《自動控制原理》,全書涵蓋了經(jīng)典控制理論的基本內(nèi)容,包括控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)、方塊圖、信號流圖;線性控制系統(tǒng)的時域法、根軌跡法以及頻域法;非線性控制系統(tǒng)的相平面法、描述函數(shù)法;線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性、瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能分析等。
第1章 自動控制的基本概念
1.1 自動控制的發(fā)展簡史
1.1.1 經(jīng)典控制理論階段
1.1.2 現(xiàn)代控制理論階段
1.1.3 大系統(tǒng)控制階段
1.1.4 智能控制階段
1.2 自動控制的基本原理
1.2.1 人工控制與自動控制
1.2.2 自動控制系統(tǒng)的構(gòu)成
1.2.3 自動控制系統(tǒng)的基本控制方式
1.3 自動控制系統(tǒng)的分類
1.3.1 按輸入信號特征分類
1.3.2 按系統(tǒng)參數(shù)特性分類
1.3.3 按系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型分類
1.3.4 按時間變量特性分類
1.3.5 按變量數(shù)目分類
1.3.6 其他分類方法
1.4 對控制系統(tǒng)性能的基本要求
1.4.1 穩(wěn)定性
1.4.2 快速性
1.4.3 準(zhǔn)確性
1.5 Matlab在自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
1.6 本章小結(jié)
關(guān)鍵術(shù)語和概念
習(xí)題
第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述
2.1 控制系統(tǒng)的微分方程描述
2.1.1 典型控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
2.1.2 非線性微分方程的線性化
2.2 拉普拉斯變換及反變換
2.2.1 Laplace變換的定義
2.2.2 Laplace變換的性質(zhì)及其應(yīng)用
2.2.3 Laplace反變換
2.2.4 利用Laplace變換求解線性微分方程
2.3 控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)描述
2.3.1 傳遞函數(shù)的概念和性質(zhì)
2.3.2 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)
2.4 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖
2.4.1 結(jié)構(gòu)圖的概念
2.4.2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的建立
2.4.3 結(jié)構(gòu)圖的等效變換
2.5 控制系統(tǒng)的信號流圖
2.5.1 信號流圖
2.5.2 梅遜公式
2.6 控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
2.7 控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的MATLAB描述
2.8 本章小結(jié)
關(guān)鍵術(shù)語和概念
習(xí)題
第3章 控制系統(tǒng)的時域分析法
3.1 典型輸入信號與時域性能指標(biāo)
3.1.1 典型輸入信號
3.1.2 系統(tǒng)的時域性能指標(biāo)
3.2 一階系統(tǒng)的時域分析
3.2.1 一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)
3.2.2 一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)
3.2.3 一階系統(tǒng)的單位斜坡函數(shù)響應(yīng)
3.3 二階系統(tǒng)的時域分析
3.3.1 二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)
3.3.2 二階系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)
3.3.3 欠阻尼二階系統(tǒng)在單位階躍輸入作用下的瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)
3.3.4 改善二階系統(tǒng)性能的措施
3.4 高階系統(tǒng)的時域分析
3.4.1 高階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)
3.4.2 主導(dǎo)極點
3.5 線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
3.5.1 穩(wěn)定性概念
