自动控制原理
出版时间:
2010-08
版次:
1
ISBN:
9787121115622
定价:
29.80
装帧:
平装
开本:
16开
纸张:
其他
页数:
283页
正文语种:
简体中文
12人买过
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《自动控制原理》全面阐述了经典控制理论的基本概念、原理和自动控制系统的各种分析方法。主要内容包括：绪论、控制系统的数学模型、线性控制系统的时域分析法、线性控制系统的复域分析法、线性控制系统的频域分析法、线性控制系统的校正方法、非线性控制系统的分析、线性离散控制系统的分析与设计。该书取材先进实用，讲解深入浅出，各章选例和习题丰富，且均有用MATLAB/Simulink编写的仿真及解题实例，便于读者自学。
《自动控制原理》可作为高等院校自动化专业和电气信息类其他专业的本科生教材，或作为其他相关专业的研究生和高年级本科生教材，也可作为从事自动控制研究、设计和应用的科学技术人员的参考用书。 第1章绪论（1）
1.1自动控制的基本概念（1）
1.2自动控制系统的组成（2）
1.3自动控制系统的基本控制方式（3）
1.4自动控制系统的分类（4）
1.5自动控制系统的基本要求（6）
1.6自动控制理论的产生及其发展（7）
小结（10）
习题（11）
第2章控制系统的数学模型（12）
2.1微分方程（12）
2.1.1微分方程的建立（12）
2.1.2微分方程的增量表示（18）
2.2非线性数学模型的线性化（19）
2.3传递函数（21）
2.3.1传递函数的定义（21）
2.3.2传递函数的常用形式（24）
2.3.3传递函数的特点（25）
2.3.4典型环节的传递函数（26）
2.4结构图（29）
2.4.1结构图的概念（29）
2.4.2结构图的简化（30）
2.5信号流图（37）
2.5.1信号流图的概念（37）
2.5.2信号流图的绘制（38）
2.5.3梅逊增益公式（39）
2.6利用MATLAB描述和求解系统数学模型（41）
2.6.1利用MATLAB描述系统数学模型（41）
2.6.2利用MATLAB实现数学模型间的转换（41）
2.6.3利用MATLAB化简系统数学模型（42）
小结（43）
习题（44）
第3章线性控制系统的时域分析法（46）
3.1引言（46）
3.1.1典型输入信号（46）
3.1.2系统时域响应的形式（48）
3.1.3系统时域响应的性能指标（49）
3.2系统的稳定性（50）
3.2.1稳定性的基本概念（51）
3.2.2线性控制系统稳定的条件（52）
3.2.3代数稳定判据（53）
3.2.4系统参数对稳定性的影晌（56）
3.2.5相对稳定性和稳定裕量（57）
3.3系统的时域响应（58）
3.3.1一阶系统的时域响应（58）
3.3.2二阶系统的时域响应（59）
3.3.3高阶系统的时域响应（66）
3.4系统的稳态误差（69）
3.4.1稳态误差的定义（69）
3.4.2静态误差系数法（70）
3.4.3动态误差系数法（72）
3.4.4给定信号和扰动信号同时作用下的稳态误差（74）
3.5基于MATLAB的控制系统时域分析（75）
3.5.1利用MATLAB分析系统的稳定性（75）
3.5.2利用MATLAB分析系统的动态特性（76）
3.5.3利用MATLAB计算系统的稳态误差（78）
小结（79）
习题（79）
第4章线性控制系统的复域分析法（83）
4.1引言（83）
4.1.1根轨迹的基本概念（83）
4.1.2根轨迹的基本条件（85）
4.2常规根轨迹的绘制（86）
4.2.1负反馈系统的根轨迹（86）
4.2.2正反馈系统的根轨迹（94）
4.3广义根轨迹的绘制（96）
4.3.1单参数根轨迹（97）
4.3.2多参数根轨迹（98）
4.4纯迟延根轨迹的绘制（99）
4.5利用根轨迹分析控制系统（103）
4.5.1利用根轨迹定性分析系统（103）
4.5.2利用根轨迹定量分析系统（104）
4.6利用MATLAB进行根轨迹分析（107）
