自動(dòng)控制原理（第3版）/普通高等教育電氣工程與自動(dòng)化（應(yīng)用型）“十三五”規(guī)劃教材
定 價(jià)：39 元
叢書名：普通高等教育電氣工程與自動(dòng)化（應(yīng)用型）“十三五”規(guī)劃教材
- 作者：李曉秀，宋麗蓉 編
- 出版時(shí)間：2019/1/1
- ISBN：9787111607977
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP13
- 頁(yè)碼：232
- 紙張：膠版紙
- 版次：3
- 開本：16開
《自動(dòng)控制原理（第3版）/普通高等教育電氣工程與自動(dòng)化（應(yīng)用型）“十三五”規(guī)劃教材》是按照普通高等教育工程應(yīng)用型本科系列教材的要求而編寫的，比較全面地闡述了經(jīng)典控制理論及其應(yīng)用。全書共分8章，主要內(nèi)容包括緒論、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、時(shí)域分析法、根軌跡法、頻率特性法、控制系統(tǒng)的綜合校正、非線性控制系統(tǒng)分析和采樣控制系統(tǒng)分析等內(nèi)容。書中結(jié)合MATLAB軟件在自動(dòng)控制系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，在相關(guān)章節(jié)有MATLAB知識(shí)的介紹和仿真舉例。
《自動(dòng)控制原理（第3版）/普通高等教育電氣工程與自動(dòng)化（應(yīng)用型）“十三五”規(guī)劃教材》可作為應(yīng)用型本科自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、電子信息類、儀器儀表類、機(jī)械類等專業(yè)學(xué)生的教材，也可供各類職業(yè)技術(shù)學(xué)院、�？茖W(xué)校的相關(guān)專業(yè)使用。
前 言
自動(dòng)控制原理主要研究自動(dòng)控制的共同規(guī)律，是分析和設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論?它不但是自動(dòng)化類專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是許多控制類專業(yè)的重要教學(xué)內(nèi)容?
本書是為適應(yīng)應(yīng)用型本科自動(dòng)化?電氣工程及其自動(dòng)化及機(jī)電類專業(yè)教學(xué)的需要而編寫的，自2004年第1版出版以來(lái)，在多所院校使用，得到了廣大師生的認(rèn)可?本書以經(jīng)典控制理論為主要內(nèi)容，分為8章，包括緒論?控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型?時(shí)域分析法?根軌跡法?頻率特性法?控制系統(tǒng)的綜合校正?非線性控制系統(tǒng)分析?采樣控制系統(tǒng)分析?
本書精選了第2版中的主要內(nèi)容，并對(duì)部分章節(jié)進(jìn)行了較大的修改?修改較大的內(nèi)容有:傳遞函數(shù)?結(jié)構(gòu)圖等效變換?信號(hào)流圖，二階系統(tǒng)分析，閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)，根軌跡分析法，最小相位系統(tǒng)，奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)，利用頻率特性分析系統(tǒng)的性能，串聯(lián)校正?期望特性法校正?PID控制，描述函數(shù)法，采樣系統(tǒng)基本知識(shí)等?
編者根據(jù)多年教授本課程的經(jīng)驗(yàn)以及使用第1?2版教材的讀者反饋意見，在本版教材的編寫中力求突出重點(diǎn)，以簡(jiǎn)明的語(yǔ)言介紹基本概念和基本方法的應(yīng)用，簡(jiǎn)化了數(shù)學(xué)推導(dǎo)，以突出應(yīng)用型本科教材的特色?為了體現(xiàn)理論在工程實(shí)踐中的應(yīng)用，本書以一個(gè)工程實(shí)例貫穿于數(shù)學(xué)模型建立?暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能分析中?本書還在各章介紹了MATLAB軟件的應(yīng)用方法，使讀者便于理解和掌握MATLAB在控制系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)中的應(yīng)用?
本書適用于56~80學(xué)時(shí)的教學(xué)?本書提供配套的電子課件和習(xí)題答案，歡迎選用本書作教材的老師登錄http: //www.cmpedu.com注冊(cè)下載?
本書由李曉秀和宋麗蓉任主編，李曉秀編寫了第1~3?5章，并負(fù)責(zé)全書的統(tǒng)稿;譚梅編寫了第4章;樂(lè)春峽編寫了第6章;趙秀芬編寫了第7章;宋麗蓉編寫了第8章，并參加了全書的統(tǒng)稿工作?
