自動控制原理及其應(yīng)用

內(nèi)容概要

《自動控制原理及其應(yīng)用》是中國高等職業(yè)教育研究會推薦的第二輪規(guī)劃教材(IT及機電類)之一。
全書介紹了經(jīng)典控制理論的基本概念、基本理論、基本分析方法以及實際應(yīng)用。主要內(nèi)容有：自動控制系統(tǒng)概述、自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、時域分析法、頻域分析法、自動控制系統(tǒng)的校正、自動控制系統(tǒng)的工程設(shè)計方法、自動控制系統(tǒng)的分析與調(diào)試等。各章均配有內(nèi)容提要、小結(jié)和大量習(xí)題。全書常用術(shù)語配有英文。時域、頻域分析法配有MATLAB仿真分析。附錄給出了五個典型的基本實驗。
自動控制原理是一門理論性很強的課程。根據(jù)高職教育人才培養(yǎng)的特點：理論知識夠用、強調(diào)實際應(yīng)用，本書第1章就給出了應(yīng)用實例，并針對實例中的問題由淺人深地給出了解決方法。全書力求突出物理概念、定性分析，回避繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，敘述深入淺出，通俗易懂。
《自動控制原理及其應(yīng)用》適用于高職高專及成人高校中的電氣技術(shù)、自動化技術(shù)、機電一體化以及應(yīng)用電子技術(shù)等電類專業(yè)，也可供有關(guān)專業(yè)的師生和從事自動化工作的工程技術(shù)人員參考。本書由深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院溫希東教授主編。