4.6.1绘制系统根轨迹和获得根轨迹增益（107）
4.6.2绘制阻尼系数和自然频率的栅格线（109）
小结（110）
习题（111）
第5章线性控制系统的频域分析法（114）
5.1引言（114）
5.1.1频率特性的基本概念（114）
5.1.2频率特性的表示方法（116）
5.2典型环节的频率特性（117）
5.2.1比例环节（117）
5.2.2积分环节（118）
5.2.3微分环节（119）
5.2.4一阶惯性环节（119）
5.2.5一阶比例微分环节（121）
5.2.6二阶振荡环节（121）
5.2.7纯迟后环节（123）
5.3系统的开环频率特性（124）
5.3.1开环频率特性的极坐标图（Nyquist图）（124）
5.3.2开环频率特性的对数坐标图（Bode图）（127）
5.3.3开环频率特性的对数幅相图（Nichols图）（129）
5.3.4最小相位系统（130）
5.4奈奎斯特稳定判据（133）
5.4.1基本原理（133）
5.4.2奈奎斯特路径及其映射（135）
5.4.3奈奎斯特稳定判据（136）
5.4.4奈奎斯特稳定判据的推广（139）
5.5控制系统的稳定裕量（140）
5.5.1稳定裕量在极坐标图中的表示（140）
5.5.2稳定裕量在对数坐标图中的表示（141）
5.5.3稳定裕量在对数幅相图中的表示（142）
5.6系统的闭环频率特性（143）
5.6.1等M圆（等幅值轨迹）和等N圆（等相角轨迹）（143）
5.6.2利用等M圆和等N圆求系统的闭环频率特性（145）
5.6.3利用尼科尔斯图求系统的闭环频率特性（146）
5.7利用频率特性对闭环系统进行分析（147）
5.7.1系统频域特性与稳态性能的关系（148）
5.7.2系统频域特性与时域性能的关系（148）
5.8基于MATLAB的控制系统频域分析（151）
5.8.1利用MATLAB绘制Bode图（151）
5.8.2利用MATLAB绘制Nyquist图（152）
5.8.3利用MATLAB绘制Nichols图（153）
5.8.4利用MATLAB计算系统的相角裕量和幅值裕量（153）
小结（154）
习题（154）
第6章线性控制系统的校正方法（158）
6.1引言（158）
6.1.1性能指标（158）
6.1.2校正方式（158）
6.2校正装置及其特性（159）
6.2.1PID控制器（159）
6.2.2超前校正装置（160）
6.2.3滞后校正装置（162）
6.2.4滞后-超前校正装置（164）
6.3频率法串联校正（165）
6.3.1频率法的串联超前校正（166）
6.3.2频率法的串联滞后校正（168）
6.3.3频率法的串联滞后-超前校正（170）
6.4根轨迹法串联校正（173）
6.4.1根轨迹法的串联超前校正（173）
6.4.2根轨迹法的串联滞后校正（176）
6.4.3根轨迹法的串联滞后-超前校正（179）
6.5反馈校正（182）
6.5.1反馈校正的原理（182）
6.5.2反馈校正的设计（182）
6.6复合校正（183）
6.6.1按输入补偿的复合校正（183）
6.6.2按扰动补偿的复合校正（185）
6.7基于MATLAB的控制系统校正（185）
6.7.1利用MATLAB实现频率法的串联超前校正（185）
6.7.2利用MATLAB实现频率法的串联滞后校正（187）
6.7.3利用MATLAB实现频率法的串联滞后-超前校正（188）
小结（189）
习题（190）
第7章非线性控制系统的分析（193）
7.1引言（193）
7.1.1非线性系统的特点（193）
7.1.2常见的非线性特性（194）
7.1.3非线性系统的分析方法（196）
7.2相平面分析法（197）
7.2.1概述（197）
7.2.2相轨迹图的绘制（203）
7.2.3由相轨迹图求系统的暂态响应（207）
7.2.4控制系统的相平面分析（208）
7.3描述函数分析法（214）
7.3.1概述（214）
7.3.2典型非线性环节的描述函数（215）