由于編者水平有限，書中不妥與錯(cuò)誤之處在所難免，懇請(qǐng)廣大讀者和專家批評(píng)指正?
編 者
目 錄
前 言
第1章 緒論1
1.1 自動(dòng)控制理論及其發(fā)展簡(jiǎn)史1
1.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本原理和組成2
1.2.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本原理2
1.2.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成3
1.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類4
1.3.1 按控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分類4
1.3.2 按系統(tǒng)輸出信號(hào)的變化規(guī)律分類5
1.3.3 按系統(tǒng)傳輸信號(hào)的特性分類6
1.3.4 按系統(tǒng)傳輸信號(hào)的時(shí)間性質(zhì)分類7
1.4 對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的基本要求7
小結(jié)8
習(xí)題9
第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型10
2.1 微分方程10
2.1.1 微分方程的建立10
2.1.2 非線性微分方程的線性化11
2.1.3 線性定常微分方程的求解13
2.2 傳遞函數(shù)14
2.2.1 傳遞函數(shù)的基本概念14
2.2.2 典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù)15
2.2.3 傳遞函數(shù)的求取19
2.3 結(jié)構(gòu)圖20
2.3.1 結(jié)構(gòu)圖的基本概念20
2.3.2 結(jié)構(gòu)圖的等效變換及化簡(jiǎn)23
2.3.3 閉環(huán)控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)28
2.4 信號(hào)流圖30
2.4.1 信號(hào)流圖的符號(hào)及術(shù)語(yǔ)30
2.4.2 信號(hào)流圖與結(jié)構(gòu)圖的關(guān)系31
2.4.3 梅遜公式及其應(yīng)用32
2.5 MATLAB中數(shù)學(xué)模型的表示33
2.5.1 傳遞函數(shù)模型的MATLAB表示33
2.5.2 結(jié)構(gòu)圖模型的MATLAB表示35
小結(jié)36
習(xí)題36
第3章 時(shí)域分析法41
3.1 典型輸入信號(hào)和時(shí)域性能指標(biāo)41
3.1.1 典型輸入信號(hào)41
3.1.2 時(shí)域性能指標(biāo)43
3.2 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析44
3.2.1 穩(wěn)定性的概念及線性系統(tǒng)的穩(wěn)定條件44
3.2.2 勞斯穩(wěn)定判據(jù)45
3.3 控制系統(tǒng)的暫態(tài)性能分析49
3.3.1 一階系統(tǒng)分析49
3.3.2 二階系統(tǒng)分析50
3.3.3 高階系統(tǒng)分析57
3.4 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能分析58
3.4.1 誤差及穩(wěn)態(tài)誤差58
3.4.2 給定輸入信號(hào)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差59
3.4.3 擾動(dòng)信號(hào)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差62
3.4.4 轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)分析63
3.5 MATLAB用于時(shí)域響應(yīng)分析65
3.5.1 用MATLAB分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性65
3.5.2 用MATLAB分析系統(tǒng)的暫態(tài)性能66
小結(jié)69
習(xí)題69
第4章 根軌跡法74
4.1 根軌跡的基本概念74
4.1.1 根軌跡74
4.1.2 根軌跡方程75
4.1.3 幅值條件方程和相角條件方程75
4.2 繪制根軌跡的基本法則76
4.3 參量根軌跡83
4.4 正反饋回路和零度根軌跡85
4.5 用根軌跡分析系統(tǒng)性能86
4.5.1 用根軌跡確定系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)86
4.5.2 用根軌跡確定系統(tǒng)性能與參數(shù)的關(guān)系87
4.5.3 增加開環(huán)零點(diǎn)?極點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)性能的影響88
4.6 MATLAB用于根軌跡分析90
小結(jié)92
習(xí)題93
第5章 頻率特性法95
5.1 頻率特性的基本概念95
5.1.1 頻率響應(yīng)95
5.1.2 頻率特性的定義96
5.1.3 頻率特性的圖形表示98
5.2 極坐標(biāo)圖(奈氏圖) 99
5.2.1 典型環(huán)節(jié)的極坐標(biāo)圖99
5.2.2 控制系統(tǒng)開環(huán)極坐標(biāo)圖102
5.3 伯德圖103
5.3.1 典型環(huán)節(jié)的伯德圖104
5.3.2 控制系統(tǒng)開環(huán)伯德圖108
5.3.3 由伯德圖確定傳遞函數(shù)110
5.4 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)111
