自動控制原理與系統(tǒng)

前言

為了深入貫徹《國務(wù)院關(guān)于大力發(fā)展職業(yè)教育的決定》，深化教育教學(xué)改革，推進(jìn)課程改革與教材建設(shè)，根據(jù)教育部《關(guān)于加強高職高專教育人才培養(yǎng)工作的意見》精神，為滿足高職高專電氣自動化、自動控制、船舶電氣、電子信息類專業(yè)教學(xué)基本建設(shè)的需要，按照《自動控制原理與系統(tǒng)》教學(xué)大綱的要求編寫了本教材?！蹲詣涌刂圃砼c系統(tǒng)》的特點是自動控制原理與系統(tǒng)相結(jié)合，理論聯(lián)系實際，注重方法論的敘述。本教材注重以就業(yè)為導(dǎo)向，以能力為本位，面向市場，面向社會，充分體現(xiàn)職業(yè)教育的特色，滿足培養(yǎng)高技能人才的需要。《自動控制原理與系統(tǒng)》課程是高職高專電氣自動化、自動控制、電子信息類專業(yè)的主要課程，其教學(xué)內(nèi)容既包含作為專業(yè)基礎(chǔ)的自動控制原理部分，也涵蓋實踐性很強的自動控制系統(tǒng)部分，同時還受到教學(xué)時數(shù)的限制。為此，本教材在編寫過程中，按照《自動控制原理與系統(tǒng)》教學(xué)大綱的要求，以職業(yè)崗位群的需求為出發(fā)點，編者曾多次深入渤海船舶重工責(zé)任有限公司、大連船舶造船有限公司、山海關(guān)造船廠、大連海事大學(xué)等單位進(jìn)行調(diào)查研究，收集信息，本著為企業(yè)培養(yǎng)具有必要的理論知識和較強的實踐能力以及生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線的高技能人才的需要而確定了本書的編寫內(nèi)容，力爭做到重點突出、概念清楚、層次清晰、深入淺出、簡明易學(xué)，力求達(dá)到緊密聯(lián)系實際、學(xué)用一致的目的。

內(nèi)容概要

　　《自動控制原理與系統(tǒng)》的特點是自動控制原理與系統(tǒng)相結(jié)合，理論聯(lián)系實際，注重方法論的敘述。本教材注重以就業(yè)為導(dǎo)向，以能力為本位，面向市場，面向社會，充分體現(xiàn)職業(yè)教育的特色，滿足培養(yǎng)高技能人才的需要。　　本書以經(jīng)典線性自動控制原理為主線，講解自動控制系統(tǒng)的組成與性能指標(biāo)；自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的建立；自動控制系統(tǒng)的時域分析；自動控制系統(tǒng)的頻域分析；自動控制系統(tǒng)的校正及工程設(shè)計方法；MATLAB軟件與控制系統(tǒng)的仿真分析；單閉環(huán)和具有速度與電流雙閉環(huán)的直流調(diào)速系統(tǒng)；可逆調(diào)速系統(tǒng)：隨動控制系統(tǒng)；異步電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)的分析與調(diào)試等方面的基本知識。本書的編寫內(nèi)容，力爭做到重點突出、概念清楚、層次清晰、深入淺出、簡明易學(xué)，力求達(dá)到緊密聯(lián)系實際、學(xué)用一致的目的。　　本書適用于高職高專電氣自動化、自動控制、船舶電氣、電子信息類專業(yè)教學(xué)的需要，還可用于從事電氣自動化的一般工程技術(shù)人員的參考。