7.3.3非线性系统的描述函数法分析（218）
7.3.4非线性系统的简化（224）
7.4基于MATLAB的非线性系统分析（225）
7.4.1利用MATLAB求解非线性系统的线性化模型（225）
7.4.2基于MATLAB的相平面法分析非线性系统（227）
7.4.3基于MATLAB的描述函数法分析非线性系统（229）
小结（231）
习题（232）
第8章线性离散控制系统的分析与设计（234）
8.l引言（234）
8.1.1信号的采样（235）
8.1.2信号的保持（238）
8.2z变换（240）
8.2.1z变换定义（240）
8.2.2z变换方法（241）
8.2.3z变换的基本定理（242）
8.2.4z反变换（245）
8.3离散系统的数学模型（246）
8.3.1差分方程（246）
8.3.2脉冲传递函数（248）
8.4离散控制系统的稳定性分析（253）
8.4.1离散控制系统稳定的条件（253）
8.4.2代数稳定判据（254）
8.5离散控制系统的稳态误差（256）
8.5.1典型输入信号下的稳态误差（256）
8.5.2扰动信号作用下的稳态误差（258）
8.6离散控制系统的动态性能（258）
8.6.1离散系统的输出响应（259）
8.6.2闭环零点、极点分布对瞬态响应的影响（259）
8.6.3离散系统的根轨迹分析（262）
8.7离散控制系统的校正（263）
8.7.1采用伯德图的方法（263）
8.7.2最少拍控制系统的校正（265）
8.8基于MATLAB的离散控制系统的分析与设计（267）
8.8.1利用MATLAB实现z变换（267）
8.8.2利用MATLAB实现连续系统的离散化（268）
8.8.3利用MATLAB分析离散控制系统的稳定性（268）
8.8.4利用MATLAB计算离散系统的稳态误差（269）
8.8.5利用MATLAB分析离散系统的动态特性（269）
小结（271）
习题（271）
附录A拉普拉斯变换（273）
附录B习题参考答案（277）
参考文献（283）
-
内容简介:
《自动控制原理》全面阐述了经典控制理论的基本概念、原理和自动控制系统的各种分析方法。主要内容包括：绪论、控制系统的数学模型、线性控制系统的时域分析法、线性控制系统的复域分析法、线性控制系统的频域分析法、线性控制系统的校正方法、非线性控制系统的分析、线性离散控制系统的分析与设计。该书取材先进实用，讲解深入浅出，各章选例和习题丰富，且均有用MATLAB/Simulink编写的仿真及解题实例，便于读者自学。
《自动控制原理》可作为高等院校自动化专业和电气信息类其他专业的本科生教材，或作为其他相关专业的研究生和高年级本科生教材，也可作为从事自动控制研究、设计和应用的科学技术人员的参考用书。
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目录:
第1章绪论（1）
1.1自动控制的基本概念（1）
1.2自动控制系统的组成（2）
1.3自动控制系统的基本控制方式（3）
1.4自动控制系统的分类（4）
1.5自动控制系统的基本要求（6）
1.6自动控制理论的产生及其发展（7）
小结（10）
习题（11）
第2章控制系统的数学模型（12）
2.1微分方程（12）
2.1.1微分方程的建立（12）
2.1.2微分方程的增量表示（18）
2.2非线性数学模型的线性化（19）
2.3传递函数（21）
2.3.1传递函数的定义（21）
2.3.2传递函数的常用形式（24）
2.3.3传递函数的特点（25）
2.3.4典型环节的传递函数（26）
2.4结构图（29）
2.4.1结构图的概念（29）
2.4.2结构图的简化（30）
2.5信号流图（37）
2.5.1信号流图的概念（37）
2.5.2信号流图的绘制（38）
2.5.3梅逊增益公式（39）
2.6利用MATLAB描述和求解系统数学模型（41）
2.6.1利用MATLAB描述系统数学模型（41）
2.6.2利用MATLAB实现数学模型间的转换（41）
