自動(dòng)控制原理

定　價(jià)：￥25.00

作　者：	謝克明主編
出版社：	電子工業(yè)出版社
叢編項(xiàng)：	新編電氣與電子信息類本科規(guī)劃教材
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787121000621	出版時(shí)間：	2004-07-01	包裝：	精裝
開本：	26cm	頁數(shù)：	307	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書比較全面地闡述自動(dòng)控制的基本理論及應(yīng)用。全書共分8章和5個(gè)附錄，主要內(nèi)容包括：線性系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型、時(shí)域響應(yīng)分析、根軌跡分析、頻域特性分析、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與校正、非線性系統(tǒng)分析、采樣控制系統(tǒng)，以及在MATLAB與Simulink支持下對(duì)控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)。全書內(nèi)容取材新穎，闡述深入淺出，為了便于自學(xué)，各章均附有豐富的例題和習(xí)題。為了方便教學(xué)，本書提供電子課件，具體情況請(qǐng)查閱http：／／edu．phei.com．cn。本書可作為自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)的本科生教材，也可供相關(guān)專業(yè)的研究生或從事自動(dòng)化技術(shù)工作的人員參考。前言自動(dòng)控制原理是自動(dòng)化學(xué)科的重要理論基礎(chǔ)，是專門研究有關(guān)自動(dòng)控制系統(tǒng)中基本概念、基本原理和基本方法的一門課程，是高等學(xué)校自動(dòng)化類專業(yè)的一門核心基礎(chǔ)理論課程。學(xué)好自動(dòng)控制理論對(duì)掌握自動(dòng)化技術(shù)有著重要的作用。本書是為適應(yīng)自動(dòng)化學(xué)科的發(fā)展，拓寬專業(yè)面、優(yōu)化整體教學(xué)體系的教學(xué)改革形勢，按照“理論講透，重在應(yīng)用”的原則，總結(jié)了作者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和課程教學(xué)改革的成果，參考了國內(nèi)外控制理論及應(yīng)用發(fā)展的方向，經(jīng)反復(fù)討論編寫而成的。全書共分8章及5個(gè)附錄。主要內(nèi)容分為4大部分：第一部分包括基本概念、線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、時(shí)域響應(yīng)分析、根軌跡分析、頻域特性分析、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與校正，這些內(nèi)容屬于線性定常連續(xù)控制系統(tǒng)問題，闡明自動(dòng)控制的3個(gè)基本問題，即模型、分析和控制；第二部分闡述非線性系統(tǒng)的基本理論和分析方法，包括相平面法和描述函數(shù)法，目的是為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下一定的基礎(chǔ)；第三部分有意加強(qiáng)作為數(shù)字控制理論基礎(chǔ)的采樣控制系統(tǒng)的討論，重點(diǎn)介紹采樣系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、穩(wěn)定性分析與采樣系統(tǒng)的校正；第四部分包括在MATLAB與Simulink支持下對(duì)控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)，設(shè)置于附錄A及各章的最后一節(jié)中。本書是根據(jù)目前本科院校自動(dòng)化專業(yè)“自動(dòng)控制原理”的教學(xué)大綱而編寫的，適用于自動(dòng)化專業(yè)及其他電氣信息類專業(yè)本科生使用。編寫過程中，作者充分注意到以下幾點(diǎn)。（1）注重體系的基本結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)控制理論的基本概念、基本原理和基本方法，內(nèi)容精練，重點(diǎn)突出，不以細(xì)節(jié)為主。（2）以學(xué)生為本，加強(qiáng)能力培養(yǎng)，遵照認(rèn)識(shí)規(guī)律，內(nèi)容敘述力求深入淺出、層次分明；注意理論的完整性與工程實(shí)用性相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)。（3）引入了風(fēng)靡世界的MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的輔助分析和設(shè)計(jì)，以培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)代化的分析與設(shè)計(jì)能力，以適應(yīng)21世紀(jì)教學(xué)現(xiàn)代化的發(fā)展要求。（4）為了便于不同層次的學(xué)生和讀者自學(xué)，各章都附有較豐富的、有難度層次的典型例題和習(xí)題，并有部分習(xí)題要求應(yīng)用MATLAB求解。（5）給出本書主要專業(yè)術(shù)語的英文對(duì)照，以方便學(xué)生閱讀相關(guān)的英文文獻(xiàn)。本書由謝克明主編，王柏林任副主編。參加編寫的人員有：謝剛（第2—3章和附錄B，C，D，E）、王柏林（第4，7章）、劉文定（第5～6章）、劉宏錦（第8章）和謝克明（第1章和附錄A）。全書最后由謝克明統(tǒng)稿。借此衷心感謝本書的主審李友善教授和責(zé)任編輯凌毅女士，同時(shí)對(duì)在本書編寫過程中給予過幫助的各位人員表示誠摯的謝意。由于筆者水平有限，書中錯(cuò)誤和不妥之處在所難免，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