3.5.2 穩(wěn)定的充分必要條件
3.5.3 穩(wěn)定判據(jù)
3.6 線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
3.6.1 穩(wěn)態(tài)誤差概念
3.6.2 穩(wěn)態(tài)誤差的計算
3.6.3 減小或消除穩(wěn)態(tài)誤差的措施
3.7 利用Matlab進(jìn)行時域分析
3.8 本章小結(jié)
關(guān)鍵術(shù)語和概念
習(xí)題
第4章 根軌跡分析法
4.1 根軌跡的基本概念(The Root Locus Concept)
4.1.1 采用解析法繪制根軌跡圖
4.1.2 根軌跡與系統(tǒng)性能
4.1.3 根軌跡方程
4.2 根軌跡繪制的基本規(guī)則
4.2.1 繪制根軌跡的基本規(guī)則
4.2.2 繪制根軌跡舉例
4.3 廣義根軌跡繪制
4.3.1 參變量根軌跡的繪制
4.3.2 正反饋系統(tǒng)根軌跡的繪制
4.3.3 非最小相位系統(tǒng)的根軌跡
4.4 基于根軌跡的系統(tǒng)性能分析
4.4.1 開環(huán)零極點對根軌跡的影響
4.4.2 利用根軌跡估算系統(tǒng)參數(shù)與性能
4.4.3 閉環(huán)零、極點分布與系統(tǒng)性能的關(guān)系
4.5 利用Matlab繪制根軌跡圖
4.6 本章小結(jié)
關(guān)鍵術(shù)語和概念
習(xí)題
第5章 頻率響應(yīng)分析法
5.1 頻率特性的基本概念
5.2 頻率特性的圖示方法
5.2.1 極坐標(biāo)圖
5.2.2 對數(shù)坐標(biāo)圖
5.3 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)
5.3.1 幅角定理
5.3.2 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)
5.4 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定裕量
5.4.1 相角裕量和幅值裕量
5.4.2 穩(wěn)定裕量的計算
5.5 控制系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性
5.6 頻域響應(yīng)與系統(tǒng)性能指標(biāo)間的關(guān)系
5.7 利用Matlab進(jìn)行控制系統(tǒng)的頻域分析
關(guān)鍵術(shù)語和概念
習(xí)題
第6章 線性控制系統(tǒng)的綜合與校正
6.1 綜合與校正的概念
6.1.1 校正的基本方式
6.1.2 基本控制規(guī)律
6.1.3 校正裝置及其特性
6.2 串聯(lián)校正
6.2.1 串聯(lián)超前校正
6.2.2 串聯(lián)滯后校正
6.2.3 滯后-超前校正
6.3 反饋校正
6.3.1 反饋校正的基本原理
6.3.2 反饋校正設(shè)計
6.4 復(fù)合校正
6.5 利用Matlab進(jìn)行系統(tǒng)校正
6.6 本章小結(jié)
關(guān)鍵術(shù)語和概念
習(xí)題
第7章 非線性控制系統(tǒng)
7.1 非線性系統(tǒng)的特點
7.2 典型非線性環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)描述
7.3 描述函數(shù)法
7.3.1 描述函數(shù)的基本概念
7.3.2 典型非線性特性的描述函數(shù)
7.3.3 用描述函數(shù)分析非線性系統(tǒng)
7.4 相平面法
7.4.1 相平面圖及繪制方法
7.4.2 奇點與極限環(huán)
7.4.3 相平面分析舉例
7.5 非線性系統(tǒng)的Matlab仿真
7.6 本章小結(jié)
關(guān)鍵術(shù)語和概念
習(xí)題
第8章 離散控制系統(tǒng)
8.1 離散系統(tǒng)的基本概念
8.2 采樣過程與采樣定理
8.2.1 采樣過程及其數(shù)學(xué)描述
8.2.2 采樣定理
8.2.3 信號的恢復(fù)
8.3 Z變換理論
8.3.1 Z變換定義和性質(zhì)
8.3.2 Z變換方法
8.3.3 Z反變換方法
8.4 離散控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述
8.4.1 線性常系數(shù)差分方程
8.4.2 脈沖傳遞函數(shù)
8.5 離散控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計
8.5.1 穩(wěn)定性分析
8.5.2 瞬態(tài)響應(yīng)
8.6 離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
8.7 離散系統(tǒng)的數(shù)字控制器設(shè)計
8.8 離散系統(tǒng)的Matlab仿真
8.9 本章小結(jié)
關(guān)鍵術(shù)語和概念
習(xí)題
附錄 部分習(xí)題參考答案
第1章
第2章
第3章
第4章
第5章
第6章
第7章
第8章
參考文獻(xiàn)