自動(dòng)控制原理

前言

　　所謂自動(dòng)控制，就是在沒有人直接參與下，由控制器(一種裝置)產(chǎn)生的控制信號使生產(chǎn)過程或控制對象的某一物理量準(zhǔn)確地按照預(yù)定的規(guī)律變化。　　隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，控制理論已廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，并成為探索各種新技術(shù)的工具?！　∽詣?dòng)控制原理是控制理論的基礎(chǔ)，它是研究控制理論中的基本概念、基本理論和方法。其主要內(nèi)容是：單變量線性定常系統(tǒng)理論、分析與設(shè)計(jì)方法，非線性系統(tǒng)分析方法。這些理論和方法可直接用于實(shí)際控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。自動(dòng)控制原理在控制理論中占有非常重要的地位?！　』谧詣?dòng)控制原理的特點(diǎn)，編寫該書時(shí)力求做到以下幾點(diǎn)：　　1．作為理論課，要保持其系統(tǒng)性和完整性；　　2．作為專業(yè)基礎(chǔ)課，應(yīng)該準(zhǔn)確、清楚地闡述控制理論中的基本概念；　　3．注重理論聯(lián)系實(shí)際和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)際知識?！　”緯岳碚摰南到y(tǒng)性和完整性為主，基本概念和控制系統(tǒng)的實(shí)際知識放在有關(guān)章節(jié)中闡述，獨(dú)立性較強(qiáng)的部分單獨(dú)為章。　　自動(dòng)控制原理的主體是單變量線性定常系統(tǒng)理論的分析及設(shè)計(jì)方法，這是本書闡述的重點(diǎn)?！　〉谝徽轮v述控制系統(tǒng)的基本知識。重點(diǎn)是了解開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)的特點(diǎn)，并指出反饋控制就是利用偏差實(shí)現(xiàn)控制?！　〉诙率菃巫兞烤€性定常系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述。在其三種數(shù)學(xué)描述中，主要講述傳遞函數(shù)，對于比較簡單的控制對象和元件在大范圍內(nèi)是線性的，因而很容易求出它們的傳遞函數(shù)。而比較復(fù)雜的工業(yè)對象和元件都具有非線性特性。除幾種典型非線性特性外，可以利用非線性線性化原理，將它們近似為線性系統(tǒng)。因此，非線性線性化原理是非常重要的。本章還從物理概念和數(shù)學(xué)上闡述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)這一重要概念。由于各種不同的理物系統(tǒng)有相同的動(dòng)態(tài)特性及數(shù)學(xué)描述形式，因而控制理論能用于不同的工程領(lǐng)域?！　〉谌聻閱巫兞烤€性定常系統(tǒng)的性能指標(biāo)。首先推導(dǎo)出單變量線性定常系統(tǒng)輸出響應(yīng)的一般形式，據(jù)此引入穩(wěn)定性兩個(gè)基本概念：漸近穩(wěn)定性和有界輸入一有界輸出穩(wěn)定性，并證明了相應(yīng)的穩(wěn)定性定理，進(jìn)而得到確定線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定性的代數(shù)判據(jù)。依據(jù)線性定常系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)，定義了系統(tǒng)的瞬態(tài)性能指標(biāo)。本章還研究了系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性，定義了系統(tǒng)的偏差和誤差，指出了二者的差別。在單變量線性定常系統(tǒng)中用穩(wěn)態(tài)偏差代替穩(wěn)態(tài)誤差。　　第五章為系統(tǒng)的時(shí)域分析。重點(diǎn)研究了典型的一階系統(tǒng)和二階系統(tǒng)在幾種輸入信號下的響應(yīng)及二階系統(tǒng)的時(shí)域指標(biāo)。這是因?yàn)椋哼@兩類系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)，許多高階系統(tǒng)實(shí)際上可以近似為一階系統(tǒng)或二階系統(tǒng)，而且可以清楚地闡明其時(shí)間常數(shù)、阻尼比和自然頻率的含義。在高階　　。系統(tǒng)中，主要討論高階系統(tǒng)近似為低階系統(tǒng)的原則，并指出用二階系統(tǒng)近似代替高階系統(tǒng)在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占有重要的地位?！　〉诹聻楦壽E法，主要研究負(fù)反饋系統(tǒng)中增益參數(shù)k變化時(shí)，根軌跡的作圖規(guī)則。

