自動控制原理

內(nèi)容概要

　　自動控制原理是各工科專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，是學(xué)習(xí)和掌握控制理論與自動化技術(shù)的基礎(chǔ)課程?！　　镀胀ǜ叩冉逃笆晃濉眹壹壱?guī)劃教材·電氣工程及自動化專業(yè)精品教材：自動控制原理（第2版）》介紹經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論的基礎(chǔ)知識，包括控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立、變換和求解，系統(tǒng)的穩(wěn)定概念和判據(jù)，控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差和動態(tài)性能分析及計算，根軌跡分析方法，對數(shù)頻率特性分析方法，經(jīng)典控制論的系統(tǒng)設(shè)計方法，系統(tǒng)的能控性和能觀性，狀態(tài)反饋和狀態(tài)觀測器，Z變換和Z反變換，計算機(jī)控制系統(tǒng)的分析方法和設(shè)計等?！镀胀ǜ叩冉逃笆晃濉眹壹壱?guī)劃教材·電氣工程及自動化專業(yè)精品教材：自動控制原理（第2版）》附錄還介紹幾個MATLAB控制系統(tǒng)仿真軟件包的使用方法，可以對《普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材·電氣工程及自動化專業(yè)精品教材：自動控制原理（第2版）》中例題和習(xí)題中的各系統(tǒng)進(jìn)行計算機(jī)仿真分析。《普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材·電氣工程及自動化專業(yè)精品教材：自動控制原理（第2版）》可以作為普通高等院校和成人高等學(xué)校的自動化、電氣工程、機(jī)械、冶金、熱工、化工、輕工等各專業(yè)的教材或參考書，亦可供有關(guān)科技人員學(xué)習(xí)參考。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 控制系統(tǒng)的基本概念1.1.1 開環(huán)控制系統(tǒng)1.1.2 閉環(huán)控制系統(tǒng)1.2 控制系統(tǒng)的工程應(yīng)用1.2.1 溫度控制系統(tǒng)1.2.2 硬磁盤中的磁頭位置控制系統(tǒng)1.2.3 火電廠電能生產(chǎn)綜合控制系統(tǒng)1.3 控制理論發(fā)展的簡要回顧1.4 控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計小結(jié)習(xí)題一第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型2.1 線性動態(tài)系統(tǒng)2.1.1 線性系統(tǒng)的疊加性和齊次性2.1.2 物理系統(tǒng)的線性近似2.2 傳遞函數(shù)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.2.1 傳遞函數(shù)2.2.2 傳遞函數(shù)結(jié)構(gòu)圖2.2.3 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)2.2.4 結(jié)構(gòu)圖的變換2.2.5 閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)2.3 信號流圖及Mason公式2.3.1 信號流圖2.3.2 Mason公式2.4 狀態(tài)空間模型2.4.1 狀態(tài)變量2.4.2 狀態(tài)空間方程2.4.3 線性變換2.5 傳遞函數(shù)與狀態(tài)空間方程的轉(zhuǎn)換2.5.1 由狀態(tài)空間方程到傳遞函數(shù)2.5.2 傳遞函數(shù)不變性2.5.3 由傳遞函數(shù)到狀態(tài)空間方程2.6 狀態(tài)圖2.7 利用傳遞函數(shù)求解響應(yīng)2.8 狀態(tài)方程求解小結(jié)習(xí)題二第3章 控制系統(tǒng)的時域分析3.1 系統(tǒng)的穩(wěn)定性3.1.1 Liapunov穩(wěn)定3.1.2 漸近穩(wěn)定3.1.3 BIBO穩(wěn)定3.2 Routh穩(wěn)定判據(jù)3.2.1 穩(wěn)定判據(jù)3.2.2 兩種特例的處理3.2.3 Routh判據(jù)的應(yīng)用3.3 穩(wěn)態(tài)性能3.3.1 測試輸入信號3.3.2 穩(wěn)態(tài)誤差的定義3.3.3 穩(wěn)態(tài)誤差計算3.3.4 干擾信號3.3.5 靈敏度分析3.4 動態(tài)響應(yīng)3.4.1 動態(tài)性能指標(biāo)3.4.2 一階系統(tǒng)3.4.3 二階系統(tǒng)3.4.4 高階系統(tǒng)3.4.5 高階系統(tǒng)的簡化3.5 根軌跡法3.5.1 根軌跡的概念3.5.2 繪制根軌跡的條件3.5.3 根軌跡繪制的規(guī)則3.5.4 根軌跡的參數(shù)設(shè)計3.5.5 