控制工程基礎(chǔ)

前言

本書(shū)是為普通高等學(xué)校機(jī)械工程類(lèi)各專(zhuān)業(yè)學(xué)生編寫(xiě)的教材，重點(diǎn)闡述了自動(dòng)控制理論的基本概念與核心內(nèi)容。全書(shū)共分8章。第1章對(duì)控制理論的發(fā)展歷史進(jìn)行了簡(jiǎn)單回顧，明確了本課程研究的對(duì)象和任務(wù)。第2章介紹了控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、傳遞函數(shù)方框圖及其等效變換。第3章闡述了控制系統(tǒng)的時(shí)域分析方法，包括典型輸入信號(hào)，一階、二階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)分析及其性能指標(biāo)，系統(tǒng)的誤差和偏差等內(nèi)容。第4章介紹了頻率響應(yīng)分析的基本知識(shí)，討論了奈奎斯特圖、伯德圖的概念及繪制方法，并介紹了應(yīng)用頻率響應(yīng)法進(jìn)行系統(tǒng)辨識(shí)的方法。第5章討論了系統(tǒng)穩(wěn)定性，包括勞斯穩(wěn)定判據(jù)、奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)、伯德穩(wěn)定判據(jù)和相對(duì)穩(wěn)定性等內(nèi)容。第6章介紹了采用頻率響應(yīng)法的設(shè)計(jì)和校正技術(shù)。第7章介紹了PID控制方法，講述了PID控制規(guī)律、PID控制設(shè)計(jì)方法及調(diào)整法則、PID控制方案的修正等內(nèi)容。第8章介紹了現(xiàn)代控制理論中的一些基本概念與基本方法，包括狀態(tài)空間模型、系統(tǒng)的可控性與可觀測(cè)性等內(nèi)容。最后在附錄中給出了常用時(shí)間函數(shù)的拉普拉斯變換、拉普拉斯反變換和基本的拉普拉斯變換定理與性質(zhì)。本書(shū)在知識(shí)的介紹過(guò)程中力求避免高深的數(shù)學(xué)論證，注重概念的由淺入深敘述，多數(shù)數(shù)學(xué)方法都給出了MATLAB算法。由于編者水平有限，時(shí)間亦有限，書(shū)中不妥之處在所難免，敬請(qǐng)廣大讀者不吝指正。

內(nèi)容概要

本書(shū)重點(diǎn)闡述了自動(dòng)控制理論的基本概念和核心內(nèi)容。全書(shū)共分為8章，主要包括緒論、系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)分析、頻率特性分析與系統(tǒng)辯識(shí)、系統(tǒng)穩(wěn)定性、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的頻率響應(yīng)法、PID控制和控制第統(tǒng)的狀態(tài)空間分析等內(nèi)容。附錄給出了拉著拉斯變換的有關(guān)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，以便于讀者自學(xué)。　　本書(shū)可作為普通高等學(xué)校機(jī)械工程類(lèi)各專(zhuān)業(yè)本、專(zhuān)科學(xué)生及成人教育類(lèi)學(xué)生的教材，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員作為參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章　緒論　1.1　自動(dòng)控制理論簡(jiǎn)介　　一、歷史回顧　　二、控制系統(tǒng)的基本概念與舉例　　三、控制系統(tǒng)的基本組成　1.2　閉環(huán)控制和開(kāi)環(huán)控制　　一、反饋控制系統(tǒng)　　二、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)　　三、閉環(huán)控制系統(tǒng)　　四、開(kāi)環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的比較　1.3　自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本類(lèi)型　　一、線(xiàn)性控制系統(tǒng)和非線(xiàn)性控制系統(tǒng)　　二、恒值控制系統(tǒng)和隨動(dòng)控制系統(tǒng)　　三、連續(xù)控制系統(tǒng)和離散控制系統(tǒng)　1.4　對(duì)控制系統(tǒng)性能的基本要求　1.5　本課程的性質(zhì)和任務(wù)　習(xí)題第2章　系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型　2.1　系統(tǒng)的微分方程　　一、概述　　二、建立系統(tǒng)微分方程的一般步驟　　三、非線(xiàn)性系統(tǒng)的線(xiàn)性化　2.2　系統(tǒng)的傳遞函數(shù)　　一、傳遞函數(shù)的概念　　二、傳遞函數(shù)的性質(zhì)　　三、傳遞函數(shù)的求法　　四、傳遞函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式　2.3　典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)　　一、比例環(huán)節(jié)　　二、積分環(huán)節(jié)　　三、微分環(huán)節(jié)　　四、慣性環(huán)節(jié)　　五、振蕩環(huán)節(jié)　　六、延時(shí)環(huán)節(jié)　2.4　系統(tǒng)傳遞函數(shù)方框圖　　一、方框圖的基本概念　　二、繪制方框圖的步驟及方框圖的特點(diǎn)　　三、方框圖的簡(jiǎn)化　　四、梅遜公式　　五、擾動(dòng)作用下的閉環(huán)系統(tǒng)　2.5　用MATLAB求串聯(lián)、并聯(lián)和所饋（閉環(huán)）傳遞函數(shù)　習(xí)題第3章　瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)分析　3.1　時(shí)間響應(yīng)的組成及典型輸入信號(hào)　　一、時(shí)間響應(yīng)的組成　　二、典型輸入信號(hào)　3.2　一階系統(tǒng)的時(shí)域分析　　一、一階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型　　二、一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)　　三、一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)　　四、一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)　　五、線(xiàn)性定常系統(tǒng)的重要特性　3.3　二階系統(tǒng)的時(shí)域分析　　一、二階系統(tǒng)傳遞函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式　　二、二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)　　三、二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)性能指標(biāo)　3.4　用MATLAB進(jìn)行瞬態(tài)響應(yīng)分析　　一、標(biāo)準(zhǔn)二階系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的MATLAB求解　　二、用MATLAB作單位階躍響應(yīng)曲線(xiàn)的三維圖　　三、用MATLAB上升時(shí)間、峰值時(shí)間、最大超調(diào)量和調(diào)整時(shí)間　　四、用MATLAB求單位脈沖響應(yīng)、單位斜坡響應(yīng)及任意輸入信號(hào)的響應(yīng)　3.5　穩(wěn)態(tài)誤差與偏差　　一、系統(tǒng)的誤差與偏差　　二、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與穩(wěn)態(tài)偏差〕　……第4章　頻率特性分析與系統(tǒng)辯識(shí)第5章　系統(tǒng)穩(wěn)定性第6章　控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的頻率響應(yīng)法第7章　PID控制第8章　控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析附錄　拉普拉斯變換參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

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編輯推薦

《高等學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)"十一五"規(guī)劃教材?控制工程基礎(chǔ)》由西安電子科技大學(xué)出版社出版。

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