控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南

內(nèi)容概要

本書從工程需要與實(shí)踐中遇到的問題出發(fā)來講述自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建模、構(gòu)建、調(diào)試以及故障排除等問題。全書分成三部分，共18章。第一部分：控制原理，介紹頻率域研究法、控制系統(tǒng)的調(diào)試、數(shù)字控制器中的延遲、z域研究法、控制器、擾動(dòng)響應(yīng)、前饋、控制系統(tǒng)中的濾波器、控制系統(tǒng)中的觀測(cè)器。第二部分：建模，介紹時(shí)間域與頻率域建模的方法、時(shí)變與非線性、控制系統(tǒng)建模的七步法。第三部分：運(yùn)動(dòng)控制，介紹編碼器和旋轉(zhuǎn)變壓器、電子伺服電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)、柔順性與諧振、位置控制回路、運(yùn)動(dòng)控制中的Luenberger觀測(cè)器。本書還提供了基于PC的單機(jī)力圖形化仿真環(huán)境Visual ModelQ，讀者可在其中進(jìn)行圖形建模并運(yùn)行控制系統(tǒng)的呼類有關(guān)實(shí)驗(yàn)。    本書可作為高等院校各類自動(dòng)化專業(yè)或相關(guān)專業(yè)的研究生和高年級(jí)本科生的教學(xué)用書，特別適合自動(dòng)化專業(yè)工程技術(shù)人員從事控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)行、維修和實(shí)驗(yàn)時(shí)用做指導(dǎo)性參考書。

書籍目錄

第一部分 控制原理  第1章 控制理論簡(jiǎn)介    1.1 Visual ModelQ環(huán)境      1.1.1 Visual ModelQ的安裝      1.1.2 正誤表    1.2 控制系統(tǒng)      1.2.1 控制器      1.2.2 被控機(jī)器    1.3 控制工程師  第2章 頻率域研究法    2.1 拉普拉斯變換    2.2 傳遞函數(shù)      2.2.1 拉普拉斯算子      2.2.2 線性化、時(shí)不變性與傳遞函數(shù)    2.3 傳遞函數(shù)舉例      2.3.1 控制器單元的傳遞函數(shù)      2.3.2 功率變換器的傳遞函數(shù)      2.3.3 物理元件的傳遞函數(shù)      2.3.4 反饋的傳遞函數(shù)    2.4 框圖      2.4.1 組合框      2.4.2 Mason信號(hào)流圖    2.5 相位與增益      2.5.1 傳遞函數(shù)的相位與增益      2.5.2 Bode圖    2.6 性能測(cè)量      2.6.1 指令響應(yīng)      2.6.2 穩(wěn)定性      2.6.3 與頻率域?qū)?yīng)的時(shí)間域    2.7 問題  第3章 控制系統(tǒng)的調(diào)試    3.1 閉合控制回路    3.2 模型的詳細(xì)回顧      3.2.1 積分器      3.2.2 功率變換器      3.2.3 PI控制律      3.2.4 反饋濾波器    3.3 開環(huán)設(shè)計(jì)法    3.4 穩(wěn)定裕度      3.4.1 CM與PM的確定      3.4.2 實(shí)驗(yàn)3A：開環(huán)設(shè)計(jì)法的理解      3.4.3 開環(huán)、閉環(huán)與階躍響應(yīng)    3.5 分段調(diào)試的步驟      3.5.1 段一：比例段      3.5.2 估二：積分段    3.6 被控對(duì)象增益的變動(dòng)    3.7 多（級(jí)聯(lián)）控制回路    3.8 飽和與同步    3.9 問題  第4章 數(shù)字控制器中的延遲    4.1 如何采樣    4.2 數(shù)字系統(tǒng)中的延遲源      4.2.1 采樣-保持延遲      4.2.2 計(jì)算延遲      4.2.3 速度估計(jì)延遲      4.2.4 延遲之和    4.3 實(shí)驗(yàn)4A：數(shù)字控制中延遲的理解    4.4 采樣時(shí)間的選擇      4.4.1 一般系統(tǒng)的激進(jìn)假設(shè)      4.4.2 基于位置運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)激進(jìn)的假設(shè)      4.4.3 適度假設(shè)與保守假設(shè)  第5章 z域研究法    5.1 z域初步      5.1.1 z的定義      5.1.2 z域傳遞函數(shù)      5.1.3 雙線性變換    5.2 z域相圖    5.3 混疊    5.4 實(shí)驗(yàn)5A：混疊      5.4.1 z域中的Bode圖與框圖  ……  第6章 控制器  第7章 擾動(dòng)響應(yīng)  第8章 前饋  第9章 控制系統(tǒng)中的濾波器  第10章 控制系統(tǒng)中的觀測(cè)器第二部分 建模  第11章 建模入門  第12章 非線性特性與時(shí)變  第13章 建立模型的步驟第三部分 運(yùn)動(dòng)控制  第14章 編碼器與旋轉(zhuǎn)變壓器  第15章 電子伺服電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)  第16章 柔順性與諧振  第17章 位置控制回路  第18章 Luenberger觀測(cè)器在運(yùn)動(dòng)控制中的應(yīng)用附錄A 控制器元件的有源模擬實(shí)現(xiàn)附錄B 歐洲框圖符號(hào)附錄C 龍格-庫(kù)塔法附錄D 雙線性變換研究附錄E 數(shù)字算法的并行形式附錄F 基本矩陣運(yùn)算附錄G 習(xí)題答案參考文獻(xiàn)

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