作者簡介

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圖書目錄

第1章引論
1. 1 開環(huán)控制和閉環(huán)控制
1. 1. 1 開環(huán)控制
1. 1. 2 閉環(huán)控制反饋控制
1. 2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成及術(shù)語
1, 3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的類型
1. 3. 1 按信號(hào)流向劃分
1. 3. 2 按系統(tǒng)輸入信號(hào)劃分
1. 3. 3 線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)
1. 3. 4 定常系統(tǒng)和時(shí)變系統(tǒng)
1. 3. 5 連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)
1. 3. 6 單輸入單輸出系統(tǒng)與多輸入多輸出系統(tǒng)
1. 4 自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的基本要求
1, 5 自動(dòng)控制課程的主要任務(wù)
1. 5. 1 階躍函數(shù)
1. 5. 2 斜坡函數(shù) 等速度函數(shù)
l. 5. 3 拋物線函數(shù) 等加速度函數(shù)
1. 5. 4 脈沖函數(shù)
1. 5. 5 正弦函數(shù)
1. 6 自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例
l. 6. 1 造紙機(jī)分部傳動(dòng)控制系統(tǒng)
1. 6. 2 谷物濕度控制系統(tǒng)
1. 6. 3 烘烤爐溫度控制系統(tǒng)
本章小結(jié)
習(xí)題
第2章線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
2. 1 線性系統(tǒng)的微分方程
2. 2 微分方程的線性化
2. 3 傳遞函數(shù)
2. 3. 1 傳遞函數(shù)
2. 3. 2 傳遞函數(shù)的特點(diǎn)
2. 3. 3 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)
2. 4 方框圖
2. 4. 1 方框圖
2. 4. 2 系統(tǒng)方框圖的構(gòu)成
2. 4. 3 環(huán)節(jié)間的連接
2. 4. 4 方框圖的變換和簡化
2. 5 信號(hào)流圖
2. 5. 1 信號(hào)流圖的定義
2. 5. 2 系統(tǒng)的信號(hào)流圖
2. 5, 3 信號(hào)流圖的定義和術(shù)語
2. 5. 4 信號(hào)流圖的性質(zhì)
2. 5. 5 信號(hào)流圖的簡化
2. 5. 6 信號(hào)流圖的增益公式
2. 6 MATLAB中數(shù)學(xué)模型的表示
2. 6. 1 傳遞函數(shù)
2. 6. 2 傳遞函數(shù)的特征根及零極點(diǎn)圖
2. 6. 3 控制系統(tǒng)的方框圖模型
2. 6. 4 控制系統(tǒng)的零極點(diǎn)模型
2. 6. 5 狀態(tài)空間表達(dá)式
本章小結(jié)
習(xí)題
第3章控制系統(tǒng)的時(shí)域分析
3. 1 線性定常系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)
3. 2 控制系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)的性能指標(biāo)
3. 2. 1 穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)
3. 2. 2 動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)
3. 3 線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性
3. 3. 1 穩(wěn)定性的概念
3. 3. 2 線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件
3. 3. 3 勞斯判據(jù)
3. 3. 4 赫爾維茨判據(jù)
3. 3. 5 系統(tǒng)參數(shù)對(duì)穩(wěn)定性的影響
3. 3. 6 相對(duì)穩(wěn)定性和穩(wěn)定裕量
3. 4 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
3. 4. 1 誤差及穩(wěn)態(tài)誤差的定義
3. 4. 2 穩(wěn)態(tài)誤差分析
