自動(dòng)控制理論

內(nèi)容概要

　　本書系統(tǒng)全面地介紹了經(jīng)典控制理論的基本內(nèi)容，主要包括：自動(dòng)控制概論、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、線性系統(tǒng)的時(shí)域分析法、線性系統(tǒng)的根軌跡法、線性系統(tǒng)的頻域分析法、線性系統(tǒng)的綜合與校正、采樣控制系統(tǒng)。同時(shí)，介紹了MATLAB軟件在自動(dòng)控制系統(tǒng)仿真中的基本應(yīng)用。為便于讀者深入理解本書的重要概念，每章都選配了一定數(shù)量的習(xí)題并提供部分參考答案?！　”緯勺鳛楦叩仍盒１究品亲詣?dòng)化專業(yè)及相近專業(yè)的“自動(dòng)控制理論”或類似課程的教材，也可作為各類院校專科層次相關(guān)專業(yè)類似課程的選用教材，并可作為電子信息類或其他與控制有關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

第1章 自動(dòng)控制概論1.1 自動(dòng)控制與自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念1.1.1 自動(dòng)控制理論1.1.2 反饋控制原理1.1.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)基本控制方式1.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)示例1.2.1 函數(shù)記錄儀1.2.2 鍋爐液位控制系統(tǒng)1.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類1.3.1 線性連續(xù)控制系統(tǒng)1.3.2 線性定常離散控制系統(tǒng)1.3.3 非線性控制系統(tǒng)1.4 對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求1.4.1 基本要求的提法1.4.2 典型外作用第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型2.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)微分方程的建立2.1.1 線性元器件的微分方程2.1.2 控制系統(tǒng)的微分方程2.1.3 線性系統(tǒng)的特性2.2 非線性微分方程的線性化2.3 傳遞函數(shù)2.3.1 傳遞函數(shù)的定義2.3.2 傳遞函數(shù)的基本性質(zhì)2.3.3 控制系統(tǒng)的典型環(huán)節(jié)及傳遞函數(shù)2.4 控制系統(tǒng)的方框圖和傳遞函數(shù)2.4.1 框圖的組成2.4.2 系統(tǒng)框圖的建立2.4.3 框圖的等效變換2.4.4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)2.5 信號(hào)流圖和梅遜公式2.5.1 信號(hào)流圖的術(shù)語(yǔ)和性質(zhì)2.5.2 梅遜增益公式2.6 脈沖響應(yīng)2.7 MATLAB在本章中的應(yīng)用第3章 線性系統(tǒng)的時(shí)域分析法3.1 系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)的性能指標(biāo)3.1.1 典型輸入信號(hào)3.1.2 時(shí)域性能指標(biāo)3.2 一階系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)3.2.1 一階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型3.2.2 一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)3.2.3 一階系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng)3.2.4一階系統(tǒng)的理想單位脈沖響應(yīng)3.2.5 一階系統(tǒng)的單位加速度響應(yīng)3.3 二階系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)3.3.1 二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型3.3.2 二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)3.3.3 欠阻尼二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程分析3.3.4 二階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)3.4 高階系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)3.4.1 高階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)3.4.2 系統(tǒng)的主導(dǎo)極點(diǎn)與偶極子3.5 線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析3.5.1 穩(wěn)定的概念和定義3.5.2　線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件3.5.3 勞斯穩(wěn)定判據(jù)3.5.4 赫爾維茲判據(jù)3.6 線性系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算3.6.1 穩(wěn)態(tài)誤差的定義3.6.2 系統(tǒng)類型3.6.3 擾動(dòng)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差3.6.4 提高系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的方法3.7 MATLAB在本章中的應(yīng)用3.7.1 控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)3.7.2 控制系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)第4章 線性系統(tǒng)的根軌跡法4.1 根軌跡法的基本概念4.1.1 根軌跡的定義4.1.2 根軌跡方程與系統(tǒng)性能4.1.3 根軌跡的幅值條件與相角條件4.2 根軌跡的繪制4.2.1 繪制根軌跡的基本規(guī)則4.2.2 繪制零度根軌跡4.2.3 繪制開環(huán)零、極點(diǎn)變化時(shí)的根軌跡4.3 控制系統(tǒng)性能的根軌跡分析4.3.1 閉環(huán)零、極點(diǎn)位置對(duì)系統(tǒng)性能的影響4.3.2 單位階躍響應(yīng)的根軌跡分析4.4 MATLAB在繪制根軌跡圖中的應(yīng)用4.4.1 函數(shù)及調(diào)用格式4.4.2 分析設(shè)計(jì)工具rltool的應(yīng)用習(xí)題第5章 頻域分析法第6章 線性系統(tǒng)的綜合與校正第7章 采樣控制系統(tǒng)