5.4.1 輻角定理112
5.4.2 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)112
5.4.3 伯德圖上的奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)117
5.5 控制系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性119
5.5.1 相位裕量120
5.5.2 幅值裕量120
5.6 利用頻率特性分析系統(tǒng)的性能121
5.6.1 開環(huán)頻域指標(biāo)與時(shí)域性能指標(biāo)的關(guān)系122
5.6.2 基于伯德圖的系統(tǒng)性能分析123
5.6.3 閉環(huán)頻域指標(biāo)與時(shí)域性能指標(biāo)的關(guān)系125
5.7 MATLAB用于頻域分析127
5.7.1 用MATLAB命令繪制頻率特性曲線127
5.7.2 用MATLAB命令分析系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性129
小結(jié)130
習(xí)題131
第6章 控制系統(tǒng)的綜合校正134
6.1 系統(tǒng)校正基礎(chǔ)134
6.2 串聯(lián)校正135
6.2.1 相位超前校正136
6.2.2 相位滯后校正140
6.2.3 相位滯后超前校正143
6.2.4 有源校正網(wǎng)絡(luò)145
6.2.5 串聯(lián)期望特性法校正147
6.3 PID校正149
6.4 局部反饋校正152
6.4.1 局部反饋校正的基本原理152
6.4.2 速度反饋校正153
6.4.3 局部反饋校正設(shè)計(jì)154
6.5 前饋補(bǔ)償與復(fù)合控制157
6.5.1 按輸入補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制157
6.5.2 按擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制158
6.6 基于MATLAB的頻域法校正159
6.6.1 串聯(lián)校正設(shè)計(jì)159
6.6.2 校正校驗(yàn)161
小結(jié)163
習(xí)題164
第7章 非線性控制系統(tǒng)分析167
7.1 非線性系統(tǒng)概述167
7.1.1 非線性系統(tǒng)的特征167
7.1.2 非線性系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)方法168
7.1.3 常見的非線性特性及其對(duì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的影響168
7.2 描述函數(shù)法171
7.2.1 描述函數(shù)的基本概念171
7.2.2 典型非線性特性的描述函數(shù)172
7.2.3 非線性系統(tǒng)的簡(jiǎn)化175
7.2.4 用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性176
7.3 相平面法180
7.3.1 相平面的基本概念180
7.3.2 繪制相軌跡的方法180
7.3.3 奇點(diǎn)和極限環(huán)183
7.3.4 由相平面求時(shí)間解186
7.3.5 非線性系統(tǒng)的相平面法分析186
7.4 非線性特性的利用189
7.5 基于Simulink的非線性系統(tǒng)分析191
小結(jié)192
習(xí)題192
第8章 采樣控制系統(tǒng)分析196
8.1 采樣控制系統(tǒng)的基本概念196
8.1.1 采樣控制系統(tǒng)及其基本結(jié)構(gòu)196
8.1.2 采樣過(guò)程與采樣定理197
8.1.3 采樣信號(hào)的復(fù)現(xiàn)199
8.2 采樣控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)200
8.2.1 z變換的定義200
8.2.2 求z變換的方法201
8.2.3 z變換的基本定理203
8.2.4 z反變換204
8.2.5 差分方程及其求解206
8.3 脈沖傳遞函數(shù)209
8.3.1 脈沖傳遞函數(shù)的定義209
8.3.2 開環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)209
8.3.3 閉環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)211
8.4 采樣控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能分析214
8.4.1 采樣系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析214
8.4.2 閉環(huán)極點(diǎn)的位置與動(dòng)態(tài)特性的關(guān)系216
8.5 采樣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析219
8.5.1 z平面內(nèi)的穩(wěn)定條件219
8.5.2 勞斯穩(wěn)定判據(jù)220
8.6 采樣控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析221
8.7 MATLAB用于采樣控制系統(tǒng)分析223
8.7.1 數(shù)學(xué)模型處理223
8.7.2 動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析224
8.7.3 Simulink仿真分析226
8.7.4 穩(wěn)定性判定226
小結(jié)227
習(xí)題228
附錄231
參考文獻(xiàn)233
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