3. 4. 3 穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算
3. 4. 4 應(yīng)用靜態(tài)誤差系數(shù)計(jì)算給定信號(hào)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
3. 4. 5 擾動(dòng)信號(hào)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的關(guān)系
3. 4. 6 改善系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的途徑
3. 5 一階系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)
3. 5. 1 數(shù)學(xué)模型
3. 5. 2 單位階躍響應(yīng)
3. 5. 3 性能指標(biāo)
3. 5. 4 一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)
3. 6 二階系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)
3. 6. l 二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
3. 6. 2 二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)
3. 6. 3 二階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)
3. 7 高階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)
3. 7. 1 高階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)
3. 7. 2 高階系統(tǒng)的降階
3. 7. 3 零極點(diǎn)對(duì)階躍響應(yīng)的影響
3. 8 用MATLAB和Simulink進(jìn)行瞬態(tài)響應(yīng)分析
3. 8. 1 單位脈沖響應(yīng)
3. 8. 2 單位階躍響應(yīng)
3. 8. 3 斜坡響應(yīng)
3. 8. 4 任意函數(shù)作用下系統(tǒng)的響應(yīng)
3. 8. 5 Simulink中的時(shí)域響應(yīng)舉例
本章小結(jié)
習(xí)題
第4章根軌跡法
4. 1 根軌跡的基本概念
4. 2 繪制典型根軌跡
4. 3 特殊根軌跡圖
4. 4 用MATLAB繪制根軌跡圖
4. 5 控制系統(tǒng)的根軌跡分析
本章小結(jié)
習(xí)題
第5章控制系統(tǒng)的頻域分析
5. 1 頻率特性
5. 1. 1 頻率特性概述
5. 1. 2 頻率特性的求取
5. 1. 3 頻域性能指標(biāo)
5. 2 典型環(huán)節(jié)的頻率特性
5. 2. 1 概述
5. 2. 2 典型環(huán)節(jié)的頻率特性
5. 3 系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性
5. 3. 1 系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性
5. 3. 2 系統(tǒng)開環(huán)極坐標(biāo)圖奈氏圖
5. 3. 3 最小相位和非最小相位系統(tǒng)
5. 4 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)
5. 4. 1 映射定理
5. 4. 2 Nyquist軌跡及其映射
5. 4. 3 Nyquist穩(wěn)定判據(jù)
5. 4. 4 Nyquist穩(wěn)定判據(jù)二
5. 4. 5 Nyquist對(duì)數(shù)穩(wěn)定判據(jù)
5. 5 控制系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性
5. 5. l 增益裕度
5. 5. 2 相角裕量
5. 5. 3 用幅相頻率特性曲線分析系統(tǒng)穩(wěn)定性
5. 6 閉環(huán)頻率特性
5. 6. 1 等M圓等幅值軌跡
5. 6. 2 等N圓等相角軌跡
5. 6. 3 利用等M圓和等N圓求單位反饋系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性
5. 6. 4 非單位反饋系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性
5. 7 用頻率特性分析系統(tǒng)品質(zhì)
5. 7. 1 閉環(huán)頻域性能指標(biāo)與時(shí)域性能指標(biāo)的關(guān)系
5. 7. 2 開環(huán)頻率特性與時(shí)域響應(yīng)的關(guān)系
5. 8 MATLAB頻域特性分析
5. 8. 1 Bode圖
5. 8, 2 Nyquist圖
5. 8. 3 Nichols圖
本章小結(jié)
習(xí)題
第6章控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和校正
6. 1 概述
6. 1. 1 系統(tǒng)的性能指標(biāo)
6. 1. 2 系統(tǒng)的校正
6. 2 線性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律
6. 2. 1 比例 P 控制作用
6. 2. 2 比例微分 PD 控制作用
