控制工程導(dǎo)論

內(nèi)容概要

本書初版于1988年出版，本次再版根據(jù)學(xué)科發(fā)展和教學(xué)實(shí)踐，進(jìn)行了全面修訂。    本書比較系統(tǒng)地介紹了自動控制理論的基本內(nèi)容，著重闡明基本概念、基本理論和基本分析方法。全書共九章：第一章和第二章介紹與控制理論有關(guān)的基本知識和控制系統(tǒng)中常用的基本元件；第三章至第六章介紹分析、設(shè)計線性控制系統(tǒng)的時域法、根軌跡法和頻率法；第七章介紹分析研究非線性系統(tǒng)的描述函數(shù)法和相平面法；第八章討論采樣控制系統(tǒng)；第九章簡要介紹現(xiàn)代控制理論的基本內(nèi)容。每章附有例題和習(xí)題，并給出了部分參考答案或提示。    本書主要對象為高等工業(yè)院校本科非自動控制類專業(yè)黨性到及?？谱詣涌刂祁悓I(yè)學(xué)生，亦可供需要學(xué)習(xí)和了解自動控制基本理論的工程技術(shù)人員自學(xué)與參考。

書籍目錄

第一章 概論  1-1 自動控制系統(tǒng)的一般概念  1-2 自動控制系統(tǒng)舉例  1-3 自動控制系統(tǒng)的分類  1-4 對自動控制系統(tǒng)的一般要求  1-5 本課程的任務(wù)  習(xí)題第二章 物理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型  2-1 引言  2-2 元件和系統(tǒng)運(yùn)動方程的建立  2-3 運(yùn)動方程的線性化  2-4 控制系統(tǒng)的元件  2-5 用拉普拉斯變換方法解微分方程  2-6 傳遞函數(shù)  2-7 結(jié)構(gòu)圖等效變換及梅遜公式  2-8 反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)  例題  習(xí)題第三章 時域分析法  3-1 引言  3-2 脈沖響應(yīng)函數(shù)  3-3 一階系統(tǒng)  3-4 二階系統(tǒng)  3-5 高階系統(tǒng)及性能估計  3-6 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析  3-7 穩(wěn)態(tài)誤差分析   例題  習(xí)題第四章 根軌跡法  4-1 概述  4-2 繪制根軌跡的基本法則  4-3 廣義根軌跡和零度根軌跡  4-4 系統(tǒng)性能分析與估算  例題  習(xí)題第五章 頻率響應(yīng)法  5-1 頻率特性的一般概念  5-2 典型環(huán)節(jié)的頻率特性  5-3 系統(tǒng)開環(huán)頻率持性  5-4 穩(wěn)定性分析  5-5 系統(tǒng)閉環(huán)頻率特性和性能指標(biāo)  5-6 開環(huán)對數(shù)頻率特性和時域指標(biāo)  5-7 傳遞函數(shù)的實(shí)驗(yàn)確定法  例題  習(xí)題第六章 線性系統(tǒng)頻率法校正  6-1 引言  6-2 串聯(lián)超前（微分）校正  6-3 串聯(lián)遲后（積分）校正  6-4 串聯(lián)遲后-超前校正  6-5 反饋校正  習(xí)題第七章 非線性控制系統(tǒng)理論  7-1 非線性控制系統(tǒng)的概述  7-2 描述函數(shù)  7-3 非線性系統(tǒng)的描述函數(shù)分析法  7-4 相軌跡  7-5 非線性控制系統(tǒng)的相平面分析法  習(xí)題第八章 采樣系統(tǒng)理論  8-1 引言  8-2 信號的采樣和復(fù)現(xiàn)的數(shù)學(xué)描述  8-3 Z變換  8-4 脈沖傳遞函數(shù)  8-5 采樣系統(tǒng)分析  8-6 采樣系統(tǒng)動態(tài)性能估算  8-7 采樣系統(tǒng)的校正與設(shè)計  習(xí)題第九章 現(xiàn)代控制理論概述  9-1 概述  9-2 狀態(tài)變量法  9-3 可控性與可觀測性  9-4 狀態(tài)反饋與極點(diǎn)配置  9-5 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性  9-6 最優(yōu)控制問題  9-7 自適應(yīng)控制的提法  習(xí)題附錄  