自動(dòng)控制原理（本） 全國(guó)高等教育自學(xué)考試指導(dǎo)委員會(huì) 張慧妍
定 價(jià)：49.8 元
- 作者：全國(guó)高等教育自學(xué)考試指導(dǎo)委員會(huì) 張慧妍
- 出版時(shí)間：2024/7/1
- ISBN：9787111756545
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類(lèi)：TP13
- 頁(yè)碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開(kāi)本：16開(kāi)
本書(shū)是根據(jù)全國(guó)高等教育自學(xué)考試指導(dǎo)委員會(huì)最新制定的《2024年7月（本）自學(xué)考試大綱》，為參加高等教育自學(xué)考試的考生編寫(xiě)的教材。
編寫(xiě)過(guò)程中，本書(shū)參考了國(guó)內(nèi)外目前比較經(jīng)典的教材，并結(jié)合編者多年來(lái)從事相關(guān)課程的教學(xué)心得，以及編寫(xiě)教材的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，選材適當(dāng)、敘述簡(jiǎn)潔且針對(duì)要點(diǎn)，符合自學(xué)考試的特點(diǎn)與要求。全書(shū)共分8章，內(nèi)容有自動(dòng)控制系統(tǒng)概述、線(xiàn)性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、線(xiàn)性系統(tǒng)的穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)特性分析、線(xiàn)性系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)時(shí)域分析、線(xiàn)性系統(tǒng)的頻域分析、線(xiàn)性系統(tǒng)的校正、非線(xiàn)性系統(tǒng)的分析、采樣控制系統(tǒng)的分析。
為了便于自學(xué)，各章由淺入深，詳細(xì)講解相關(guān)的概念和知識(shí)點(diǎn)，配合適量的例題輔助對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容的理解及掌握。各章的最后配以適量的思考題供考生練習(xí)使用，并提供配套的思考題解答，旨在給學(xué)習(xí)這門(mén)課程的考生以啟發(fā)，以達(dá)到掌握相關(guān)知識(shí)和開(kāi)闊視野的目的。本書(shū)還提供了基于MATLAB的控制系統(tǒng)數(shù)字仿真實(shí)踐，以加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和促進(jìn)應(yīng)用能力的提升，也有助于培養(yǎng)考生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
本書(shū)除了可作為全國(guó)高等教育自學(xué)考試相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教材外，還可作為各類(lèi)普通高等院校工科相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教材。
編寫(xiě)過(guò)程中，本書(shū)參考了國(guó)內(nèi)外目前比較經(jīng)典的教材，并結(jié)合編者多年來(lái)從事相關(guān)課程的教學(xué)心得，以及編寫(xiě)教材的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，選材適當(dāng)、敘述簡(jiǎn)潔且針對(duì)要點(diǎn)，符合自學(xué)考試的特點(diǎn)與要求。全書(shū)共分8章，內(nèi)容有自動(dòng)控制系統(tǒng)概述、線(xiàn)性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、線(xiàn)性系統(tǒng)的穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)特性分析、線(xiàn)性系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)時(shí)域分析、線(xiàn)性系統(tǒng)的頻域分析、線(xiàn)性系統(tǒng)的校正、非線(xiàn)性系統(tǒng)的分析、采樣控制系統(tǒng)的分析。
21世紀(jì)是一個(gè)變幻難測(cè)的世紀(jì)，是一個(gè)催人奮進(jìn)的時(shí)代，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，知識(shí)更替日新月異。希望、困惑、機(jī)遇、挑戰(zhàn),隨時(shí)隨地都有可能出現(xiàn)在每一個(gè)社會(huì)成員的生活之中。抓住機(jī)遇、尋求發(fā)展、迎接挑戰(zhàn)、適應(yīng)變化的制勝法寶就是學(xué)習(xí)——依靠自己學(xué)習(xí)，終生學(xué)習(xí)。
自學(xué)考試作為我國(guó)高等教育的組成部分，其職責(zé)就是在高等教育水平上倡導(dǎo)自學(xué)、鼓勵(lì)自學(xué)、幫助自學(xué)、推動(dòng)自學(xué)，為每一個(gè)自學(xué)者鋪就成才之路。組織編寫(xiě)供自學(xué)者學(xué)習(xí)的教材就是履行這個(gè)職責(zé)的重要環(huán)節(jié)。毫無(wú)疑問(wèn)，自學(xué)考試指定教材應(yīng)當(dāng)適合自學(xué)，應(yīng)當(dāng)有利于自學(xué)者掌握和了解新知識(shí)、新信息，有利于自學(xué)者增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)實(shí)踐能力、形成自學(xué)能力，同時(shí)有利于自學(xué)者學(xué)以致用，解決實(shí)際工作中所遇到的問(wèn)題。雖然自學(xué)考試指定教材沿用了“教材”的概念，但它與僅供教師講、學(xué)生聽(tīng)，教師不講、學(xué)生不懂，以“教”為中心的教科書(shū)相比，在內(nèi)容編排、編寫(xiě)體例、行文風(fēng)格等方面都大有不同。希望自學(xué)者對(duì)此有所了解，以便從一開(kāi)始就樹(shù)立起依靠自己學(xué)習(xí)的堅(jiān)定信念，不斷探索適合自己的學(xué)習(xí)方法，充分利用自己已有的知識(shí)基礎(chǔ)和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，最大限度地發(fā)揮自己的潛能，達(dá)到學(xué)習(xí)的目標(biāo)。
歡迎讀者提出意見(jiàn)和建議。
祝每一位自學(xué)者自學(xué)成功!
