意見(jiàn)的基礎(chǔ)上重新做了修訂，去掉了采樣控制這章，增加了狀態(tài)空間分析法一章，為了避免狀態(tài)分析法中大量的矩陣運(yùn)算掩蓋經(jīng)典控制理論中明確的物理概念和工程應(yīng)用實(shí)踐強(qiáng)的特點(diǎn)，所以這次修改仍將其單列一章，并用統(tǒng)一、聯(lián)系的觀點(diǎn)把現(xiàn)代控制與經(jīng)典控制有機(jī)結(jié)合起來(lái)，賦予其較強(qiáng)的物理概念和工程背景。作為一門(mén)基礎(chǔ)課，經(jīng)典控制理論的內(nèi)容基本上是固定的，這種教材的內(nèi)容可以有不同的編排，但一般都著重于按教學(xué)規(guī)律由淺入深、循序漸進(jìn)、簡(jiǎn)繁適度，既保持理論性、系統(tǒng)性和工程實(shí)踐性，又力求概念清晰、確切、分析問(wèn)題思維符合認(rèn)識(shí)規(guī)律，適合機(jī)械類(lèi)和非自控專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)，所以這次我們?nèi)匀槐３至嗽摃?shū)原來(lái)的編寫(xiě)體系和特點(diǎn)，這次修訂我們基本上仍采用前幾版的目錄，在前版基礎(chǔ)上僅對(duì)部分章節(jié)的內(nèi)容在編排上做了一些增減和調(diào)整，并且在每一章都增加了一節(jié)Matlab控制軟件的應(yīng)用案例。本書(shū)由國(guó)防工業(yè)出版社于1980年初版，歷經(jīng)近30余年，在廣大讀者的支持、關(guān)愛(ài)下，曾經(jīng)獲得1987年中船總公司全國(guó)高校優(yōu)秀教材二等獎(jiǎng)，2002年教育部全國(guó)普通高校優(yōu)秀教材二等獎(jiǎng)以及其他等多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)，現(xiàn)在被評(píng)為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。

內(nèi)容概要

本書(shū)為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，并曾獲2002年全國(guó)普通高校優(yōu)秀教材二等獎(jiǎng)。    本書(shū)主要介紹反饋控制系統(tǒng)的基本理論及其工程分析和設(shè)計(jì)方法。全書(shū)共10章，前3章主要介紹反饋控制系統(tǒng)的基本工作原理、物理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、包括頻率特性在內(nèi)的一些基本概念。第4～7章介紹控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析、穩(wěn)態(tài)誤差分析、瞬態(tài)響應(yīng)分析以及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和校正。第8章對(duì)工程中常用的根軌跡方法作了介紹。最后兩章講述了狀態(tài)空間分析法和非線性控制系統(tǒng)。    書(shū)中每章均有利用Matlab控制軟件的應(yīng)用實(shí)例，每章還有小結(jié)和習(xí)題。    本書(shū)可作為高等學(xué)校機(jī)械、冶金、能源動(dòng)力、材料等非自控專(zhuān)業(yè)的教材，也可以供其他有關(guān)專(zhuān)業(yè)的工程技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

第二版前言第一版前言第1章 緒論  1.1 自動(dòng)控制及其發(fā)展概述  1.2 控制系統(tǒng)的反饋工作原理及其組成  1.3 控制系統(tǒng)的分類(lèi)  1.4 控制理論在非工程領(lǐng)域的應(yīng)用  1.5 對(duì)控制系統(tǒng)的要求及常用典型控制信號(hào)  小結(jié)  習(xí)題第2章 物理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型  2.1 控制工程的數(shù)學(xué)方法  2.2 物理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型  2.3 非線性數(shù)學(xué)模型的線性化  2.4 典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù)  2.5 系統(tǒng)方塊圖及其傳遞函數(shù)  2.6 信號(hào)流圖  2.7 Matlab中系統(tǒng)建模  小結(jié)  習(xí)題第3章 頻率特性  3.1 頻率特性的基本概念  3.2 幅相頻率特性  3.3 對(duì)數(shù)頻率特性  3.4 閉環(huán)頻率特性及其特征參數(shù)  3.5 數(shù)學(xué)模型的實(shí)驗(yàn)確定法  3.6 Matlab中的頻率響應(yīng)函數(shù)  小結(jié)  習(xí)題第4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析  4.1 穩(wěn)定性的基本概念  4.2 勞思-赫爾維茨穩(wěn)定判據(jù)  4.3 奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)  4.4 穩(wěn)定性裕量  4.5 Matlab求取穩(wěn)定性裕量  小結(jié)  習(xí)題第5章 控制系統(tǒng)的誤差分析  5.1 誤差的基本概念  5.2 穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù)與穩(wěn)態(tài)誤差  5.3 動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)與穩(wěn)態(tài)誤差  5.4 擾動(dòng)作用下的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差  小結(jié)  習(xí)題第6章 控制系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)分析  6.1 一階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)  6.2 二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)  6.3 具有零點(diǎn)的二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)  6.4 高階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)  6.5 瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)及其與系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)系  6.6 Matlab分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性  小結(jié)  習(xí)題第7章 控制系統(tǒng)的綜合和校正  7.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述  7.2 常用的校正規(guī)律和校正裝置  7.3 希望頻率特性曲線和控制系統(tǒng)綜合法校正  7.4 控制系統(tǒng)分析法串聯(lián)校正  7.5 控制系統(tǒng)反饋校正分析  7.6 復(fù)合控制系統(tǒng)  小結(jié)  習(xí)題第8章 根軌跡法  8.1 根軌跡法基本概念  8.2 繪制根軌跡圖的基本規(guī)則  8.3 控制系統(tǒng)的根軌跡分析  8.4 用根軌跡法設(shè)計(jì)與校正控制系統(tǒng)  8.5 Matlab繪制系統(tǒng)的根軌跡  小結(jié)  習(xí)題第9章 狀態(tài)空間分析法第10章 非線性控制系統(tǒng)參考文獻(xiàn)附錄工 拉普拉斯變換表附錄Ⅱ 校正網(wǎng)絡(luò)附錄Ⅲ Matlab基礎(chǔ)

