自動控制原理

前言

　　隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，自動控制系統(tǒng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防科技和國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。“自動控制原理”是電氣自動化、機(jī)電一體化、計算機(jī)等非自動化專業(yè)的一門重要的技能基礎(chǔ)課。本書是根據(jù)教育部《關(guān)于加強(qiáng)高職高專教育培養(yǎng)工作的意見》精神，針對高等職業(yè)技術(shù)教育特點(diǎn)編寫的教材，由長期講授“自動控制原理”課程的教師，在高職高專新的教育理念和模式的基礎(chǔ)上編寫。結(jié)合新的職教方法和高職學(xué)生的實(shí)際情況，本書采用“單元設(shè)計”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的章節(jié)設(shè)置，有利于“基于工作過程的項(xiàng)目化教學(xué)”教學(xué)方式的進(jìn)行，使學(xué)生更好地掌握自動控制原理相關(guān)的知識應(yīng)用。書中應(yīng)用了國際控制界最流行的MATLAB軟件對實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行仿真，以加深對自動控制原理抽象理論的理解和掌握。　　本書針對高職高專學(xué)生的特點(diǎn)，力爭以工程實(shí)際應(yīng)用為主線，理論敘述盡量從工程觀點(diǎn)刪繁就簡，內(nèi)容力求少而精，減少了公式中較復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，重點(diǎn)突出，加強(qiáng)基本概念和分析方法的理解，側(cè)重應(yīng)用。本書介紹了經(jīng)典控制理論的基本概念、基本理論及基本分析方法，并著重結(jié)合控制理論的實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目進(jìn)行了分析。全書共七部分，內(nèi)容包括：緒論、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、控制系統(tǒng)的時域分析、控制系統(tǒng)的頻域分析、控制系統(tǒng)的校正、采樣控制系統(tǒng)及附錄部分。書中的大量實(shí)例和習(xí)題來源于工程實(shí)際，各章結(jié)合書本內(nèi)容對實(shí)例均進(jìn)行了MATLAB軟件分析和設(shè)計、小結(jié)并設(shè)置了習(xí)題，便于讀者學(xué)習(xí)。在附錄中介紹了MATLAB在控制理論應(yīng)用中的相關(guān)內(nèi)容及拉普拉斯變換知識，供學(xué)習(xí)中參考。　　全書由北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王艷紅教授任主編，北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院張普慶、河南理工大學(xué)教授王新任副主編，北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院張春芝副教授、王懷群副教授、河南理工大學(xué)喬美英副教授及程相波講師也參加了本書的編寫工作?！　∮捎跁r間倉促和新的高職教學(xué)理念的應(yīng)用，加之水平有限，不足之處在所難免，懇請廣大讀者及同行批評指正。

內(nèi)容概要

　　《自動控制原理》是根據(jù)教育部《關(guān)于加強(qiáng)高職高專教育培養(yǎng)工作的意見》精神，由長期講授高職高專《自動控制原理》課程的幾位教師合作編寫的一本新高職教育理念下的教材?！蹲詣涌刂圃怼吠ㄆ捎谩绊?xiàng)目化教學(xué)”，對每個單元結(jié)合實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計，使學(xué)生更好地掌握自動控制原理相關(guān)內(nèi)容，書中應(yīng)用了國際控制界最流行的MATLAB軟件對實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行仿真，以加深對自動控制原理抽象理論的理解?！　　蹲詣涌刂圃怼方榻B了經(jīng)典控制理《自動控制原理》概念、基本理論及基本分析方法，并著重結(jié)合控制理論的實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目進(jìn)行了分析?！蹲詣涌刂圃怼贰蹲詣涌刂圃怼饭财卟糠?，內(nèi)容包括緒論、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、控制系統(tǒng)的時域分析、控制系統(tǒng)的頻域分析、控制系統(tǒng)的校正、采樣控制系統(tǒng)及附錄部分。書中的大量實(shí)例和習(xí)題來源于工程實(shí)際，各章結(jié)合書本內(nèi)容對實(shí)例均進(jìn)行了MATLAB軟件分析和設(shè)計，并設(shè)置了小結(jié)及習(xí)題，便于讀者學(xué)習(xí)?！　　蹲詣涌刂圃怼房勺鳛楦呗毟邔Ｔ盒＜俺扇嗽盒ｋ姎庾詣踊夹g(shù)、自動化、機(jī)電一體化、儀表及檢測等專業(yè)的教材。