6, 2. 3 積分 I 控制作用
6. 2. 4 比例積分微分 PID 控制作用
6. 3 校正裝置及其特性
6. 3. 1 超前校正裝置
6. 3. 2 滯后校正裝置
6. 3. 3 滯后-超前校正裝置
6. 4 采用根軌跡法進(jìn)行串聯(lián)校正
6. 4. 1 串聯(lián)超前校正
6. 4. 2 串聯(lián)滯后校正
6. 4. 3 滯后-超前校正
6. 5 頻率法進(jìn)行串聯(lián)校正
6. 5. 1 頻率法的串聯(lián)超前校正
6. 5. 2 頻率法的串聯(lián)滯后校正
6. 5. 3 頻率法的串聯(lián)滯后-超前校正
6. 5. 4 按期望特性對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行串聯(lián)校正
6. 6 反饋校正
6. 6. 1 比例負(fù)反饋校正
6. 6. 2 微分負(fù)反饋校正
6. 6. 3 反饋校正的設(shè)計(jì)
6. 7 復(fù)合校正
6. 7. 1 反饋控制與前饋校正的復(fù)合控制
6. 7. 2 反饋控制與擾動(dòng)補(bǔ)償校正的復(fù)合控制
6. 8 基于MATLAB和Simulink的線性控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6. 8. 1 相位超前校正
6. 8. 2 相位滯后校正
6. 8. 3 Simulink下的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和校正
本章小結(jié)
習(xí)題
第7章非線性系統(tǒng)分析
7. 1 常見非線性特性
7. 1. 1 死區(qū)特性
7. 1. 2 飽和特性
7. 1. 3 繼電特性
7. 1. 4 間隙特性
7. 2 相平面法
7. 2. 1 相平面的基本概念
7. 2. 2 相軌跡圖
7. 3 線性系統(tǒng)的相軌跡
7. 3. 1 二階線性系統(tǒng)的相軌跡
7, 3. 2 奇點(diǎn)的穩(wěn)定性
7. 4 非線性系統(tǒng)的相平面分析
7. 4. 1 具有飽和特性的非線性系統(tǒng)
7. 4. 2 具有繼電特性的非線性系統(tǒng)
7. 5 描述函數(shù)法
7. 5. 1 描述函數(shù)定義
7. 5. 2 描述函數(shù)的計(jì)算
7. 5. 3 非線性系統(tǒng)的描述函數(shù)分析
7. 6 基于Simulink的非線性系統(tǒng)分析
本章小結(jié)
習(xí)題
第8章采樣控制系統(tǒng)
8. 1 概述
8. 2 采樣過程與采樣定理
8. 3 采樣信號(hào)保持器
8. 3. 1 零階保持器
8. 3. 2 一階保持器
8. 4 Z變換
8. 4. 1 Z變換定義
8. 4. 2 Z變換方法
8. 4. 3 Z變換性質(zhì)
8. 4. 4 Z反變換
8. 5 采樣系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
8. 5. 1 線性常系數(shù)差分方程
8. 5. 2 差分方程求解
8. 5. 3 脈沖傳遞函數(shù) Z傳遞函數(shù)
8. 6 采樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
8. 6. 1 采樣系統(tǒng)的穩(wěn)定條件
8. 6. 2 勞斯穩(wěn)定判據(jù)
8. 6. 3 朱利穩(wěn)定判據(jù)
8. 6. 4 采樣周期與開環(huán)增益對(duì)穩(wěn)定性的影響
8. 7 采樣系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
8. 7. 1 單位階躍輸入時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差
8. 7. 2 單位斜坡輸入時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差
8. 7. 3 單位加速度輸入時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差
8. 8 采樣系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)與脈沖傳遞函數(shù)零. 極點(diǎn)分布的關(guān)系
8. 9 采樣系統(tǒng)的校正
8. 9. 1 數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)
8. 9. 2 最少拍系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)
8. 9. 3 求取數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)
8. 9. 4 關(guān)于閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù) z 或 z 的討論
8. 10 MATLAB在采樣系統(tǒng)中的應(yīng)用
8. 10. 1 連續(xù)系統(tǒng)的離散化
8. 10. 2 求采樣系統(tǒng)的響應(yīng)
本章小結(jié)
習(xí)題
附錄A 控制系統(tǒng)的Simulink基礎(chǔ)知識(shí)
附錄B 常用函數(shù)的拉普拉斯變換表
附錄C 常用函數(shù)的Z變換表
附錄D 本書所用的MATLAB和Simulink命令
附錄E 控制理論術(shù)語中英文對(duì)照
參考文獻(xiàn)