書籍目錄

第一章 自動控制系統(tǒng)概述第一節(jié) 自動控制系統(tǒng)常用術(shù)語第二節(jié) 開環(huán)控制和閉環(huán)控制系統(tǒng)第三節(jié) 自動控制系統(tǒng)的組成和分類第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)性能的基本要求第五節(jié) 自動控制系統(tǒng)的發(fā)展概況本章小結(jié)習(xí)題第二章 自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型第一節(jié) 拉普拉斯變換第二節(jié) 控制系統(tǒng)的微分方程第三節(jié) 傳遞函數(shù)及方框圖第四節(jié) 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)第五節(jié) 自動控制系統(tǒng)框圖及等效變換第六節(jié) 反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)本章小結(jié)習(xí)題第三章 自動控制系統(tǒng)的時域分析第一節(jié) 時域分析概述第二節(jié) 一階系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)第三節(jié) 二階系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)第四節(jié) 高階系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)第五節(jié) 系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析第六節(jié) 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析本章小結(jié)習(xí)題第四章 頻域分析法第一節(jié) 頻率特性的基本概念第二節(jié) 典型環(huán)節(jié)的頻率特性第三節(jié) 控制系統(tǒng)開環(huán)頻率特性第四節(jié) 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定判據(jù)與穩(wěn)定裕量第五節(jié) 系統(tǒng)開環(huán)頻率特性與時域指標(biāo)間的關(guān)系第六節(jié) 系統(tǒng)閉環(huán)頻率特性與時域指標(biāo)的關(guān)系本章小結(jié)習(xí)題第五章 自動控制系統(tǒng)的校正第一節(jié) 校正裝置第二節(jié) 串聯(lián)校正第三節(jié) 反饋校正第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)的工程設(shè)計方法本章小結(jié)習(xí)題第六章 MATLAB軟件與控制系統(tǒng)的仿真分析第一節(jié) MATLAB軟件概述第二節(jié) 應(yīng)用MATLAB進(jìn)行控制系統(tǒng)性能分析第三節(jié) SIMULINK軟件與控制系統(tǒng)的仿真本章小結(jié)習(xí)題第七章 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)第一節(jié) 調(diào)速系統(tǒng)的基本概念第二節(jié) 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)及其穩(wěn)態(tài)分析第三節(jié) 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)分析第四節(jié) 單閉環(huán)控制系統(tǒng)的限流保護(hù)——電流截止負(fù)反饋第五節(jié) 無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)本章小結(jié)習(xí)題第八章 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)第一節(jié) 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成第二節(jié) 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)過程第三節(jié) 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)性能分析第四節(jié) 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的工程設(shè)計本章小結(jié)習(xí)題第九章 晶閘管可逆直流調(diào)速系統(tǒng)本章小結(jié)習(xí)題第十章 位置隨動系統(tǒng)第一節(jié) 位置隨動系統(tǒng)的基本組成與特點第二節(jié) 位置隨動系統(tǒng)的基本部件第三節(jié) 晶閘管交流調(diào)壓位置隨動系統(tǒng)本章小結(jié)習(xí)題第十一章 異步電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)第一節(jié) 交流異步電動機變頻調(diào)速基礎(chǔ)第二節(jié) IGBT—PWM交流變頻電路工作原理第三節(jié) IGBT—SPWM—VWF交流調(diào)速系統(tǒng)第四節(jié) 通用變頻器本章小結(jié)習(xí)題第十二章 自動控制系統(tǒng)的分析與調(diào)試第一節(jié) 自動控制系統(tǒng)的分析步驟第二節(jié) 自動控制系統(tǒng)的調(diào)試方法第三節(jié) 自動控制系統(tǒng)的維護(hù)、使用和故障的排除本章小結(jié)習(xí)題附錄一常用函數(shù)的拉普拉斯變換對照表附錄二常用文字符號參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第一章 自動控制系統(tǒng)概述【本章要點】本章主要介紹自動控制系統(tǒng)的基本概念、開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點、自動控制系統(tǒng)的組成和分類、及對控制系統(tǒng)性能的基本要求及發(fā)展概況等。隨著工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動控制技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸和國防建設(shè)中起著極其重要的意義。自動控制系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于人類社會的各個領(lǐng)域。在工業(yè)方面，對于冶金、化工、機械制造等生產(chǎn)過程中遇到的各種物理量，包括溫度、流量、壓力、厚度、張力、速度、位置、頻率、相位等，都有相應(yīng)的控制系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上通過采用數(shù)字計算機還建立起了控制性能更好和自動化程度更高的數(shù)字控制系統(tǒng)，以及具有控制與管理雙重功能的過程控制系統(tǒng)。在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用包括水位自動控制系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機械的自動操作系統(tǒng)等。在軍事技術(shù)方面，自動控制的應(yīng)用實例有各種類型的伺服系統(tǒng)、火力控制系統(tǒng)、制導(dǎo)與控制系統(tǒng)等。在航天、航空和航海方面，除了各種形式的控制系統(tǒng)外，應(yīng)用的領(lǐng)域還包括導(dǎo)航系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)和各種仿真器。此外，在辦公室自動化、圖書管理、交通管理乃至日常家務(wù)方面，自動控制技術(shù)也都有著實際的應(yīng)用。隨著控制理論和控制技術(shù)的發(fā)展，自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴大，幾乎涉及生物、醫(yī)學(xué)、生態(tài)、經(jīng)濟、社會等所有領(lǐng)域。自動控制系統(tǒng)性能的優(yōu)劣，將直接影響到產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量、成本、勞動條件和預(yù)期目標(biāo)的完成。因此，掌握有關(guān)自動控制知識就顯得尤為重要。

編輯推薦

《自動控制原理與系統(tǒng)》為21世紀(jì)高職系列教材之一。

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