自動控制原理

內容概要

由孫炳達主編的《自動控制原理(第3版)》是工科院?！白詣涌刂圃?br />”(經典控制部分)課程的教材或參考書。為了更好地體現(xiàn)本教材的特色，對第2版的內容進行了部分調整、補充，對基本概念和分析方法增加了相關例題，既方便教學，也方便學習。
《自動控制原理(第3版)》涵蓋了線性定常系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)和線性離散系統(tǒng)三部分內容。重點對線性定常系統(tǒng)的時域分析法、頻率特性分析法、非線性系統(tǒng)的描述函數(shù)分析法和線性離散系統(tǒng)內容作了全面的闡述。對線性定常系統(tǒng)的根軌跡分析法、非線性系統(tǒng)相平面分析法的主要內容作了簡要介紹。
《自動控制原理(第3版)》內容層次分明、概念清晰、重點突出、理論聯(lián)系實際、例題貼切、應用性強?！蹲詣涌刂圃?第3版)》可作為工科院校電氣工程類、自動化類各專業(yè)的本科或非控制工程學科類碩士研究生的教材。主要章節(jié)(未帶*號)內容也適合作為機電類、信息類及計算機應用專業(yè)或高職院校、成人教育及電視大學的相近專業(yè)學生學習控制技術的教材，也可供有關從事控制工程應用的技術人員參考。
《自動控制原理(第3版)》備有電子課件，歡迎選用本書作教材的老師登錄www.cmpedu.com注冊后下載。
《自動控制原理(第3版)》有配套的《自動控制原理學習指導、例題及習題解答》輔導學習參考書，已由機械工業(yè)出版社出版。

作者簡介

孫炳達，1946年出生。自動化教授。1965進入廣東工學院(現(xiàn)廣東工業(yè)大學)工業(yè)企業(yè)電氣化及自動化專業(yè)學習，畢業(yè)后留校任教并一直在高校工作。期間。1991—1993在The University of British Columbia(哥倫比亞大學電氣工程系)加拿大等校學術交流及研究；2003年調入廣東技術師范學院自動化系。任校學術帶頭人。曾兼任廣東省自動化學會理事、中南電力電子學會理事、中國人工智能學會可拓工程專業(yè)委員會委員。    一直從事控制類相關專業(yè)本科及研究生主干課程教學。多次獲優(yōu)秀教學獎；長期從事工程應用研究，主要有：20世紀70年代，完成了廣東省重大攻關項目：“廣州機床廠12m龍門刨床晶閘管有環(huán)流可逆控制系統(tǒng)”(獲省科技獎)，“廣州染整廠壓染機自動線”；80年代經美國專家Mr.Chary邀請，完成了“大型冷柜生產自動線”的設計及實驗；90年代以來，從事自適應控制、智能控制、魯棒控制的理論及應用研究，與同行合作編著有《自動控制原理》、《現(xiàn)代控制理論基礎》、《實用電氣工程師手冊》、《電氣技師實用手冊》，在國內外發(fā)表專業(yè)論文70余篇，曾獲廣州市、廣東省自然科學優(yōu)秀學術論文獎。

