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控制工程基础 - 中国高校教材图书网

	书名：	控制工程基础
	ISBN：	9787-5606-2048-0	责任编辑：
	作者：	王建平，刘宏昭相关图书	装订：	平装
	印次：	1-1	开本：	16开
	定价：	￥23.00　折扣价：￥21.85 折扣：0.95 节省了1.15元	字数：	380千字
	出版社：	西安电子科技大学出版社	页数：
	出版日期：	2008-07-01	每包册数：
	国家规划教材：		省部级规划教材：
	入选重点出版项目：		获奖信息：
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内容简介：
本书重点阐述了自动控制理论的基本概念和核心内容。全书共分为8章，主要包括绪论、系统的数学模型、瞬态响应和稳态响应分析、频率特性分析与系统辨识、系统稳定性、控制系统设计的频率响应法、 PID控制和控制系统的状态空间分析等内容。附录给出了拉普拉斯变换的有关数学基础知识，以便于读者自学。  　　本书可作为普通高等学校机械工程类各专业本、专科学生及成人教育类学生的教材，也可供有关工程技术人员作为参考书。 
作者简介：

章节目录：
第1章绪论 1 1.1 自动控制理论简介 1 一、历史回顾 1 二、控制系统的基本概念与举例 2 三、控制系统的基本组成 6 1.2 闭环控制和开环控制 7 一、反馈控制系统 7 二、开环控制系统 7 三、闭环控制系统 8 四、开环与闭环控制系统的比较 8 1.3 自动控制系统的基本类型 9 一、线性控制系统和非线性控制系统 9 二、恒值控制系统和随动控制系统 10 三、连续控制系统和离散控制系统 10 1.4 对控制系统性能的基本要求 11 1.5 本课程的性质和任务 12 习题 12 第2章系统的数学模型 14 2.1 系统的微分方程 14 一、概述 14 二、建立系统微分方程的一般步骤 15 三、非线性系统的线性化 19 2.2 系统的传递函数 21 一、传递函数的概念 21 二、传递函数的性质 23 三、传递函数的求法 24 四、传递函数的标准形式 25 2.3 典型环节的传递函数 25 一、比例环节 26 二、积分环节 26 三、微分环节 27 四、惯性环节 28 五、振荡环节 29 六、延时环节 30 2.4 系统传递函数方框图 31 一、方框图的基本概念 31 二、绘制方框图的步骤及方框图的特点 32 三、方框图的简化 34 四、梅逊公式 43 五、扰动作用下的闭环系统 44 2.5 用MATLAB求串联、并联和 反馈(闭环)传递函数 45 一、线性系统的MATLAB表示 45 二、用MATLAB求串联、并联和 反馈(闭环)传递函数 48 习题 50 第3章瞬态响应和稳态响应分析 55 3.1 时间响应的组成及典型输入信号 55 一、时间响应的组成 55 二、典型输入信号 56 3.2 一阶系统的时域分析 58 一、一阶系统的数学模型 58 二、一阶系统的单位脉冲响应 59 三、一阶系统的单位阶跃响应 59 四、一阶系统的单位斜坡响应 61 五、线性定常系统的重要特性 62 3.3 二阶系统的时域分析 63 一、二阶系统传递函数的标准形式 63 二、二阶系统的单位阶跃响应 64 三、二阶系统的瞬态响应性能指标 67 3.4 用MATLAB进行瞬态响应分析 73 一、标准二阶系统单位阶跃响应的 MATLAB求解 73 二、用MATLAB作单位阶跃响应曲线的三维图 74 三、用MATLAB求上升时间、峰值时间、最大超调量和调整时间 76 四、用MATLAB求单位脉冲响应、单位斜坡响应及任意输入信号的响应 77 3.5 稳态误差与偏差 78 一、系统的误差与偏差 79 二、系统的稳态误差与稳态偏差 80 三、系统的类型 81 四、静态偏差系数和稳态偏差的计算 81 五、扰动作用下的稳态偏差 84 习题 87 第4章频率特性分析与系统辨识 92 4.1 频率特性 92 一、频率特性的概念 92 二、频率特性与传递函数的关系 94 