自动控制原理 - 中国高校教材图书网
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书名： |
自动控制原理
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| ISBN： | 7-5606-1400 - 0 |
责任编辑： | |
| 作者： |
赵四化
相关图书
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装订： | 平装 |
| 印次： | 1-1 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥16.00
折扣价：￥15.20
折扣：0.95
节省了0.8元
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字数： |
324千字
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| 出版社： |
西安电子科技大学出版社 |
页数： |
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| 出版日期： |
2004-07-01 |
每包册数： |
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| 国家规划教材： |
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省部级规划教材： |
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| 入选重点出版项目： |
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获奖信息： |
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| 内容简介： |
本书以经典控制理论为基础内容，系统地论述了生产过程控制中所必需的基础理论。从控制系统的基本结构和数学模型出发，重点介绍了控制系统的时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、采样系统分析法和系统校正。在内容安排上，为了适应高职高专层次的教学需要，本书仍按研究系统的方法独立地介绍各章。第1章总体介绍控制系统的发展概况，基本结构、类型及研究方法，为后续内容提供必要的基础知识。第2章以微分方程为基础，以传递函数为手段，主要讨论典型环节的数学模型。第3章以时域响应分析法分析系统。第4章以根轨迹法分析系统。第5章以频域分析法分析系统。第6章主要介绍依据频率分析方法对系统进行设计、校正。第7章主要介绍采样系统的基本概念以及基本的分析方法。第8章介绍自动控制系统的基本实验。
本书可作为高职高专类院校通信及电子技术专业"自动控制原理"课程教材，也可作为其他非控制类专业的备选教材。
本书配有电子教案，需要的教师可与出版社联系，免费索取。
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| 作者简介： |
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| 章节目录： |
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.1.1 自动控制理论概述 1
1.1.2 自动控制的发展历史及现状 1
1.1.3 自动控制的基本方法 2
1.1.4 控制系统的分类 5
1.1.5 控制系统的研究内容和方法 7
1.1.6 对控制系统的基本要求 7
习题 9
第2章 控制系统的数学模型 10
2.1 列写系统的微分方程 10
2.1.1 机械系统 10
2.1.2 电路系统 11
2.1.3 机电系统 11
2.1.4 非线性方程的线性化 12
2.2 传递函数 13
2.2.1 传递函数的概念 13
2.2.2 传递函数的定义 14
2.2.3 传递函数的性质 14
2.2.4 传递函数的求法 15
2.3 系统的动态结构图 16
2.3.1 动态结构图 16
2.3.2 动态结构图的绘制 16
2.3.3 动态结构图的基本连接方式 18
2.4 动态结构图的等效变换 19
2.4.1 相加点的移动 19
2.4.2 分支点的移动 21
2.5 信号流图与梅逊公式 22
2.5.1 信号流图的组成 23
2.5.2 信号流图的绘制 23
2.5.3 梅逊(S.J.Mason)公式 24
2.6 系统的传递函数 26
2.6.1 闭环控制系统的开环传递函数 26
2.6.2 给定输入信号r(t)作用下的闭环传递函数 26
2.6.3 扰动信号n(t)作用下的闭环传递函数 27
2.6.4 系统的总输出 27
2.6.5 闭环系统的误差传递函数 27
习题 28
第3章 时域分析法 32
3.1 系统性能指标及动态性能分析 32
3.1.1 典型输入信号和时域性能指标 32
3.1.2 控制系统的性能指标 35
3.2 一阶系统的时域分析 36
3.2.1 一阶系统的单位阶跃响应 36
3.2.2 一阶系统的单位斜坡响应 37
3.2.3 一阶系统的单位脉冲响应 38
3.3 二阶系统的时域分析 38
3.3.1 二阶系统的单位阶跃响应 39
3.3.2 二阶系统和它的瞬态响应指标 42
3.3.3 改善二阶系统性能的措施 45
3.4 高阶系统的时域分析 47
3.5 控制系统的稳定性分析 48
3.5.1 系统稳定的充分与必要条件 48
3.5.2 劳斯(Routh) 稳定判据 49
3.5.3 两种特殊情况 51
3.5.4 劳斯稳定判据在控制系统中的应用 52
3.6 控制系统的稳态误差分析 54