書籍目錄

第1章 緒論§1.1 自動控制理論的發(fā)展史及內(nèi)容§1.2 自動控制的基本原理與方式§1.3 控制系統(tǒng)的分類§1.4 對自動控制系統(tǒng)性能的基本要求§1.5 MATLAB軟件及其應(yīng)用簡介本章小結(jié)思考題與習(xí)題第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型§2.1 預(yù)備知識：控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型§2.2 項(xiàng)目l：建立控制系統(tǒng)的微分方程§2.3 項(xiàng)目2：求取控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)§2.4 項(xiàng)目3：建立控制系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖§2.5 項(xiàng)目4：由動態(tài)結(jié)構(gòu)圖求取控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)本章小結(jié)思考題與習(xí)題第3章 控制系統(tǒng)的時域分析§3.1 預(yù)備知識：典型輸入信號和時域性能指標(biāo)§3.2 項(xiàng)目1：控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析§3.3 項(xiàng)目2：一階控制系統(tǒng)的動態(tài)性能分析§3.4 項(xiàng)目3：二階控制系統(tǒng)的動態(tài)性能分析§3.5 項(xiàng)目4：控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析§3.6 項(xiàng)目5：控制系統(tǒng)的時域分析應(yīng)用本章小結(jié)思考題與習(xí)題第4章 控制系統(tǒng)的頻域分析§4.1 預(yù)備知識：控制系統(tǒng)的頻率特性§4.2 項(xiàng)目1：控制系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性§4.3 項(xiàng)目2：用頻域法分析控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性§4.4 項(xiàng)目3：用頻域法分析控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)§4.5 項(xiàng)目4：控制系統(tǒng)的頻域分析應(yīng)用本章小結(jié)思考題與習(xí)題第5章 控制系統(tǒng)的校正§5.1 預(yù)備知識：系統(tǒng)校正概述§5.2 項(xiàng)目1：串聯(lián)校正裝置§5.3 項(xiàng)目2：串聯(lián)校正的理論設(shè)計方法§5.4 項(xiàng)目3：利用復(fù)合校正消除穩(wěn)態(tài)誤差§5.5 項(xiàng)目4：控制系統(tǒng)的工程設(shè)計本章小結(jié)思考題與習(xí)題第6章 采樣控制系統(tǒng)§6.1 預(yù)備知識：采樣控制系統(tǒng)基礎(chǔ)§6.2 項(xiàng)目1：z變換§6.3 項(xiàng)目2：差分方程的建立與求解§6.4 項(xiàng)目3：脈沖傳遞函數(shù)§6.5 項(xiàng)目4：采樣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析§6.6 項(xiàng)目5：采樣控制系統(tǒng)的性能分析本章小結(jié)思考題與習(xí)題附錄附錄Ⅰ：MATLAB語言及其在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用附錄Ⅰ：拉普拉斯變換參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　§1.3 控制系統(tǒng)的分類　　隨著自動控制技術(shù)的飛速發(fā)展和控制理論的日趨完善，自動控制的應(yīng)用滲透到各個領(lǐng)域，出現(xiàn)了各式各樣的控制系統(tǒng)。為了研究方便，從不同的角度對控制系統(tǒng)進(jìn)行分類，分類的目的是為了選擇恰當(dāng)?shù)姆椒▽ο到y(tǒng)進(jìn)行分析和設(shè)計。本書自動控制系統(tǒng)的分類方法如下?！　∫?、按控制方式分　　按控制方式，自動控制系統(tǒng)分為開環(huán)控制系統(tǒng)；閉環(huán)控制系統(tǒng)；反饋控制系統(tǒng)；復(fù)合控制系統(tǒng)。　　二、按給定輸入信號的變化規(guī)律分　　按給定輸入信號的變化規(guī)律，自動控制系統(tǒng)分為恒值系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)?！　∪粝到y(tǒng)的給定值為一定值，而控制任務(wù)就是克服擾動，使被控量保持恒值，則為恒值系統(tǒng)；　　若系統(tǒng)的給定值按照事先不知道的時間函數(shù)變化，并要求被控量跟隨給定值變化，則為隨動系統(tǒng)；　　若系統(tǒng)的給定值按一定的時間函數(shù)變化，并要求被控量隨之變化，則為程序控制系統(tǒng)?！　∪?、按系統(tǒng)中元件的特性分　　按系統(tǒng)中元件的特性，自動控制系統(tǒng)分為線性控制系統(tǒng)和非線性控制系統(tǒng)?！　∪粢粋€系統(tǒng)中所有的元器件均為線性元器件，則該系統(tǒng)稱為線性系統(tǒng)；　　若系統(tǒng)中有一個非線性元器件，則該系統(tǒng)稱為非線性系統(tǒng)。　　四、按系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型分　　按系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，自動控制系統(tǒng)分為定常系統(tǒng)和時變系統(tǒng)?！　南到y(tǒng)的數(shù)學(xué)模型來看，若微分方程的系數(shù)不是時間變量的函數(shù)，則稱為定常系統(tǒng)，否則稱為時變系統(tǒng)。

圖書封面

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