"1緒論(1)

1.1控制理論的形成與發(fā)展(1)

1.1.1自動控制理論階段(2)

1.1.2現(xiàn)代控制理論階段(6)

1.1.3智能控制理論階段(6)

1.2自動控制系統(tǒng)的基本概念(9)

1.2.1手動控制與自動控制系統(tǒng)(9)

1.2.2自動控制系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)(12)

1.2.3自動控制系統(tǒng)的基本變量(13)

1.2.4開環(huán)控制系統(tǒng)(13)

1.2.5閉環(huán)控制系統(tǒng)(14)

1.2.6復(fù)合控制系統(tǒng)(15)

1.3自動控制系統(tǒng)性能的基本要求(16)

1.3.1穩(wěn)定性(16)

1.3.2動態(tài)特性(18)

1.3.3靜態(tài)特性(20)

1.4自動控制系統(tǒng)的分類(21)

1.4.1線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)(21)

1.4.2連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)(22)

1.4.3恒值系統(tǒng)與隨動系統(tǒng)(23)

1.4.4單變量系統(tǒng)與多變量系統(tǒng)(23)

1.4.5確定性系統(tǒng)與不確定性系統(tǒng)(23)

1.4.6集中參數(shù)系統(tǒng)與分布參數(shù)系統(tǒng)(23)

1.5教學(xué)內(nèi)容與要求(23)

1.5.1教學(xué)內(nèi)容(23)

1.5.2教學(xué)要求(24)

本章小結(jié)(25)

本章習(xí)題(25)

2線性控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(26)

2.1微分方程描述法(26)

2.2傳遞函數(shù)描述法(31)

2.2.1傳遞函數(shù)的定義(31)

2.2.2傳遞函數(shù)的基本性質(zhì)(31)

2.2.3典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)(32)

2.3方框圖描述法(35)

2.3.1方框圖的定義(35)

2.3.2方框圖的等效變換(37)

2.4信號流圖描述法(41)

2.4.1信號流圖的定義與基本術(shù)語(42)

2.4.2信號流圖的基本性質(zhì)(42)

2.4.3信號流圖的繪制(43)

2.4.4信號流圖的梅森公式(44)

2.5控制系統(tǒng)的典型傳遞函數(shù)(45)

2.5.1系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)(45)

2.5.2系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)(46)

2.5.3系統(tǒng)的誤差傳遞函數(shù)(46)

本章小結(jié)(47)

本章習(xí)題(48)

自動控制原理(第三版)目錄3控制系統(tǒng)的時域分析(52)

3.1典型輸入信號(52)

3.2線性定常系統(tǒng)的時域響應(yīng)與性能指標(biāo)(53)

3.2.1線性定常系統(tǒng)的時域響應(yīng)(53)

3.2.2控制系統(tǒng)時域響應(yīng)的性能指標(biāo) (54)

3.3一階系統(tǒng)的時域響應(yīng)(55)

3.3.1一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)(55)

3.3.2一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)(56)

3.3.3線性定常系統(tǒng)的重要特性(56)

3.4二階系統(tǒng)的時域響應(yīng)(57)

3.4.1二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(57)

3.4.2二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)(58)

3.4.3二階系統(tǒng)的時域響應(yīng)的性能指標(biāo)(60)

3.4.4二階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)(66)

3.5高階系統(tǒng)的時域響應(yīng)(66)

3.5.1高階系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)(66)

3.5.2閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)(68)

3.6線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性(69)

3.6.1控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念與條件(69)

3.6.2線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件(69)

3.6.3勞斯穩(wěn)定判據(jù)(70)

3.6.4勞斯判據(jù)的特殊情況(71)

3.6.5赫爾維茨穩(wěn)定判據(jù) (73)

3.6.6穩(wěn)定判據(jù)的應(yīng)用(74)

3.6.7相對穩(wěn)定性和穩(wěn)定裕度(75)

3.7系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差(76)

