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动态系统的反馈控制（原书第7版）

作者: [美] 吉恩 F.富兰克林（Gene F.Franklin）著 , 刘建昌译

出版社: 机械工业出版社

出版时间: 2016-07

版次: 1

ISBN: 9787111538752

定价: 119.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 502页

正文语种: 简体中文

原版书名: Feedback Control of Dynamic Systems,seventh Edition

丛书: 工业控制与智能制造丛书

分类: 工程技术

64人买过

本书共分为10章，利用根轨迹、频率响应和状态变量方程等三种方法，将控制系统的分析和设计结合起来。第1章通过实例综述了反馈的基本思想和一些关键的设计问题。第2~4章是本书的基础，主要介绍了动态系统的建模、控制领域中常用的动态响应，以及反馈控制的基本特征及优越性。第5~7章为本书的核心，分别介绍了基于根轨迹，频率响应和状态变量反馈的设计方法。在此基础上，第8章通过描述数字控制系统基本结构，介绍了应用数字计算机实现反馈控制系统设计所需的工具。第9章介绍非线性系统，描述函数的频率响应、相平面、李雅普诺夫稳定性理论以及圆稳定性判据。第10章将三种基本设计方法相结合，给出了通用的控制系统设计方法，并将该方法应用到几种复杂的实际系统中。作者：（美国）吉恩·F·富兰克林（Gene F.Franklin）（美国）J.大卫·鲍威尔（J.David Powell）（美国）阿巴斯·埃马米—纳尼（Abbas Emami—Naeini）译者：刘建昌于霞马丹 … 出版者的话

