本書從實際應用出發，介紹了自動控制的基本理論及其工程應用，內容包括自動控制系統的基本概念，控制系統的數學模型，拉斯變換與拉斯反變換，系統的時域分析法、PID調節對系統性能指標的影響等內容，結合MATLAB、EWB軟件構造仿真模型、實驗等形式強調物理概念、減少繁瑣數學推導、加深理解，本書注意突出重點、講練結合，以"溫馨提示”形式對重點知識進行總結歸納。全書有較多的例題和習題，并在每章開始配有學習目標，每章后附有小結，以利鞏固基礎知識和訓練解決實際問題的能力。
第1章 自動控制系統概述 / 1
1．1 自動控制的基本概念 / 1
1．1．1 了解自動控制系統 / 2
1．1．2 控制系統中的信號 / 4
1．2 自動控制的基本方式 / 5
1．2．1 開環控制系統 / 5
1．2．2 閉環控制系統 / 6
1．2．3 復合控制系統 / 7
1．3 控制系統的性能指標 / 8
1．4 自動控制系統的分類 / 10
1．5 趣味了解自動控制理論的發展 / 12
你知道嗎？
自動控制技術在都江堰水利工程中的應用 / 13
本章回顧 / 15
習題1 / 15
第2章 自動控制系統的數學模型 / 18
2．1 控制系統的微分方程 / 19
2．1．1 建立微分方程 / 19
2．1．2 拉斯變換與拉斯反變換 / 20
2．1．3 用拉普拉斯變換求解線性微分方程 / 27
2．2 線性系統的傳遞函數 / 28
2．2．1 傳遞函數的基本概念 / 28
2．2．2 傳遞函數的求取方法 / 29
2．2．3 典型環節的傳遞函數 / 34
2．2．4 典型環節階躍響應實驗 / 49
2．3 動態結構圖 / 51
2．3．1 動態結構圖的建立 / 52
2．3．2 動態結構圖的等效變換 / 54
2．4 控制系統的傳遞函數 / 60
你知道嗎？ / 63
汽車發動機燃油供給系統的閉環控制 / 63
本章回顧 / 65
習題2 / 65
第3章 時域分析法 / 69
3．1 控制系統的典型輸入信號及其性能指標 / 70
3．2 一階系統的時域分析 / 74
3．2．1 一階系統的數學模型及性能分析 / 74
3．2．2 一階系統階躍響應實驗 / 79
3．3 二階系統的時域分析 / 81
3．3．1 二階系統數學模型及性能分析 / 81
3．3．2 二階系統階躍響應實驗 / 88
3．3．3 二階系統性能的改善 / 90
3．4 高階系統的動態分析 / 92
3．5 控制系統的穩定性分析 / 94
3．5．1 系統穩定的充要條件與勞斯穩定判據 / 95
3．5．2 控制系統穩定性研究實驗 / 102
3．6 控制系統的穩態誤差分析 / 104
3．6．1 穩態誤差的分析與計算 / 104
3．6．2 系統穩態誤差研究實驗 / 111
你知道嗎？ / 113
自動控制技術在工業機器人中的應用 / 113
本章回顧 / 116
習題3 / 116
第4章 PID調節器 / 119
4．1 PID調節器的作用 / 119
4．2 PID控制中P、I、D的意義 / 121
4．3 PID控制的動態校正實驗 / 123
4．4 帶PID功能的變頻器MM440簡介 / 126
4．4．1 MM440變頻器的外部端子及參數設置 / 126
4．4．2 MM440變頻器的模擬量控制運行操作 / 128
4．4．3 MM440變頻器的PID控制運行操作 / 130
4．5 西門子S7-200PLC中的PID指令介紹 / 134
你知道嗎？ / 136
閉環控制在飛機自動駕駛儀控制系統中的應用 / 136
本章回顧 / 138
習題4 / 138
第5章 PID控制系統應用舉例 / 139
5．1 變頻恒壓供水系統 / 140
5．1．1 變頻恒壓供水系統的工作原理 / 140
5．1．2 恒壓供水系統的設計 / 141
5．2 基于PLC、變頻器的轉速閉環調速系統 / 142
5．2．1 轉速閉環調速系統的工作原理 / 143
5．2．2 基于PLC、變頻器的閉環調速系統的設計 / 143
5．3 基于MATLAB的球桿系統 / 148
5．3．1 球桿系統的工作原理 / 148
5．3．2 基于MATLAB的球桿系統系統的設計 / 148
5．4 基于LABVIEW的位置控制系統 / 152
5．4．1 位置控制系統的工作原理 / 152
5．4．2 位置控制系統的設計 / 152
你知道嗎？ / 155
自動控制技術在太陽能電池板自動跟蹤系統中的應用 / 155
本章回顧 / 158
習題5 / 158
第6章 MATLAB7．0軟件及其Simulink模塊介紹 / 159
6．1 Simulink功能模塊 / 159
6．2 Simulink的啟動與退出 / 160
6．3 Simulink的操作 / 163
第7章 EWB軟件的使用 / 168
7．1 EWB基本界面 / 168
7．2 示波器的使用 / 173
7．3 自動延時開關的使用 / 176
附錄A 中英文對照的名詞術語索引表
附錄B 本書常用字符表
附錄C 常用函數的拉斯變換表
參考文獻 / 181
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