書籍目錄

前言
第一章  自動控制系統(tǒng)的基本概念
  第一節(jié)  自動控制的基本方式
  第二節(jié)  閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成
  第三節(jié)  自動控制系統(tǒng)的分類
  第四節(jié)  對控制系統(tǒng)的基本要求
  習題
第二章  線性系統(tǒng)的數(shù)學模型
  第一節(jié)  動態(tài)微分方程的編寫
  第二節(jié)  非線性數(shù)學模型的線性化
  第三節(jié)  傳遞函數(shù)
  第四節(jié)  系統(tǒng)動態(tài)結構圖
  第五節(jié)  信號流程圖
  第六節(jié)  脈沖響應函數(shù)
  第七節(jié)  系統(tǒng)狀態(tài)方程的描述
  習題
第三章  控制系統(tǒng)的時域分析法
  第一節(jié)  典型輸入信號和時域性能指標
  第二節(jié)  一階系統(tǒng)分析
  第三節(jié)  二階系統(tǒng)分析
  第四節(jié)  高階系統(tǒng)分析
  第五節(jié)  穩(wěn)定性分析及代數(shù)判據(jù)
  第六節(jié)  穩(wěn)態(tài)誤差分析及計算
  習題
第四章  控制系統(tǒng)的根軌跡分析法
  第一節(jié)  根軌跡的基本概念
  第二節(jié)  繪制根軌跡的基本條件和基本規(guī)則
  第三節(jié)  系統(tǒng)根軌跡繪制和開環(huán)零、極點對根軌跡的影響
  第四節(jié)  參量根軌跡
  第五節(jié)  系統(tǒng)性能的根軌跡分析
  習題
第五章  控制系統(tǒng)的頻率特性分析法
  第一節(jié)  頻率特性的基本概念
  第二節(jié)  頻率特性的表示方法
  第三節(jié)  典型環(huán)節(jié)的頻率特性
  第四節(jié)  系統(tǒng)開環(huán)頻率特性繪制
  第五節(jié)  用頻率法分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性
  第六節(jié)  用頻率法分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能
  第七節(jié)  用開環(huán)頻率特性分析系統(tǒng)的動態(tài)性能
  第八節(jié)  用閉環(huán)頻率特性分析系統(tǒng)性能
  第九節(jié)  傳遞函數(shù)的實驗求取
  習題
第六章  頻率法校正
  第一節(jié)  頻率法校正的基本概念
  第二節(jié)  串聯(lián)超前校正
  第三節(jié)  串聯(lián)滯后校正
  第四節(jié)  相位滯后—超前校正
  第五節(jié)  期望串聯(lián)校正
  第六節(jié)  并聯(lián)校正
  第七節(jié)  PID控制器
  習題
第七章  非線性系統(tǒng)分析
  第一節(jié)  控制系統(tǒng)中的典型非線性特性
  第二節(jié)  描述函數(shù)法
  第三節(jié)  用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)
  第四節(jié)  改善非線性系統(tǒng)性能的方法
  第五節(jié)  相平面分析法
  第六節(jié)  非線性系統(tǒng)的相平面分析
  習題
第八章  線性離散控制系統(tǒng)的分析與綜合
  第一節(jié)  離散控制系統(tǒng)概述
  第二節(jié)  連續(xù)信號的采樣與復現(xiàn)
  第三節(jié)  Z變換及Z反變換
  第四節(jié)  線性離散系統(tǒng)的數(shù)學模型
  第五節(jié)  離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
  第六節(jié)  離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
  第七節(jié)  離散控制系統(tǒng)的動態(tài)性能分析
  第八節(jié)  數(shù)字控制器的模擬化設計
  第九節(jié)  數(shù)字控制器的離散化設計
  習題
第九章  MATLAB在自動控制原理中的應用
  第一節(jié)  MATLAB軟件界面
  第二節(jié)  MATLAB程序基礎
  第三節(jié)  Simulink操作簡介
  第四節(jié)  線性控制系統(tǒng)仿真
  第五節(jié)  非線性控制系統(tǒng)仿真
  第六節(jié)  離散控制系統(tǒng)仿真
  習題
附錄
  附表-1  常用函數(shù)拉普拉斯變換表
  附表-2  拉普拉斯變換的主要定理
  附表-3  常用Z變換表
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：控制系統(tǒng)的種類很多，如物理的，生物的，社會經濟的等。對于一個具體的系統(tǒng)來講，其最終目的是能夠完成某些規(guī)定的任務，達到一定的要求，例如建造一個室內恒溫系統(tǒng)，是為了保持室內溫度的恒定。人們在設計或檢驗一個控制系統(tǒng)性能時，主要從動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能兩方面來考慮。為了能較好地利用控制系統(tǒng)為我們服務，就必須掌握其內在規(guī)律。為了便于分析，人們常將描述系統(tǒng)工作狀態(tài)的各物理量隨時間變化的規(guī)律用數(shù)學表達式或圖形表示出來，這種描述系統(tǒng)各個物理量之間關系的數(shù)學表達式或圖形稱為系統(tǒng)的數(shù)學模型。建立數(shù)學模型有兩種基本方法：機理分析法和實驗辨識法。機理分析法是通過理論推導得出，這種方法是根據(jù)各環(huán)節(jié)所遵循的物理規(guī)律（如力學、運動學、電磁學、熱學等）來編寫；實驗辨識法是由實驗求取，即根據(jù)實驗數(shù)據(jù)通過整理編寫出來。在實際工作中，這兩種方法是相輔相成的。由于理論推導是基本的常用方法，本章著重討論這種方法。第一節(jié) 動態(tài)微分方程的編寫編寫系統(tǒng)的微分方程，其目的在于通過該方程確定被控量與給定量及擾動量之間的函數(shù)關系，為分析或設計系統(tǒng)創(chuàng)造條件。具體步驟是：首先，要確定系統(tǒng)的輸入量和輸出量；其次，通過分析研究，根據(jù)力學、運動學、電磁學、熱學等規(guī)律列出描述系統(tǒng)運行規(guī)律的一組微分方程；最后，消去中間變量，求出描述系統(tǒng)輸入與輸出關系的微分方程。一般情況下，用機理分析法建立系統(tǒng)微分方程時，由于系統(tǒng)的部件或環(huán)節(jié)較多，因此通常會先把系統(tǒng)劃分為若干個獨立的部件（環(huán)節(jié)），分別求出每個部件（環(huán)節(jié)）的動態(tài)微分方程，然后再合并各部件（環(huán)節(jié)），得到整個系統(tǒng)的微分方程。1.建立環(huán)節(jié)（部件）的微分方程  環(huán)節(jié)（部件）由若干個元器件組成，能夠實現(xiàn)一定的功能。

編輯推薦

《自動控制原理(第3版)》是普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材之一。

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