自動控制原理（下冊）

內(nèi)容概要

　　《自動控制原理：基于MATLAB仿真的多媒體授課教材（下冊）》是《自動控制原理》教材的下冊，包含采樣控制系統(tǒng)、非線性控制系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析三章內(nèi)容。書中借助于MATLAB仿真深入地討論了采樣控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、離散化方法、根軌跡分析、頻域分析及系統(tǒng)設(shè)計等內(nèi)容，討論了非線性系統(tǒng)的相平面分析、捆函數(shù)分析方法，討論了控制系統(tǒng)狀態(tài)空間分析的理論及系統(tǒng)設(shè)計方法，并在每一章的最后介紹了相關(guān)的MATLAB知識，計劃學(xué)時為40（多媒體授課）。本教材基于MATLAB仿真講述理論，MATLAB的仿真結(jié)果使理論分析的結(jié)論變成清晰可見的特性曲線，或者說，MATALB用各種特性曲線證實著我們所講的理論，使人耳目一新?！　　蹲詣涌刂圃恚夯贛ATLAB仿真的多媒體授課教材（下冊）》可作為高等學(xué)校自動化專業(yè)的必修課教材，也可作為電子信息類專業(yè)的平臺課程教材，同時也是自動控制專業(yè)工程技術(shù)人員的一本有價值的參考書。

書籍目錄

第7章 采樣控制系統(tǒng)7.1 概述7.1.1 采樣控制系統(tǒng)的產(chǎn)生及其優(yōu)點7.1.2 采樣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)7.2 信號的采樣與恢復(fù)7.2.1 采樣過程及采樣信號7.2.2 采樣信號的z變換及頻譜函數(shù)7.2.3 采樣定理7.2.4 零階保持器7.3 采樣信號z變換的特點及復(fù)頻域映射關(guān)系7.3.1 采樣信號及其z變換的特點7.3.2 s域與z域的映射關(guān)系7.4 離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型7.4.1 線性常系數(shù)差分方程7.4.2 脈沖傳遞函數(shù)7.4.3 連續(xù)系統(tǒng)的離散化7.4.4 采樣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖化簡7.5 采樣控制系統(tǒng)的時域分析7.5.1 采樣控制系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)7.5.2 采樣控制系統(tǒng)的時域穩(wěn)定性分析7.5.3 采樣控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析7.6 采樣控制系統(tǒng)的根軌跡7.6.1 z平面上的根軌跡7.6.2 典型二階采樣系統(tǒng)的根軌跡分析7.7 采樣控制系統(tǒng)的頻域分析7.7.1 采樣控制系統(tǒng)的頻率特性7.7.2 沖激響應(yīng)不變法離散化系統(tǒng)頻率特性的混疊7.7.3 零階保持器法離散化系統(tǒng)的頻率特性7.7.4 離散系統(tǒng)的Nyquist穩(wěn)定判據(jù)7.7.5 離散系統(tǒng)的Bode圖及穩(wěn)定裕量7.8 采樣控制系統(tǒng)的控制器設(shè)計7.8.1 數(shù)字控制器的物理可實現(xiàn)條件及其實現(xiàn)7.8.2 連續(xù)校正裝置的數(shù)字實現(xiàn)7.8.3 直接數(shù)字化設(shè)計7.9 MATLAB在離散系統(tǒng)分析中的應(yīng)用7.1 0小結(jié)習(xí)題第8章 非線性控制系統(tǒng)8.1 概述8.1.1 非線性系統(tǒng)的特點及常見非線性現(xiàn)象8.1.2 典型非線性特性8.1.3 非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性及研究方法8.1.4 李雅普諾夫穩(wěn)定性定義8.2 相平面法8.2.1 二階線系統(tǒng)在零輸入時的相軌跡8.2.2 典型二階線性系統(tǒng)在階躍輸入時的相軌跡8.2.3 分段線性控制系統(tǒng)的相平面分析8.2.4 一般二階非線性控制系統(tǒng)的相平面分析8.2.5 一般二階非線性系統(tǒng)相軌跡的繪制方法8.2.6 由相軌跡求二階非線性系統(tǒng)的時域響應(yīng)曲線8.2.7 極限環(huán)8.3 描述函數(shù)法8.3.1 描述函數(shù)的定義及其求法8.3.2 用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性8.3.3 非線性系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性8.4 利用非線性特性改善線性系統(tǒng)的性能8.5 用MATLAB進行非線性系統(tǒng)分析8.6 小結(jié)習(xí)題第9章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與設(shè)計9.1 控制系統(tǒng)的空間描述9.1.1 LTI系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的基本概念9.1.2 LTI系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的基本性質(zhì)9.1.3 LTI系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的標(biāo)準(zhǔn)型9.1.4 LTI系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的變換9.2 LTI控制系統(tǒng)狀態(tài)方程的解附錄A 離散時間序列的z變換附錄B 采樣系統(tǒng)的z變換表參考文獻

章節(jié)摘錄

第7章 采樣控制系統(tǒng)隨著數(shù)字計算機，特別是微處理器的迅速發(fā)展和廣泛使用，數(shù)字控制器在許多場合取代了模擬控制器。數(shù)字控制器的應(yīng)用使得控制系統(tǒng)中的信號類型發(fā)生了變化。由于系統(tǒng)中采用了采樣開關(guān)，將系統(tǒng)中某些連續(xù)時間信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散的時間信號，系統(tǒng)變?yōu)橐粋€連續(xù)信號和離散信號共存的混合信號系統(tǒng)，這種系統(tǒng)稱為采樣控制系統(tǒng)。信號類型的變化使得連續(xù)系統(tǒng)的分析和設(shè)計方法不再適用于采樣控制系統(tǒng)，必須用采樣控制系統(tǒng)的理論及方法來分析和研究系統(tǒng)的控制問題。采樣控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計方法是在z變換理論基礎(chǔ)上，把連續(xù)系統(tǒng)的分析和設(shè)計方法推廣到采樣控制系統(tǒng)中，采用的數(shù)學(xué)模型是差分方程和脈沖傳遞函數(shù)，因此，采樣控制系統(tǒng)的分析方法與連續(xù)系統(tǒng)的分析方法具有相似之處。采樣控制系統(tǒng)理論是計算機控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，計算機控制的分析和設(shè)計要比連續(xù)控制系統(tǒng)復(fù)雜得多，尤其是對于一些連續(xù)控制系統(tǒng)實現(xiàn)不了的復(fù)雜控制規(guī)律，都有其自身的設(shè)計理論，這些內(nèi)容將在后續(xù)課程“計算機控制技術(shù)”中詳細(xì)講述，本教材只講述采樣控制系統(tǒng)的基本理論。離散系統(tǒng)所處理的是離散序列信號。高輸入為x（n），輸出為y（n），離散系統(tǒng)可理解為從x（n）到y(tǒng)（n）的一種運算（或一種變換）。離散系統(tǒng)中，信號的自變量n的選取由具體系統(tǒng)而定，不一定表示時間，因此，離散系統(tǒng)中的序列表示都不含采樣間隔，如x（n）。

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《自動控制原理:基于MATLAB仿真的多媒體授課教材(下冊)》由國防工業(yè)出版社出版。

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