附錄一 拉普拉斯變換  附錄二 部分分式展開法  附錄三 控制系統(tǒng)的模擬研究  附錄四 部分習(xí)題參考答案或提示參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：第二章物理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型2-1引言第一章對自動控制系統(tǒng)進(jìn)行了概括介紹，初步分析了一些自動控制系統(tǒng)的工作過程和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，同時也給出了評價一個系統(tǒng)優(yōu)劣的性能指標(biāo)。為了進(jìn)一步從理論上對自動控制系統(tǒng)進(jìn)行定性分析和定量計算，則要建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，是描述系統(tǒng)輸入、輸出變量以及內(nèi)部各變量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。一個控制系統(tǒng)的變化過程，不管它是機(jī)械的、電氣的、熱力的、液壓的還是化學(xué)的，都可以用微分方程加以描述。通過對微分方程求解，就可以獲得系統(tǒng)在輸人作用下的輸出響應(yīng)。建立合理的數(shù)學(xué)模型，對于系統(tǒng)的分析研究是十分重要的。一般應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際結(jié)構(gòu)參數(shù)及系統(tǒng)所要求的計算精度，略去次要因素，使數(shù)學(xué)模型既能準(zhǔn)確反映系統(tǒng)的動態(tài)本質(zhì)，又能簡化分析計算工作量。系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立，一般采用解析法或?qū)嶒?yàn)法。所謂解析法，就是依據(jù)系統(tǒng)及元件各變量之間所遵循的物理、化學(xué)定律，列出變量間的數(shù)學(xué)表達(dá)式，經(jīng)過數(shù)學(xué)推導(dǎo)得到數(shù)學(xué)模型。所謂實(shí)驗(yàn)法，就是在系統(tǒng)的輸入端加上一定形式的信號，通過實(shí)驗(yàn)測出系統(tǒng)輸出信號，再根據(jù)輸入、輸出特性確定數(shù)學(xué)模型。本章僅討論解析法，關(guān)于實(shí)驗(yàn)法將在以后的章節(jié)中進(jìn)行介紹。系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型有許多不同的形式。時域中常用的數(shù)學(xué)模型有微分方程、差分方程和狀態(tài)方程；復(fù)頻域中有傳遞函數(shù)、結(jié)構(gòu)圖和頻率特性等在單輸入——單輸出系統(tǒng)中，通常采用傳遞函數(shù)或頻率特性的形式。如果已知系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，就可以采用各種分析方法，對系統(tǒng)進(jìn)行分析、校正或設(shè)計。2-2元件和系統(tǒng)運(yùn)動方程的建立用解析法列寫元件或系統(tǒng)微分方程的一般步驟是：（1）根據(jù)具體工作情況，確定各元件或系統(tǒng)的輸入、輸出變量。（2）從輸入端開始，按照信號的傳遞順序，依據(jù)各變量所遵循的物理（或化學(xué)）定律，列寫出各元件、部件的動態(tài)方程。（3）消去中間變量，寫出元件或系統(tǒng)輸入、輸出變量之間的微分方程。（4）標(biāo)準(zhǔn)化。將與輸入有關(guān)的各項(xiàng)移至等式右側(cè)，與輸出有關(guān)的各項(xiàng)移至等式左側(cè)，并按降冪排列。最后將系數(shù)歸一化為具有一定物理意義的形式。

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《控制工程導(dǎo)論(第3版)》是高等學(xué)校規(guī)劃教材?電子、通信與自動控制技術(shù)之一。

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