3.7.1誤差及穩(wěn)態(tài)誤差的基本概念(76)

3.7.2系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算(78)

3.7.3動態(tài)誤差系數(shù)(82)

3.7.4改善系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的途徑(83)

本章小結(jié)(86)

本章習(xí)題(87)

4根軌跡法(90)

4.1根軌跡的基本概念(90)

4.2根軌跡方程(91)

4.3常規(guī)根軌跡繪制規(guī)則(93)

4.4廣義根軌跡及其繪制(101)

4.4.1參數(shù)根軌跡(101)

4.4.2零度根軌跡(103)

4.5控制系統(tǒng)的根軌跡分析(106)

4.5.1基于根軌跡的系統(tǒng)穩(wěn)定性分析(106)

4.5.2基于根軌跡的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能分析(106)

4.5.3基于根軌跡的系統(tǒng)動態(tài)性能分析(107)

4.5.4增加開環(huán)零、極點(diǎn)對根軌跡的影響(108)

本章小結(jié)(109)

本章習(xí)題(109)

5控制系統(tǒng)的頻域分析(111)

5.1頻率特性的基本概念(111)

5.1.1線性系統(tǒng)的頻率響應(yīng)和頻率特性(111)

5.1.2用圖形表示頻率特性(113)

5.2典型環(huán)節(jié)的頻率特性(115)

5.2.1比例環(huán)節(jié)的頻率特性(116)

5.2.2積分環(huán)節(jié)的頻率特性(116)

5.2.3微分環(huán)節(jié)的頻率特性(118)

5.2.4慣性環(huán)節(jié)和一階微分環(huán)節(jié)的頻率特性(119)

5.2.5振蕩環(huán)節(jié)和二階微分環(huán)節(jié)的頻率特性(122)

5.2.6時滯環(huán)節(jié)的頻率特性(126)

5.3系統(tǒng)開環(huán)頻率特性(127)

5.3.1開環(huán)幅相頻率特性曲線(127)

5.3.2開環(huán)對數(shù)頻率特性曲線(133)

5.3.3最小相位系統(tǒng)和非最小相位系統(tǒng)(137)

5.4控制系統(tǒng)的頻域穩(wěn)定性判據(jù)(139)

5.4.1幅角原理(139)

5.4.2奈氏判據(jù)(140)

5.4.3奈氏判據(jù)在伯德圖中的應(yīng)用 (146)

5.5控制系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性(147)

5.5.1相位裕量(148)

5.5.2增益裕量(148)

5.5.3開環(huán)對數(shù)頻率特性與相對穩(wěn)定性的關(guān)系(150)

5.6控制系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性(155)

5.6.1開環(huán)頻率特性與閉環(huán)頻率特性的關(guān)系(156)

5.6.2等M圓圖和等N圓圖(156)

5.6.3尼柯爾斯圖線(159)

5.6.4非單位反饋系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性(162)

5.7頻域性能指標(biāo)與時域性能指標(biāo)的關(guān)系(162)

5.7.1開環(huán)頻域指標(biāo)和時域性能指標(biāo)的關(guān)系(162)

5.7.2閉環(huán)頻域指標(biāo)與時域性能指標(biāo)的關(guān)系(164)

本章小結(jié)(166)

本章習(xí)題(167)

6控制系統(tǒng)的校正與設(shè)計(jì)(169)

6.1控制系統(tǒng)校正的概念(169)

6.2常用校正裝置及其特性(172)

6.2.1超前校正裝置(172)

6.2.2滯后校正裝置(173)

6.2.3滯后�渤�前校正裝置(174)

6.2.4PID校正裝置(175)

6.3采用頻率法進(jìn)行串聯(lián)校正(178)

6.3.1超前校正設(shè)計(jì)(179)

6.3.2滯后校正設(shè)計(jì)(180)

6.3.3滯后�渤�前校正設(shè)計(jì)(182)

6.3.4按系統(tǒng)期望頻率特性進(jìn)行校正(184)