章節(jié)摘錄

插圖：自動(dòng)控制在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防及科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化中起著重要作用，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，不僅使生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，極大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，而且減輕了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，這在冶金、采礦、機(jī)械、化工、電子等部門(mén)尤為明顯。同時(shí)，自動(dòng)控制又可使工作具有高度的準(zhǔn)確性，大大地提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，提高武器的命中率和戰(zhàn)斗力。所謂自動(dòng)控制，就是指在沒(méi)有人直接參與的情況下，利用控制器使生產(chǎn)過(guò)程或被控對(duì)象的某一物理量準(zhǔn)確地按照預(yù)期的規(guī)律運(yùn)行。例如，火炮根據(jù)雷達(dá)指揮儀傳來(lái)的信息能夠自動(dòng)地改變方位角和俯仰角，隨時(shí)跟蹤，準(zhǔn)確地瞄準(zhǔn)目標(biāo)。程序控制機(jī)床能夠按預(yù)先排定的工藝程序自動(dòng)地進(jìn)刀切削，加工出預(yù)期的幾何形狀。電弧煉鋼爐的電極能自動(dòng)地跟隨鋼水的液面作上下移動(dòng)，以便與液面保持一定距離。所有這些控制系統(tǒng)的例子，盡管它們的結(jié)構(gòu)和功能各不相同，但我們可以發(fā)現(xiàn)它們有共同的規(guī)律，即它們都是一個(gè)或一些被控的物理量按照另一個(gè)或另一些物理量的變化而變化，或者保持恒定。而控制系統(tǒng)都是由被控對(duì)象和控制裝置構(gòu)成的。這里所說(shuō)的系統(tǒng)，指完成一特定任務(wù)的一些部件的組合。廣義而言，系統(tǒng)的概念并不僅限于物理系統(tǒng)，也包含了生物學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等現(xiàn)象的系統(tǒng)。隨著自動(dòng)控制理論和實(shí)踐的不斷發(fā)展，給人們提供了獲得自動(dòng)控制系統(tǒng)最佳性能的多種方法，這又促使自動(dòng)化程度的進(jìn)一步提高。同時(shí)，由于大量工程控制及設(shè)計(jì)問(wèn)題都涉及系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程的分析和綜合，因此控制理論又是系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的理論基礎(chǔ)。機(jī)械振動(dòng)、機(jī)構(gòu)學(xué)、摩擦學(xué)、機(jī)械產(chǎn)品的加工、動(dòng)態(tài)參數(shù)或過(guò)程的測(cè)試等都可用控制論的觀點(diǎn)、方法來(lái)研究，以揭示出它們更深刻的本質(zhì)，從而找出改進(jìn)和控制它們性能的更有效的途徑。不僅如此，控制理論的應(yīng)用目前已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了工程范圍，而普遍用于生物學(xué)、社會(huì)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)等非工程領(lǐng)域中，比如建立起各種復(fù)雜、完整的反饋模型等。事實(shí)上，介于多學(xué)科之間的控制理論，它已滲透到各個(gè)工程領(lǐng)域，已成為工程技術(shù)人員必不可少的一門(mén)基礎(chǔ)知識(shí)。

編輯推薦

《控制理論基礎(chǔ)(第2版)》前一版榮獲2002年全國(guó)普通高校優(yōu)秀教材二等獎(jiǎng)系統(tǒng)介紹反饋控制系統(tǒng)的基本理論及其工程分析和設(shè)計(jì)方法有機(jī)結(jié)合現(xiàn)代控制與經(jīng)典控制理論，并賦予物理概念和工程背景按教學(xué)規(guī)律由淺入深、循序漸進(jìn)、簡(jiǎn)繁適度既保持理論性、系統(tǒng)性和工程實(shí)踐性，又力求概念清晰、確切內(nèi)容編排及分析問(wèn)題思維符合認(rèn)識(shí)規(guī)律，適合機(jī)械類(lèi)等非自控專(zhuān)業(yè)每章都增加一節(jié)Matlab控制軟件的應(yīng)用案例，附錄另有Matlab基礎(chǔ)

圖書(shū)封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    控制理論基礎(chǔ) PDF格式下載

---