內(nèi)容概要

本書比較全面地闡述了古典控制理論，包括單變量線性定常系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述及性能指標(biāo)、時(shí)域分析、根軌跡法和頻率特性法，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與校正、控制對象時(shí)滯特性及時(shí)滯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。還較系統(tǒng)地介紹了非線性系統(tǒng)的分析方法，包括描述函數(shù)法、相平面法，非線性系統(tǒng)性化及基于這一理論的試驗(yàn)建模方法。    在闡述理論和方法時(shí)，特別著重控制理論中的基本概念，如反饋、動(dòng)態(tài)、穩(wěn)定性和非線性線性化等。    本書注重控制系統(tǒng)的實(shí)際知識，如控制對象的動(dòng)態(tài)特性及工程上通常采用的簡化處理方法，時(shí)滯系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。    本書配有較多的習(xí)題和例題，以利讀者深入理解和運(yùn)用基本理論。    本書可作為高等學(xué)校自動(dòng)控制專業(yè)及有關(guān)專業(yè)本科生學(xué)習(xí)自動(dòng)控制理論的教材，亦可作為科技和工程人員進(jìn)修自動(dòng)控制理論的參考書。

書籍目錄

前言1  緒論  1.1 引言  1.2 人工控制和自動(dòng)控制  1.3 開環(huán)控制系統(tǒng)  1.4 閉環(huán)控制系統(tǒng)  1.5 反饋控制系統(tǒng)的組成、分類和性能指標(biāo)  習(xí)題2  單變量線性定常系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述  2.1 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性  2.2 單變量線性定常系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述  2.3 典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù)  2.4 控制系統(tǒng)方塊圖  2.5 信號流圖  2.6 非線性微分方程線性化  習(xí)題3  單變量線性定常系統(tǒng)的性能指標(biāo)  3.1 引言  3.2 單變量線性定常系統(tǒng)的輸出響應(yīng)  3.3 單變量線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性  3.4 勞斯穩(wěn)定判據(jù)  3.5 控制系統(tǒng)的瞬態(tài)特性  3.6 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性  3.7 動(dòng)態(tài)誤差系統(tǒng)  習(xí)題4  控制系統(tǒng)中的反饋  4.1 引言  4.2 反饋可減小系統(tǒng)參數(shù)的變化  4.3 反饋可改善系統(tǒng)的瞬態(tài)特性  4.4 反饋可減弱干擾信號的影響  4.5 例題  習(xí)題5  時(shí)域分析  5.1 引言  5.2 典型輸入信號  5.3 脈沖響應(yīng)函數(shù)  5.4 一階系統(tǒng)  5.5 二階系統(tǒng)  5.6 二階系統(tǒng)的校正  5.7 高階系統(tǒng)  5.8 復(fù)平面穩(wěn)定性分析  習(xí)題6  根軌跡法  6.1 引言  6.2 根軌跡的基本原理  6.3 繪制根軌跡圖的規(guī)則  6.4 非最小相位系統(tǒng)根軌跡圖  6.5 參數(shù)根軌跡  6.6 二階系統(tǒng)的根軌跡校正  習(xí)題7  頻域分析  7.1 頻率特性  7.2 幅相特性  7.3 對數(shù)頻率特性  7.4 對數(shù)幅相特性  7.5 奈魁斯特穩(wěn)定判據(jù)  7.6 控制系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性  7.7 閉環(huán)頻率特性  7.8 頻域性能指標(biāo)與時(shí)域性能指標(biāo)間的關(guān)系  習(xí)題8  工業(yè)對象的動(dòng)態(tài)特性及測試方法9  控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與校正10  時(shí)滯系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)11  非線性系統(tǒng)附錄  拉普拉斯變換參考文獻(xiàn)

圖書封面

圖書標(biāo)簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    自動(dòng)控制原理 PDF格式下載

---