6.3.5PID校正(187)

6.4反饋校正及其參數(shù)確定(189)

本章小結(jié)(193)

本章習(xí)題(193)

7非線性控制系統(tǒng)(197)

7.1非線性系統(tǒng)概述(197)

7.1.1典型非線性特性(197)

7.1.2非線性系統(tǒng)的基本特征(199)

7.1.3非線性系統(tǒng)的分析方法及應(yīng)用(201)

7.2描述函數(shù)法(202)

7.2.1描述函數(shù)法的基本概念(202)

7.2.2典型非線性特性的描述函數(shù)(203)

7.2.3用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性(208)

7.3相平面法(211)

7.3.1相平面的基本概念(211)

7.3.2相軌跡的繪制(212)

7.3.3相平面分析(214)

本章小結(jié)(223)

本章習(xí)題(223)

8離散控制系統(tǒng)(226)

8.1離散系統(tǒng)的基本概念(226)

8.1.1離散控制系統(tǒng)(226)

8.1.2離散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)(229)

8.1.3離散控制系統(tǒng)的研究方法(229)

8.2信號的采樣與保持(229)

8.2.1采樣過程及其數(shù)學(xué)描述(229)

8.2.2采樣定理(231)

8.2.3信號的復(fù)現(xiàn)與零階保持器(232)

8.2.4采樣周期的選擇(234)

8.3z變換理論(235)

8.3.1z變換的定義(235)

8.3.2z變換方法(236)

8.3.3z變換基本定理(240)

8.3.4z反變換(243)

8.4離散控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(245)

8.4.1差分方程(246)

8.4.2脈沖傳遞函數(shù)(247)

8.4.3差分方程和脈沖傳遞函數(shù)的關(guān)系(256)

8.5離散控制系統(tǒng)的分析(257)

8.5.1離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性(257)

8.5.2離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差(261)

8.5.3離散控制系統(tǒng)的動態(tài)性能分析(263)

本章小結(jié)(267)

本章習(xí)題(267)

9直流電動機(jī)控制系統(tǒng)分析與綜合(270)

9.1直流電機(jī)簡介(270)

9.2直流電動機(jī)模型及特性分析(271)

9.2.1直流電動機(jī)模型(271)

9.2.2直流電動機(jī)模型特性分析(272)

9.3直流電動機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)的時域分析(274)

9.3.1基于調(diào)速模型討論閉環(huán)控制與開環(huán)控制的優(yōu)劣(274)

9.3.2基于位置模型討論P(yáng)ID閉環(huán)控制(277)

9.4直流電動機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)的頻域分析(291)

9.5直流電動機(jī)位置與速度控制系統(tǒng)綜合(293)

9.5.1直流電動機(jī)位置控制系統(tǒng)的根軌跡綜合(293)

9.5.2直流電動機(jī)位置控制系統(tǒng)的頻域綜合(302)

9.6直流電動機(jī)離散控制系統(tǒng)分析(312)

9.7直流電動機(jī)離散控制系統(tǒng)綜合(315)

9.7.1利用連續(xù)域離散化方法綜合控制系統(tǒng)(315)

9.7.2利用最小拍設(shè)計(jì)方法綜合控制系統(tǒng)(318)

9.8直流電動機(jī)非線性反饋控制系統(tǒng)綜合(324)

9.8.1非線性速度反饋校正改善動態(tài)品質(zhì)(324)

9.8.2前向通道加入非線性環(huán)節(jié)改善動態(tài)品質(zhì)(326)

9.8.3用非線性切換方式改善滯后(PI)校正(328)

本章小結(jié)(329)

附錄1Matlab/Simulink在控制系統(tǒng)分析與綜合中的應(yīng)用實(shí)例(330)

附錄2自動化領(lǐng)域重要學(xué)術(shù)期刊、會議及文獻(xiàn)檢索工具(358)

參考文獻(xiàn)(360) "