書籍目錄

第1章  自動控制系統(tǒng)概述
  1.1  自動控制理論的發(fā)展史及內(nèi)容
  1.2  開環(huán)控制和閉環(huán)控制
  1.3  自動控制系統(tǒng)的組成
  1.4  自動控制系統(tǒng)的分類
  1.5  對自動控制系統(tǒng)的基本要求
  1.6  自動控制系統(tǒng)實例
  小結(jié)
  習(xí)題
第2章  自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
  2.1  系統(tǒng)的微分方程
  2.2  拉普拉斯變換
  2.3  傳遞函數(shù)
  2.4  系統(tǒng)方框圖
  2.5  典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)和方框圖
  2.6  環(huán)節(jié)的基本連接方式及其總傳遞函數(shù)
  2.7  方框圖的等效變換及化簡
  小結(jié)
  習(xí)題
第3章  時域分析法
  3.1  典型輸入信號和時域性能指標(biāo)
  3.2  一階系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)
  3.3  二階系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)
  3.4  高階系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)
  3.5  系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
  3.6  系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
  3.7  應(yīng)用MATLAB進行時域分析
  小結(jié)
  習(xí)題
第4章  頻域分析法
  4.1  頻率特性
  4.2  典型環(huán)節(jié)的頻率特性
  4.3  系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性
  4.4  奈奎斯特(Nyquist)穩(wěn)定性判據(jù)
  4.5  穩(wěn)定裕量與系統(tǒng)相對穩(wěn)定性
  4.6  系統(tǒng)開環(huán)頻率特性與系統(tǒng)性能的關(guān)系
  4.7  系統(tǒng)閉環(huán)頻率特性與時域指標(biāo)的關(guān)系
  4.8  應(yīng)用MATLAB進行頻域分析
  小結(jié)
  習(xí)題
第5章  自動控制系統(tǒng)的校正
  5.1  串聯(lián)校正
  5.2  反饋校正
  5.3  順饋補償
  小結(jié)
  習(xí)題
第6章  自動控制系統(tǒng)的工程設(shè)計方法
  6.1  系統(tǒng)固有部分的簡化處理
  6.2  系統(tǒng)預(yù)期頻率特性的確定
  6.3  校正裝置的設(shè)計
  6.4  自動控制系統(tǒng)的工程設(shè)計舉例
  小結(jié)
  習(xí)題
第7章  自動控制系統(tǒng)的分析與調(diào)試
  7.1  自動控制系統(tǒng)的分析步驟
  7.2  自動控制系統(tǒng)的調(diào)試方法
  7.3  自動控制系統(tǒng)的維護使用
  小結(jié)
  習(xí)題
附錄1  實驗項目
實驗1  一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)
實驗2  一階系統(tǒng)階躍響應(yīng)的數(shù)字仿真
實驗3  二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)
實驗4  二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)的數(shù)字仿真
實驗5  系統(tǒng)的穩(wěn)定性
附錄2  自動控制技術(shù)常用術(shù)語中、英文對照
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   3）程序控制系統(tǒng)(Programme Control System) 程序控制系統(tǒng)的特點是：輸入量按照一定的時間函數(shù)變化，并且要求輸出量隨之變化。例如數(shù)控伺服系統(tǒng)以及一些自動化生產(chǎn)線等。 2.按系統(tǒng)傳輸信號對時間的關(guān)系分類 自動控制系統(tǒng)按系統(tǒng)傳輸信號對時間的關(guān)系可分為兩類。 1）連續(xù)控制系統(tǒng)(Continuous Control System) 連續(xù)控制系統(tǒng)的特點是：各元件的輸入量與輸出量都是連續(xù)量（模擬量），因此它又稱為模擬控制系統(tǒng)(Analogue Control System)。圖1—4所示的恒溫控制系統(tǒng)就是連續(xù)控制系統(tǒng)。連續(xù)控制系統(tǒng)的運動規(guī)律通常可用微分方程來描述。 2）離散控制系統(tǒng)(Discrete Control System) 離散控制系統(tǒng)又稱采樣數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)(Sampted-Date Control System)。它的特點是：系統(tǒng)中有的信號是脈沖序列，或采樣數(shù)據(jù)量、數(shù)字量。通常，采用數(shù)字計算機控制的系統(tǒng)都是離散控制系統(tǒng)。離散控制系統(tǒng)的運動規(guī)律通常可用差分方程來描述。圖1—2所示的系統(tǒng)就是離散系統(tǒng)。 3.按系統(tǒng)的輸出量和輸入量間的關(guān)系分類 自動控制系統(tǒng)按系統(tǒng)的輸出量和輸入量間的關(guān)系可分為兩類。 1）線性系統(tǒng)(Liner System) 線性系統(tǒng)的特點是：系統(tǒng)全部由線性元件組成，它的輸出量與輸入量間的關(guān)系用線性微分方程來描述。線性系統(tǒng)最重要的特性，是可以應(yīng)用疊加原理（疊加原理：兩個不同的作用量，同時作用于系統(tǒng)時的響應(yīng)，等于兩個作用量單獨作用時響應(yīng)的疊加）。 2）非線性系統(tǒng)(Non Liner System) 非線性系統(tǒng)的特點是：系統(tǒng)中存在有非線性元件，如具有死區(qū)、出現(xiàn)飽和、含有庫侖摩擦等非線性特性的元件，它的輸出量與輸入量間的關(guān)系要用非線性微分方程來描述。非線性系統(tǒng)不能應(yīng)用疊加原理。 4.按系統(tǒng)中的參數(shù)對時間的變化情況分類 自動控制系統(tǒng)按系統(tǒng)中的參數(shù)對時間的變化情況可分為兩類。 1）定常系統(tǒng)(Time-Invariant System) 定常系統(tǒng)（又稱時不變系統(tǒng)），其特點是：系統(tǒng)的全部參數(shù)不隨時間變化，它的輸出量與輸入量間的關(guān)系用定常微分方程來描述。在實踐中遇到的系統(tǒng)大多屬于（或基本屬于）這一類系統(tǒng)。

編輯推薦

《自動控制原理及其應(yīng)用》以經(jīng)典線性控制理論為主線，結(jié)合具體應(yīng)用實例，著重敘述自動控制系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立、系統(tǒng)性能(穩(wěn)定性、動態(tài)性能、穩(wěn)態(tài)性能)的分析方法以及改善系統(tǒng)性能的途徑。離散控制系統(tǒng)由于內(nèi)容更加抽象、不易理解，沒有編入此書，待學(xué)習(xí)計算機控制技術(shù)課程時，再從應(yīng)用角度去講授、學(xué)習(xí)。由于頻域分析法中的頻率特性曲線很難手工繪制，為了形象、直觀，書中還介紹了如何應(yīng)用MATLAB軟件分析自動控制系統(tǒng)的性能。本書由深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院溫希東教授主編。

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