章節(jié)摘錄

　　第1章　自動(dòng)控制概論　　本章簡(jiǎn)要介紹自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念，是了解和掌握自動(dòng)控制技術(shù)的必修內(nèi)容。介紹了根據(jù)系統(tǒng)的控制任務(wù)和要求，大致確定系統(tǒng)應(yīng)具有的結(jié)構(gòu)示意圖；掌握開環(huán)控制和閉環(huán)控制特點(diǎn)；了解對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的要求，及其自動(dòng)控制系統(tǒng)的類型、組成框圖?！　”菊轮饕獌?nèi)容：　　控制系統(tǒng)的基本概念、特點(diǎn)與作用；　　自動(dòng)控制系統(tǒng)組成及分類；　　對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的要求?！　?.1 自動(dòng)控制與自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念　　自動(dòng)控制是在沒有人直接干預(yù)下，利用物理裝置對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和工藝過程進(jìn)行合理的控制，使被控制的物理量保持恒定或者按照一定的規(guī)律變化。自動(dòng)控制系統(tǒng)則是為實(shí)現(xiàn)某一控制目標(biāo)所需要的所有物理部件的有機(jī)組合體。例如：　?、贁?shù)控車床按照預(yù)定程序自動(dòng)地切削工件；　?、诨瘜W(xué)反應(yīng)爐的溫度或壓力自動(dòng)地維持恒定；　?、劾走_(dá)和計(jì)算機(jī)組成的導(dǎo)彈發(fā)射和制導(dǎo)系統(tǒng)；　?、茏詣?dòng)地將導(dǎo)彈引導(dǎo)到敵方目標(biāo)；　?、轃o(wú)人駕駛飛機(jī)按照預(yù)定航跡自動(dòng)升降和飛行；　　⑥人造衛(wèi)星準(zhǔn)確地進(jìn)入預(yù)定軌道運(yùn)行并回收?！　≡谧詣?dòng)控制系統(tǒng)中，被控制的設(shè)備或過程稱為被控對(duì)象或?qū)ο螅槐豢刂频奈锢砹糠Q為被控量或輸出量；決定被控量的物理量稱為控制量或給定量；妨礙控制量對(duì)被控量進(jìn)行正?？刂频乃幸蛩胤Q為擾動(dòng)量。給定量和擾動(dòng)量都是自動(dòng)控制系統(tǒng)的輸入量。擾動(dòng)量按其來(lái)源可分為內(nèi)部擾動(dòng)和外部擾動(dòng)?！　?.1.1　自動(dòng)控制理論　　自動(dòng)控制理論是研究自動(dòng)控制共同規(guī)律的技術(shù)科學(xué)，其發(fā)展經(jīng)歷了如下3個(gè)階段。　?、僖詡鬟f函數(shù)為基礎(chǔ)的經(jīng)典控制理論，它主要研究單輸入/單輸出、線性定常系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)問題。　?、诂F(xiàn)代控制理論。它主要研究具有高性能、高精度的多變量變參數(shù)系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題，主要采用的方法是以狀態(tài)為基礎(chǔ)的狀態(tài)空間法。

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