全國(guó)高等教育自學(xué)考試指導(dǎo)委員會(huì)2023年1月目錄
組編
全國(guó)高等教育自學(xué)考試指導(dǎo)委員會(huì)
第1章自動(dòng)控制系統(tǒng)概述27
1.1引言27
1.2開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)29
1.2.1開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)29
1.2.2閉環(huán)控制系統(tǒng)30
1.3閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成32
1.4自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類(lèi)33
1.5控制系統(tǒng)的基本要求34
1.6控制系統(tǒng)數(shù)字仿真實(shí)踐的必要性34
本章小結(jié)36
思考題36
第2章線(xiàn)性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型37
2.1引言37
2.2非線(xiàn)性微分方程的線(xiàn)性化39
2.3傳遞函數(shù)41
2.3.1傳遞函數(shù)的定義41
2.3.2典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)45
2.4控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及其化簡(jiǎn)方法48
2.4.1結(jié)構(gòu)圖的組成要素48
2.4.2環(huán)節(jié)的連接方式48
2.4.3結(jié)構(gòu)圖的變換和化簡(jiǎn)50
2.5信號(hào)流程圖54
2.5.1基本概念與常用術(shù)語(yǔ)54
2.5.2梅遜公式及其應(yīng)用56
2.6基于MATLAB的控制系統(tǒng)仿真模型58
本章小結(jié)62
思考題62
第3章線(xiàn)性系統(tǒng)的穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)
特性分析65
3.1典型輸入信號(hào)65
3.2控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析67
3.2.1穩(wěn)定性的基本概念67
3.2.2線(xiàn)性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析68
3.3勞斯穩(wěn)定判據(jù)69
3.4控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析73
3.5MATLAB在線(xiàn)性系統(tǒng)穩(wěn)定性及穩(wěn)態(tài)
性能分析中的應(yīng)用79
本章小結(jié)87
思考題87
第4章線(xiàn)性系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)時(shí)域分析89
4.1控制系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)的性能指標(biāo)89
4.1.1動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)89
4.1.2穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)90
4.2一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)90
4.3二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)93
4.3.1典型二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型93
4.3.2二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)94
4.3.3欠阻尼二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)
分析96
4.3.4二階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)100
4.3.5傳遞函數(shù)含有零點(diǎn)的欠阻尼二階
系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能101
4.4高階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)102
4.5基于MATLAB的線(xiàn)性控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)時(shí)
域分析104
本章小結(jié)111
思考題112
第5章線(xiàn)性系統(tǒng)的頻域分析114
5.1頻率特性的基本概念114
5.1.1頻率特性114
5.1.2頻率特性的圖形表示115
5.2典型環(huán)節(jié)的頻率特性117
5.3系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性圖124
5.3.1系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性極坐標(biāo)圖
繪制124
5.3.2系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性伯德圖
繪制126
5.3.3最小相位系統(tǒng)129
5.4頻率域穩(wěn)定性判據(jù)131
5.4.1開(kāi)環(huán)極點(diǎn)、閉環(huán)極點(diǎn)與輔助
方程零極點(diǎn)的關(guān)系131
5.4.2輻角原理132
5.4.3奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)134
5.4.4系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)串聯(lián)積分環(huán)節(jié)
的情況136
5.4.5伯德圖判別閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性137
5.5穩(wěn)定裕度139
5.6閉環(huán)系統(tǒng)頻率特性141
5.7基于MATLAB的線(xiàn)性控制系統(tǒng)頻域
分析143
本章小結(jié)148
思考題148
第6章線(xiàn)性系統(tǒng)的校正151
6.1校正的基本概念151
6.2線(xiàn)性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律153
6.3常用串聯(lián)校正及特性156
6.3.1相位超前校正156
6.3.2串聯(lián)相位超前校正158
6.3.3相位滯后校正160
6.3.4串聯(lián)相位滯后校正162
6.3.5相位滯后-超前校正164
6.4期望特性串聯(lián)校正166
6.5MATLAB在線(xiàn)性控制系統(tǒng)校正中的
應(yīng)用167
本章小結(jié)173
思考題173
第7章非線(xiàn)性系統(tǒng)的分析175
7.1非線(xiàn)性系統(tǒng)的基本概念175
7.2常見(jiàn)典型非線(xiàn)性特性177
7.3描述函數(shù)法179
7.3.1描述函數(shù)的基本概念179
7.3.2常見(jiàn)非線(xiàn)性特性的描述函數(shù)180
7.3.3描述函數(shù)法分析非線(xiàn)性系統(tǒng)184
7.4相平面法188
7.5基于MATLAB的非線(xiàn)性系統(tǒng)分析192
本章小結(jié)197
思考題198
第8章采樣控制系統(tǒng)的分析200
8.1采樣控制系統(tǒng)的基本概念200
8.2采樣過(guò)程和采樣定理201
8.2.1采樣過(guò)程201
8.2.2采樣定理202
8.2.3保持器203
8.3采樣控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)205
8.3.1z變換205
8.3.2z反變換208
8.3.3差分方程209
8.4脈沖傳遞函數(shù)211
8.4.1基本概念211
8.4.2采樣控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)脈沖傳遞
函數(shù)212
8.4.3采樣控制系統(tǒng)的閉環(huán)脈沖傳遞
函數(shù)214
8.5線(xiàn)性采樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析215
8.5.1采樣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定條件216
8.5.2線(xiàn)性采樣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定條件217
8.6基于MATLAB的采樣控制系統(tǒng)
分析218
本章小結(jié)221
思考題222
參考文獻(xiàn)223
后記224
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