添加零-極點(diǎn)對根軌跡的影響小結(jié)習(xí)題三第4章 控制系統(tǒng)的頻域分析4.1 系統(tǒng)的頻率特性4.2 Nyquist穩(wěn)定判據(jù)4.2.1 Cauchy輻角原理4.2.2 Nyquist圍線和Nyquist圖4.2.3 Nyquist穩(wěn)定判據(jù)4.2.4 繪制Nyquist圖和應(yīng)用穩(wěn)定判據(jù)的示例4.2.5 S右半平面的映射域與穩(wěn)定性4.3 對數(shù)頻率特性法4.3.1 典型環(huán)節(jié)的Bode圖4.3.2 系統(tǒng)Bode圖的合成4.3.3 對數(shù)幅頻特性漸近線分段作圖法4.3.4 相頻特性草圖分段作圖法4.3.5 最小相位系統(tǒng)4.4 穩(wěn)定裕量4.4.1 幅值裕量和相角裕量4.4.2 穩(wěn)定裕量與穩(wěn)定性4.4.3 幅值裕量和相角裕量計算示例4.4.4 最小相位系統(tǒng)的幅頻特性4.5 閉環(huán)頻率特性和帶寬小結(jié)習(xí)題四第5章 反饋控制系統(tǒng)設(shè)計5.1 系統(tǒng)設(shè)計方法5.1.1 性能指標(biāo)5.1.2 校正裝置5.2 串聯(lián)校正網(wǎng)絡(luò)5.2.1 PID校正5.2.2 超前校正5.2.3 滯后校正5.2.4 滯后?超前校正5.3 用根軌跡法設(shè)計校正網(wǎng)絡(luò)5.3.1 時域性能和期望極點(diǎn)5.3.2 串聯(lián)超前校正5.3.3 串聯(lián)滯后校正5.4 用對數(shù)頻率特性法設(shè)計校正網(wǎng)絡(luò)5.4.1 頻域指標(biāo)和期望頻率特性5.4.2 串聯(lián)超前校正5.4.3 串聯(lián)滯后校正5.4.4 串聯(lián)滯后超前校正小結(jié)習(xí)題五第6章 狀態(tài)變量反饋控制系統(tǒng)6.1 能控性6.1.1 能控性的定義6.1.2 能控性判據(jù)6.1.3 線性變換不改變能控性6.1.4 能控標(biāo)準(zhǔn)型（SISO系統(tǒng)）6.2 能觀性6.2.1 能觀性的定義6.2.2 能觀性判據(jù)6.3 能控性能觀性與傳遞函數(shù)的零-極點(diǎn)對消6.4 系統(tǒng)的能控性和能觀性分解6.5 狀態(tài)反饋與極點(diǎn)配置6.6 狀態(tài)觀測器6.7 帶觀測器的狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)小結(jié)習(xí)題六第7章 數(shù)字控制系統(tǒng)7.1 信號采樣和保持7.1.1 采樣器7.1.2 零階保持器7.2 Z變換7.2.1 Z變換定義7.2.2 Z變換的性質(zhì)7.2.3 Z反變換7.3 離散控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型7.3.1 差分方程7.3.2 脈沖傳遞函數(shù)7.3.3 離散狀態(tài)空間方程7.3.4 連續(xù)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的離散化7.3.5 連續(xù)狀態(tài)空間方程的離散化7.4 離散控制系統(tǒng)性能分析7.4.1 離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性7.4.2 離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差7.4.3 離散系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)7.4.4 離散狀態(tài)空間模型的能控性與能觀性7.5 數(shù)字控制器的設(shè)計7.5.1 模擬化設(shè)計方法7.5.2 數(shù)字化設(shè)計方法7.5.3 狀態(tài)反饋極點(diǎn)配置設(shè)計法小結(jié)習(xí)題七附錄A MATLA B及控制系統(tǒng)工具箱簡介A.1 簡介A.2 數(shù)學(xué)模型的輸入方法A.2.1 狀態(tài)方程A.2.2 傳遞函數(shù)A.2.3 由開環(huán)傳遞函數(shù)求閉環(huán)傳遞函數(shù)A.3 控制系統(tǒng)分析用函數(shù)A.3.1 經(jīng)典控制論的幾個基本分析函數(shù)A.3.2 系統(tǒng)分析和仿真的例題A.4 SISO系統(tǒng)設(shè)計工具附錄B 能控性和能觀性證明B.1 能控性判據(jù)B.2 能控標(biāo)準(zhǔn)型B.3 能觀性判據(jù)附錄C 拉普拉斯變換對參考文獻(xiàn)

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　　歸納知識要點(diǎn)——將各章學(xué)習(xí)內(nèi)容，提煉精髓，給出小結(jié)　　同步學(xué)習(xí)輔導(dǎo)——針對書中各章習(xí)題，給出方法及解答過程　　多媒體課件——將公式、圖表及知識要點(diǎn)融為一體，輔導(dǎo)教學(xué)

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