2.6.3利用MATLAB化简系统数学模型（42）
小结（43）
习题（44）
第3章线性控制系统的时域分析法（46）
3.1引言（46）
3.1.1典型输入信号（46）
3.1.2系统时域响应的形式（48）
3.1.3系统时域响应的性能指标（49）
3.2系统的稳定性（50）
3.2.1稳定性的基本概念（51）
3.2.2线性控制系统稳定的条件（52）
3.2.3代数稳定判据（53）
3.2.4系统参数对稳定性的影晌（56）
3.2.5相对稳定性和稳定裕量（57）
3.3系统的时域响应（58）
3.3.1一阶系统的时域响应（58）
3.3.2二阶系统的时域响应（59）
3.3.3高阶系统的时域响应（66）
3.4系统的稳态误差（69）
3.4.1稳态误差的定义（69）
3.4.2静态误差系数法（70）
3.4.3动态误差系数法（72）
3.4.4给定信号和扰动信号同时作用下的稳态误差（74）
3.5基于MATLAB的控制系统时域分析（75）
3.5.1利用MATLAB分析系统的稳定性（75）
3.5.2利用MATLAB分析系统的动态特性（76）
3.5.3利用MATLAB计算系统的稳态误差（78）
小结（79）
习题（79）
第4章线性控制系统的复域分析法（83）
4.1引言（83）
4.1.1根轨迹的基本概念（83）
4.1.2根轨迹的基本条件（85）
4.2常规根轨迹的绘制（86）
4.2.1负反馈系统的根轨迹（86）
4.2.2正反馈系统的根轨迹（94）
4.3广义根轨迹的绘制（96）
4.3.1单参数根轨迹（97）
4.3.2多参数根轨迹（98）
4.4纯迟延根轨迹的绘制（99）
4.5利用根轨迹分析控制系统（103）
4.5.1利用根轨迹定性分析系统（103）
4.5.2利用根轨迹定量分析系统（104）
4.6利用MATLAB进行根轨迹分析（107）
4.6.1绘制系统根轨迹和获得根轨迹增益（107）
4.6.2绘制阻尼系数和自然频率的栅格线（109）
小结（110）
习题（111）
第5章线性控制系统的频域分析法（114）
5.1引言（114）
5.1.1频率特性的基本概念（114）
5.1.2频率特性的表示方法（116）
5.2典型环节的频率特性（117）
5.2.1比例环节（117）
5.2.2积分环节（118）
5.2.3微分环节（119）
5.2.4一阶惯性环节（119）
5.2.5一阶比例微分环节（121）
5.2.6二阶振荡环节（121）
5.2.7纯迟后环节（123）
5.3系统的开环频率特性（124）
5.3.1开环频率特性的极坐标图（Nyquist图）（124）
5.3.2开环频率特性的对数坐标图（Bode图）（127）
5.3.3开环频率特性的对数幅相图（Nichols图）（129）
5.3.4最小相位系统（130）
5.4奈奎斯特稳定判据（133）
5.4.1基本原理（133）
5.4.2奈奎斯特路径及其映射（135）
5.4.3奈奎斯特稳定判据（136）
5.4.4奈奎斯特稳定判据的推广（139）
5.5控制系统的稳定裕量（140）
5.5.1稳定裕量在极坐标图中的表示（140）
5.5.2稳定裕量在对数坐标图中的表示（141）
5.5.3稳定裕量在对数幅相图中的表示（142）
5.6系统的闭环频率特性（143）
5.6.1等M圆（等幅值轨迹）和等N圆（等相角轨迹）（143）
5.6.2利用等M圆和等N圆求系统的闭环频率特性（145）
5.6.3利用尼科尔斯图求系统的闭环频率特性（146）
5.7利用频率特性对闭环系统进行分析（147）
5.7.1系统频域特性与稳态性能的关系（148）
5.7.2系统频域特性与时域性能的关系（148）
5.8基于MATLAB的控制系统频域分析（151）
5.8.1利用MATLAB绘制Bode图（151）
5.8.2利用MATLAB绘制Nyquist图（152）
5.8.3利用MATLAB绘制Nichols图（153）
5.8.4利用MATLAB计算系统的相角裕量和幅值裕量（153）
小结（154）