译者序

前言

第1章反馈控制的概述与简史1

1.1一个简单的反馈系统2

1.2反馈控制的初步分析4

1.3反馈系统的基本问题6

1.4简史7

1.5本书概述10

小结11

复习题12

习题12

第2章动态模型14

2.1机械系统动力学14

2.2电路模型26

2.3机电系统模型29

2.4热流体和热流量模型33

2.5历史展望39

小结41

复习题41

习题41

第3章动态响应47

3.1拉普拉斯变换回顾47

3.2系统模型框图68

3.3极点位置的作用71

3.4时域指标76

3.5零点和附加极点的作用79

3.6稳定性84

3.7从实验数据中获取模型：系统辨识90

3.8幅值和时间尺度90

3.9历史展望90

小结91

复习题91

习题91

第4章反馈系统初步分析102

4.1控制的基本方程102

4.2多项式输入的稳态误差控制：系统类型107

4.3三项控制器：PID控制112

4.4被控对象模型逆的前馈控制121

4.5数字控制介绍122

4.6时域响应对参数变化的灵敏度122

4.7历史展望123

小结124

复习题124

习题124

第5章根轨迹设计方法133

5.1基本反馈控制系统的根轨迹133

5.2确定根轨迹的规则136

5.3根轨迹示例142

5.4动态补偿设计149

5.5应用根轨迹设计示例155

5.6根轨迹法的扩展159

5.7历史展望162

小结164

复习题164

习题164

第6章频率响应设计法173

6.1频率响应173

6.2中性稳定187

6.3奈奎斯特稳定判据188

6.4稳定裕度197

6.5伯德图的幅相关系201

6.6闭环频率响应204

6.7补偿205

6.8时滞225

6.9频率特性的其他图示方法226

6.10历史展望229

小结230

复习题231

习题231

第7章状态空间设计243

7.1状态空间的优点243

7.2系统状态空间描述244

7.3框图与状态空间249

7.4状态方程的分析250

7.5全状态反馈控制律设计263

7.6为良好设计选取极点位置272

7.7估计器设计278

7.8补偿器设计：复合控制律与估计器287

7.9估计器中引入参考输入294

7.10积分控制与鲁棒跟踪301

7.11回路传递恢复315

7.12有理传递函数的直接设计319

7.13具有纯滞后的系统设计321

7.14状态方程的解324

7.15历史展望324

小结325

复习题327

习题327

第8章数字控制339

8.1数字化339

8.2离散系统的动态分析341

8.3通过离散化等效进行设计346

8.4硬件特性353

8.5采样速率的选择356

8.6离散化设计357

8.7状态空间设计法362

8.8历史展望362

小结362

复习题363

习题363

第9章非线性系统366

9.1引言与动机：为什么研究非线性系统366

9.2线性化分析368

9.3使用根轨迹进行等价增益分析372

9.4使用频率响应进行等价增益分析：描述函数法378

9.5基于稳定性的分析和设计385

9.6历史回顾397

小结398

复习题398

习题398

第10章控制系统设计：原理与案例研究404

10.1控制系统设计概要405

10.2卫星姿态控制设计408

10.3波音747的横向和纵向控制418

10.4汽车发动机的空燃比控制428

10.5硬盘读/写磁头组件控制433

10.6半导体晶片生产中快速热处理系统的控制438

10.7大肠杆菌的趋药性以及如何远离困境448

10.8历史展望453

小结455

复习题456

习题456

附录A拉普拉斯变换463

附录B复习题参考答案473

附录CMatlab命令479

索引484
内容简介:
本书共分为10章，利用根轨迹、频率响应和状态变量方程等三种方法，将控制系统的分析和设计结合起来。第1章通过实例综述了反馈的基本思想和一些关键的设计问题。第2~4章是本书的基础，主要介绍了动态系统的建模、控制领域中常用的动态响应，以及反馈控制的基本特征及优越性。第5~7章为本书的核心，分别介绍了基于根轨迹，频率响应和状态变量反馈的设计方法。在此基础上，第8章通过描述数字控制系统基本结构，介绍了应用数字计算机实现反馈控制系统设计所需的工具。第9章介绍非线性系统，描述函数的频率响应、相平面、李雅普诺夫稳定性理论以及圆稳定性判据。第10章将三种基本设计方法相结合，给出了通用的控制系统设计方法，并将该方法应用到几种复杂的实际系统中。
作者简介:
作者：（美国）吉恩·F·富兰克林（Gene F.Franklin）（美国）J.大卫·鲍威尔（J.David Powell）（美国）阿巴斯·埃马米—纳尼（Abbas Emami—Naeini）译者：刘建昌于霞马丹 …
目录:
出版者的话

译者序

前言

第1章反馈控制的概述与简史1

1.1一个简单的反馈系统2

1.2反馈控制的初步分析4

1.3反馈系统的基本问题6

1.4简史7

1.5本书概述10

小结11

复习题12

习题12

第2章动态模型14

2.1机械系统动力学14

2.2电路模型26

2.3机电系统模型29

2.4热流体和热流量模型33

2.5历史展望39

小结41

复习题41

习题41

第3章动态响应47

3.1拉普拉斯变换回顾47

3.2系统模型框图68

3.3极点位置的作用71

3.4时域指标76

3.5零点和附加极点的作用79

3.6稳定性84

3.7从实验数据中获取模型：系统辨识90

3.8幅值和时间尺度90

3.9历史展望90

小结91

复习题91

习题91

第4章反馈系统初步分析102

4.1控制的基本方程102

4.2多项式输入的稳态误差控制：系统类型107

4.3三项控制器：PID控制112

4.4被控对象模型逆的前馈控制121

4.5数字控制介绍122

4.6时域响应对参数变化的灵敏度122

4.7历史展望123

小结124

复习题124

习题124

第5章根轨迹设计方法133

5.1基本反馈控制系统的根轨迹133

5.2确定根轨迹的规则136

5.3根轨迹示例142

5.4动态补偿设计149

5.5应用根轨迹设计示例155

5.6根轨迹法的扩展159

5.7历史展望162

小结164

复习题164

习题164

第6章频率响应设计法173

6.1频率响应173

6.2中性稳定187

6.3奈奎斯特稳定判据188

6.4稳定裕度197

6.5伯德图的幅相关系201

6.6闭环频率响应204

6.7补偿205

6.8时滞225

6.9频率特性的其他图示方法226

6.10历史展望229

小结230

复习题231

习题231

第7章状态空间设计243

7.1状态空间的优点243

7.2系统状态空间描述244

7.3框图与状态空间249

7.4状态方程的分析250

7.5全状态反馈控制律设计263

7.6为良好设计选取极点位置272

7.7估计器设计278

7.8补偿器设计：复合控制律与估计器287

7.9估计器中引入参考输入294

7.10积分控制与鲁棒跟踪301

7.11回路传递恢复315

7.12有理传递函数的直接设计319

7.13具有纯滞后的系统设计321

7.14状态方程的解324

7.15历史展望324

小结325

复习题327

习题327

第8章数字控制339

8.1数字化339

8.2离散系统的动态分析341

8.3通过离散化等效进行设计346

8.4硬件特性353

8.5采样速率的选择356

8.6离散化设计357

8.7状态空间设计法362

8.8历史展望362

小结362

复习题363

习题363

第9章非线性系统366

9.1引言与动机：为什么研究非线性系统366

9.2线性化分析368

9.3使用根轨迹进行等价增益分析372

9.4使用频率响应进行等价增益分析：描述函数法378

9.5基于稳定性的分析和设计385

9.6历史回顾397

小结398

复习题398

习题398

第10章控制系统设计：原理与案例研究404

10.1控制系统设计概要405

10.2卫星姿态控制设计408

10.3波音747的横向和纵向控制418

10.4汽车发动机的空燃比控制428

10.5硬盘读/写磁头组件控制433

10.6半导体晶片生产中快速热处理系统的控制438

10.7大肠杆菌的趋药性以及如何远离困境448

10.8历史展望453

小结455

复习题456

习题456

附录A拉普拉斯变换463

附录B复习题参考答案473

附录CMatlab命令479

索引484

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