自動控制原理與應用

內(nèi)容概要

　　本書全面闡述了自動控制系統(tǒng)的基本理論及應用。全書共七章，其中前六章主要講述線性定常連續(xù)系統(tǒng)的建模、分析、校正等內(nèi)容，第7章為線性離散系統(tǒng)的分析與設計。全書主要內(nèi)容包括：線性系統(tǒng)數(shù)學模型、時域響應分析、根軌跡分析、頻域特性分析、控制系統(tǒng)校正、采樣控制系統(tǒng)，以及在MATLAB支持下對控制系統(tǒng)的計算機輔助分析與設計。全書內(nèi)容取材新穎，闡述深入淺出，為了便于自學，各章均有豐富的例題和習題。 　　本書可作為高職高專院校電氣自動化技術、儀表及測試、機械、動力及冶金等專業(yè)的教材，也可作為相關人員的自學教材。

書籍目錄

第1章　緒論  1.1  自動控制系統(tǒng)的一般概念  1.2  自動控制系統(tǒng)的基本控制方式    1.2.1　開環(huán)控制方式    1.2.2　閉環(huán)控制方式    1.2.3　其它控制方式  1.3  自動控制系統(tǒng)的分類    1.3.1　按給定量的變化規(guī)律分類    1.3.2　按系統(tǒng)的特性分類    1.3.3　按系統(tǒng)的信號形式分類    1.3.4　按系統(tǒng)的輸入與輸出信號的數(shù)量分類  1.4　對自動控制系統(tǒng)性能的基本要求  1.5　基于MATLAB的控制系統(tǒng)分析與設計    1.5.1  MATLAB 7.0的界面環(huán)境    1.5.2  MATLAB 7.0主窗口    1.5.3  Command Window（命令窗口）    1.5.4  Workspace（32作空間窗口）    1.5.5  Current Directory（當前目錄窗口）    1.5.6  Command History（命令歷史窗口）    1.5.7　啟動平臺窗口和Start按鈕    1.5.8　MATLAB幫助系統(tǒng)  小結  習題第2章　控制系統(tǒng)的數(shù)學模型  2.1　控制系統(tǒng)的時域數(shù)學模型——微分方程  2.2　拉普拉斯變換基礎    2.2.1　拉氏變換的概念    2.2.2　幾個常用函數(shù)的拉氏變換    2.2.3　拉氏變換的幾個重要運算定理    2.2.4　拉氏反變換    2.2.5　用拉氏變換求解微分方程  2.3　控制系統(tǒng)的復數(shù)域數(shù)學模型——傳遞函數(shù)    2.3.1　傳遞函數(shù)的定義及特點    2.3.2　典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)  2.4　控制系統(tǒng)的動態(tài)結構圖    2.4.1　結構圖的組成與作用    2.4.2　建立系統(tǒng)的結構圖    2.4.3　結構圖的等效變換及簡化  2.5　控制系統(tǒng)的重要傳遞函數(shù)  2.6　解題示范　小結  習題第3章　線性系統(tǒng)的時域分析法  3.1　階躍響應的性能指標  3.2　典型二階系統(tǒng)時域分析    3.2.1　一階系統(tǒng)的單位階躍響應    3.2.2　典型二階系統(tǒng)的單位階躍響應    3.2.3　欠阻尼二階系統(tǒng)動態(tài)性能指標的估算    3.2.4　二階系統(tǒng)的性能改善  3.3　高階系統(tǒng)分析    3.3.1　高階系統(tǒng)的階躍響應    3.3.2　偶極子和閉環(huán)主導極點    3.3.3　高階系統(tǒng)的動態(tài)指標的估算  3.4　線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析    3.4.1　穩(wěn)定的定義    3.4.2　線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件    3.4.3　勞斯穩(wěn)定判據(jù)    3.4.4　勞斯穩(wěn)定判據(jù)在系統(tǒng)分析中的應用  3.5　線性系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差分析    3.5.1　穩(wěn)態(tài)誤差的定義    3.5.2　系統(tǒng)類型    3.5.3　穩(wěn)態(tài)誤差的分析    3.5.4　擾動信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差  3.6　解題示范　小結  習題第4章  系統(tǒng)根軌跡分析法  4.1　根軌跡的概念及閉環(huán)極點的確定 　 4.1.1　根軌跡的概念　  4.1.2　閉環(huán)極點的確定　4.2　繪制根軌跡的基本法則　4.3　廣義根軌跡　  4.3.1　參數(shù)根軌跡　  4.3.2　零度根軌跡　4.4　系統(tǒng)性能分析與估算　  4.4.1　主導極點、偶極子及時間響應　  4.4.2　系統(tǒng)性能的定量估算及定性分析　　……第5章　線性系統(tǒng)的頻域分析法第6章　線性系統(tǒng)的校正方法第7章　線性離散系統(tǒng)參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　1.1　自動控制系統(tǒng)的一般概念　　所謂自動控制是指在沒有人直接參與的情況下，利用控制裝置（或控制器）操作被控對象的某個狀態(tài)或參數(shù)，使其按預設定的規(guī)律自動運行?！　∽詣涌刂萍夹g在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事及航空航天領域都得到了廣泛應用。例如，在工業(yè)上，機器設備的速度控制，鍋爐的溫度和壓力控制，數(shù)控機床按照預定的程序自動地切削工件等；在軍事上，雷達和火炮自動跟蹤目標的隨動控制，導彈自，動制導控制等；在航空航天方面，人造衛(wèi)星及宇宙飛船能準確地進入預定軌道并返回地面控制等，都是自動控制技術的具體應用?！　≡谶@些自動控制系統(tǒng)實例中，盡管功能、結構不同，但它們都由控制裝置和被控對象組成，我們稱之為系統(tǒng)?！　∽詣涌刂圃硎茄芯孔詣涌刂萍夹g的基礎理論，主要研究自動控制系統(tǒng)的組成、分析與設計。其發(fā)展過程一般可分為以下三個階段：　　（1）20世紀40～60年代，稱為“經(jīng)典控制理論”時期。經(jīng)典控制理論主要解決單輸入單輸出問題，主要采用傳遞函數(shù)、頻率特性、根軌跡為基礎的頻域分析方法。此階段所研究的系統(tǒng)大多是線性定常系統(tǒng)；對非線性系統(tǒng)，分析時采用的相平面法一般不超過兩個變量?！　　?/pre>








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