习题（154）
第6章线性控制系统的校正方法（158）
6.1引言（158）
6.1.1性能指标（158）
6.1.2校正方式（158）
6.2校正装置及其特性（159）
6.2.1PID控制器（159）
6.2.2超前校正装置（160）
6.2.3滞后校正装置（162）
6.2.4滞后-超前校正装置（164）
6.3频率法串联校正（165）
6.3.1频率法的串联超前校正（166）
6.3.2频率法的串联滞后校正（168）
6.3.3频率法的串联滞后-超前校正（170）
6.4根轨迹法串联校正（173）
6.4.1根轨迹法的串联超前校正（173）
6.4.2根轨迹法的串联滞后校正（176）
6.4.3根轨迹法的串联滞后-超前校正（179）
6.5反馈校正（182）
6.5.1反馈校正的原理（182）
6.5.2反馈校正的设计（182）
6.6复合校正（183）
6.6.1按输入补偿的复合校正（183）
6.6.2按扰动补偿的复合校正（185）
6.7基于MATLAB的控制系统校正（185）
6.7.1利用MATLAB实现频率法的串联超前校正（185）
6.7.2利用MATLAB实现频率法的串联滞后校正（187）
6.7.3利用MATLAB实现频率法的串联滞后-超前校正（188）
小结（189）
习题（190）
第7章非线性控制系统的分析（193）
7.1引言（193）
7.1.1非线性系统的特点（193）
7.1.2常见的非线性特性（194）
7.1.3非线性系统的分析方法（196）
7.2相平面分析法（197）
7.2.1概述（197）
7.2.2相轨迹图的绘制（203）
7.2.3由相轨迹图求系统的暂态响应（207）
7.2.4控制系统的相平面分析（208）
7.3描述函数分析法（214）
7.3.1概述（214）
7.3.2典型非线性环节的描述函数（215）
7.3.3非线性系统的描述函数法分析（218）
7.3.4非线性系统的简化（224）
7.4基于MATLAB的非线性系统分析（225）
7.4.1利用MATLAB求解非线性系统的线性化模型（225）
7.4.2基于MATLAB的相平面法分析非线性系统（227）
7.4.3基于MATLAB的描述函数法分析非线性系统（229）
小结（231）
习题（232）
第8章线性离散控制系统的分析与设计（234）
8.l引言（234）
8.1.1信号的采样（235）
8.1.2信号的保持（238）
8.2z变换（240）
8.2.1z变换定义（240）
8.2.2z变换方法（241）
8.2.3z变换的基本定理（242）
8.2.4z反变换（245）
8.3离散系统的数学模型（246）
8.3.1差分方程（246）
8.3.2脉冲传递函数（248）
8.4离散控制系统的稳定性分析（253）
8.4.1离散控制系统稳定的条件（253）
8.4.2代数稳定判据（254）
8.5离散控制系统的稳态误差（256）
8.5.1典型输入信号下的稳态误差（256）
8.5.2扰动信号作用下的稳态误差（258）
8.6离散控制系统的动态性能（258）
8.6.1离散系统的输出响应（259）
8.6.2闭环零点、极点分布对瞬态响应的影响（259）
8.6.3离散系统的根轨迹分析（262）
8.7离散控制系统的校正（263）
8.7.1采用伯德图的方法（263）
8.7.2最少拍控制系统的校正（265）
8.8基于MATLAB的离散控制系统的分析与设计（267）
8.8.1利用MATLAB实现z变换（267）
8.8.2利用MATLAB实现连续系统的离散化（268）
8.8.3利用MATLAB分析离散控制系统的稳定性（268）
8.8.4利用MATLAB计算离散系统的稳态误差（269）
8.8.5利用MATLAB分析离散系统的动态特性（269）
小结（271）
习题（271）
附录A拉普拉斯变换（273）
附录B习题参考答案（277）
参考文献（283）
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