3.6.1 给定信号作用下的稳态误差及误差系数 55
3.6.2 扰动信号作用下的稳态误差 59
3.6.3 改善系统稳态精度的方法 60
习题 61
第4章 根轨迹法 64
4.1 反馈系统的根轨迹 64
4.2 绘制根轨迹的基本规则 66
4.2.1 绘制180° 根轨迹的基本规则 66
4.2.2 绘制0° 根轨迹的基本规则 76
4.3 典型反馈系统的根轨迹举例 78
4.4 参量根轨迹 84
习题 86
第5章 频域分析法 88
5.1 频率特性 88
5.1.1 频率特性的概念 88
5.1.2 频率特性的图示方法 89
5.2 典型环节的频率特性 92
5.2.1 比例(放大)环节 92
5.2.2 积分环节 93
5.2.3 微分环节 94
5.2.4 惯性环节 94
5.2.5 一阶微分环节 96
5.2.6 振荡环节 97
5.3 系统开环频率特性图的绘制 100
5.3.1 系统开环频率特性函数极坐标图的绘制 100
5.3.2 系统开环对数频率特性图的绘制 101
5.3.3 根据频率特性确定传递函数 103
5.4 稳定判据 105
5.4.1 系统开环特征式和闭环特征式的关系 105
5.4.2 奈奎斯特稳定判据 105
5.4.3 对数频率稳定判据 107
5.4.4 稳定裕度 108
5.5 开环频率特性与时域指标的关系 110
习题 112
第6章 系统的校正方法 117
6.1 校正的基本概念 117
6.1.1 性能指标 117
6.1.2 校正系统的结构 118
6.2 串联校正装置的结构、特性和功能 119
6.2.1 超前校正装置 119
6.2.2 滞后校正装置 121
6.2.3 滞后—超前校正装置 122
6.3 串联校正的频率响应设计法 124
6.3.1 串联超前校正 124
6.3.2 串联滞后校正 127
6.3.3 串联滞后—超前校正 129
6.4 几种基本的控制规律 129
6.4.1 比例控制(P控制) 129
6.4.2 比例＋微分控制(PD控制) 129
6.4.3 比例＋积分控制(PI控制) 130
6.4.4 比例＋积分＋微分控制 (PID控制) 130
习题 131
第7章 线性离散系统的分析与综合 134
7.1 采样过程 134
7.2 采样周期的选择 136
7.3 信号保持 137
7.4 Z变换 140
7.5 脉冲传递函数 147
7.6 稳定性分析 154
7.7 线性数字控制系统的时域分析 158
习题 162
第8章 自动控制原理实验 165
8.1 典型环节及其阶跃响应 165
8.2 二阶系统阶跃响应 166
8.3 控制系统的稳定性分析 168
8.4 系统频率特性的测试 170
8.5 控制系统串联校正 171
8.6 采样实验 174
附录A 拉普拉斯变换 176
附录B 常见函数拉普拉斯变换对照表 183
附录C MATLAB语言的使用 184
C.1 MATLAB简介 184
C.2 MATLAB环境的安装 185
C.3 MATLAB的基本语句结构 187
C.4 矩阵的基本运算 190
C.5 MATLAB的控制语句 194
C.5.1 MATLAB的循环语句结构 194
C.5.2 MATLAB的条件转移语句结构 196
C.6 控制系统的数学模型及其转换方法 199
C.6.1 控制系统的传递函数描述 199
C.6.2 控制系统的状态方程模型 201
C.6.3 控制系统的零极点模型 202
C.6.4 控制系统的典型连接 204
C.7 控制系统的计算机辅助频域与时域分析 206
C.7.1 控制系统的频域响应 206
C.7.2 线性系统的时间响应分析 210
参考文献 213
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| 精彩片段： |
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| 书 评： |
本书是为高职高专类院校通信及电子技术专业学生学生“自动控制原理”课程而编写的教材，也可作为其他非控制类专业的备选教材。
“自动控制原理”是一门自动控制专业的基础理论课程，属于技术基础课，该课程主要阐述经典控制理论的有关基本原理以及基本分析方法，为后继课程运用控制原理提供基础知识。
本书以经典控制理论为基础内容，系统地论述了生产过程控制中所必需的基础理论。从控制系统的基本结构和数学模型出发，重点介绍控制系统的时域分析法、 根轨迹分析法、 频域分析法、 采样系统分析法和系统校正。
第8章的目的是为了增强学生动手能力的培养。考虑到目前现代控制理论的发展，本书在附录中增加了对MATLAB语言的介绍。
在内容的安排上，为了适应高职高专层次的教学需要，本书仍按研究系统的方法独立地介绍各章。第1章总体介绍控制系统的发展概况，基本结构、 类型及研究方法，为后续内容提供必要的基础知识。第2章以微分方程为基础，传递函数为手段，主要讨论典型环节的数学模型。第3章以时域响应分析法分析系统。第4章以根轨迹法分析系统。第5章以频域分析法分析系统。第6章主要介绍依据频率分析方法对系统进行设计、 校正。第7章主要介绍采样系统的基本概念以及基本分析方法。第8章介绍自动控制系统的基本实验。附录C介绍了MATLAB语言在自动控制中的基本应用。
本书由成都电子机械高等专科学校赵四化主编。参加编写工作的还有胡俊波(成都电子机械高等专科学校)、 谭三(成都西华大学)、 王琪(成都电子机械高等专科学校)、 庞小琪(成都电子机械高等专科学校)、 蔡礼渊(成都电子机械高等专科学校)。成都电子机械高等专科学校对本书的出版给予了大力的支持，在此表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，书中疏漏错误在所难免，竭诚欢迎广大读者批评指正。
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