《普通高等教育“十二五”規劃教材:自動控制原理(第3版)》是工科院校“自動控制原理”(經典控制部分)課程的教材或參考書。為了更好地體現本教材的特色,對第2版的內容進行了部分調整、補充,對基本概念和分析方法增加了相關例題,既方便教學,也方便學習。
本教材涵蓋了線性定常系統、非線性系統和線性離散系統三部分內容。重點對線性定常系統的時域分析法、頻率特性分析法、非線性系統的描述函數分析法和線性離散系統內容作了全面的闡述。對線性定常系統的根軌跡分析法、非線性系統相平面分析法的主要內容作了簡要介紹。
本書內容層次分明、概念清晰、重點突出、理論聯系實際、例題貼切、應用性強。本書可作為工科院校電氣工程類、自動化類各專業的本科或非控制工程學科類碩士研究生的教材。主要章節(未帶?號)內容也適合作為機電類、信息類及計算機應用專業或高職院校、成人教育及電視大學的相近專業學生學習控制技術的教材,也可供有關從事控制工程應用的技術人員參考。
本書備有電子課件,歡迎選用本書作教材的老師登錄注冊后下載。
本書有配套的《自動控制原理學習指導、例題及習題解答》輔導學習參考書,已由機械工業出版社出版。
孫炳達,自動化教授。1965進入廣東工學院(現廣東工業大學)工業企業電氣化及自動化專業學習,畢業后留校任教并一直在高校工作。期間,19{91-1993在The University of British Columbia(哥倫比亞大學)、加拿大等地的高校作學術交流及研究;2003年調入廣東技術師范學院工作。曾聘為廣東工業大學校級重點學科的《系統建模、優化與控制》方向學術帶頭人,廣東技術師范學院控制學科帶頭人;兼廣東省自動化學會理事,中國人工智能學會可拓工程專業委員會委員。
一直從事電氣工程相關專業本科及控制理論與控制工程研究生的主干課程教學和指導,多次獲優秀教學獎;長期從事控制工程應用研究,例如,70年代,廣東省重大攻關項目:“廣州機床廠12米龍門刨床晶閘管有環流可逆控制系統”(獲省科技獎)主要完成人;80年代,經美國專家Jacob R Cherry邀請,完成過“大型冷柜生產自動線”的理論設計及模擬實驗;90年代以來,從事自適應控制、最優及智能控制等理論及應用研究。在國內外發表專業論文70余篇,曾獲廣州市。、廣東省自然科學優秀學術論文獎。與同行合作的著作,主要有“自動控制原理”,“現代控制理論基礎”,“實用電氣工程師手冊”,“電氣技師實用手冊”。
前言
第一章 自動控制系統的基本概念
第一節 自動控制的基本方式
第二節 閉環控制系統的基本組成
第三節 自動控制系統的分類
第四節 對控制系統的基本要求
習題
第二章 線性連續系統的數學模型
第一節 動態微分方程的編寫
第二節 非線性數學模型的線性化
第三節 傳遞函數
第四節 系統動態結構圖
第五節 信號流程圖
第六節 脈沖響應函數
第七節 系統狀態方程的描述
習題
第三章 控制系統的時域分析法
第一節 典型輸入信號和時域性能指標
第二節 一階系統分析
第三節 二階系統分析
第四節 高階系統分析
第五節 穩定性分析及代數判據
第六節 穩態誤差分析及計算
習題
第四章 控制系統的根軌跡分析法
第一節 根軌跡的基本概念
第二節 繪制根軌跡的基本條件和基本規則
第三節 系統根軌跡的繪制
第四節 參量根軌跡
第五節 系統性能的根軌跡分析
習題
第五章 控制系統的頻率特性分析法
第一節 頻率特性的基本概念
第二節 頻率特性的表示方法
第三節 典型環節的頻率特性
第四節 系統開環頻率特性繪制
第五節 用頻率法分析系統的穩定性
第六節 用頻率法分析系統的穩態性能
第七節 用開環頻率特性分析系統的動態性能
第八節 用閉環頻率特性分析系統性能
第九節 傳遞函數的實驗求取
習題
第六章 頻率法校正
第一節 頻率法校正的基本概念
第二節 串聯超前校正
第三節 串聯滯后校正
第四節 相位滯后?超前校正
第五節 期望串聯校正
第六節 并聯校正
第七節 PID控制器
習題
第七章 非線性系統分析
第一節 控制系統中的典型非線性特性
第二節 描述函數法
第三節 用描述函數法分析非線性系統
第四節 改善非線性系統性能的方法
第五節 相平面分析法
第六節 非線性系統的相平面分析
習題
第八章 線性離散控制系統的分析與綜合
第一節 離散控制系統概述
第二節 連續信號的采樣與復現
第三節 Z變換及Z反變換
第四節 線性離散系統的數學模型
第五節 離散控制系統穩定性分析
第六節 離散控制系統的穩態誤差分析
第七節 離散控制系統的動態性能分析
第八節 數字控制器的模擬化設計
第九節 數字控制器的離散化設計
習題
?
第九章 MATLAB在自動控制原理中的應用
第一節 MATLAB軟件界面
第二節 MATLAB程序基礎
第三節 Simulink操作簡介
第四節 線性控制系統仿真
第五節 非線性控制系統仿真
第六節 離散控制系統仿真
習題
附錄
附表1 常用函數拉普拉斯變換表
附表2 拉普拉斯變換的主要定理
附表3 常用Z變換表
參考文獻