三、频率特性的表示法 95 4.2 频率特性的极坐标图 96 一、系统频率特性的极坐标图 ——Nyquist图 96 二、典型环节的Nyquist图 96 三、绘制频率特性Nyquist图的一般步骤 102 四、系统开环频率特性Nyquist图的一般形状 105 4.3 频率特性的对数坐标图 110 一、频率特性的对数坐标图——Bode图 110 二、典型环节的Bode图 111 三、绘制Bode图的一般步骤 118 4.4 最小相位系统和非最小相位系统 121 4.5 频率特性的特征量 122 4.6 MATLAB在频率分析中的应用 126 一、用MATLAB作Nyquist图 126 二、用MATLAB作Bode图 128 4.7 系统辨识 130 一、系统辨识概念 130 二、系统辨识举例 131 习题 134 第5章系统稳定性 139 5.1 稳定性的基本概念 139 一、稳定性的定义 139 二、稳定性充要条件 139 5.2 劳斯稳定判据 140 一、系统稳定的必要条件 141 二、劳斯稳定判据 141 三、劳斯稳定判据特殊情况处理 144 5.3 Nyquist稳定判据 146 一、辅助函数 146 二、幅角原理 147 三、 Nyquist稳定判据 148 四、开环具有积分环节时的Nyquist轨迹 151 五、 Nyquist稳定判据举例 152 5.4 对数稳定判据 154 一、穿越 154 二、 Nyquist图和Bode图的对应关系 155 三、 Bode稳定判据 156 四、 Bode稳定判据举例 156 5.5 系统的相对稳定性 157 一、相位裕度 157 二、幅值裕度 157 三、相对稳定性举例 158 5.6 利用MATLAB分析系统的稳定性 159 习题 161 第6章控制系统设计的频率响应法 164 6.1 引言 164 一、控制系统设计的频率响应法 164 二、校正的概念 165 三、超前、滞后和滞后-超前校正的基本特性 165 6.2 超前校正 166 一、超前校正装置的特性 166 二、串联超前校正 168 三、超前校正的特点 170 6.3 滞后校正 171 一、滞后校正装置的特性 171 二、串联滞后校正 173 三、滞后校正的特点 175 6.4 滞后-超前校正 175 一、滞后－超前校正装置的特性 175 二、串联滞后－超前校正 176 三、超前、滞后和滞后-超前校正的比较 178 6.5 反馈校正 179 习题 180 [WTHZ]第7章 PID控制 184 7.1 PID基本控制规律 184 一、比例（P）控制规律 184 二、积分（I）控制规律 184 三、比例－微分（PD）控制规律 185 四、比例－积分（PI）控制规律 187 五、比例－积分－微分（PID）控制规律 189 7.2 PID控制器的设计 190 一、最优模型 190 二、设计举例 191 7.3 PID控制器的调整法则 193 一、 PID控制器的调整 193 二、齐格勒—尼柯尔斯法则 193 7.4 PID控制方案的修正 197 一、 PID控制 198 二、 I-PD控制 198 习题 199 第8章控制系统的状态空间分析 201 8.1 状态空间法的基本概念 201 一、状态与状态变量 201 二、状态空间表达式 202 三、系统的传递函数矩阵 207 8.2 由传递函数导出状态方程 207 一、传递函数无零点 208 二、传递函数有零点 210 三、基于MATLAB的系统模型转换 219 8.3 线性定常系统状态方程的解 220 一、齐次方程的解 220 二、非齐次方程的解 221 三、状态转移矩阵的性质 222 四、 eAt的计算方法 223 8.4 可控性和可观测性 230 一、系统的可控性 231 二、系统的可观测性 233 习题 235 附录拉普拉斯变换 239 A.1 复变量和复变函数 239 一、复数和复变函数 239 二、欧拉定理 240 三、复变函数 240 A.2 拉普拉斯变换 240 一、拉普拉斯变换 240 二、典型时间函数的拉普拉斯变换 241 三、拉普拉斯变换定理 243 A.3 拉普拉斯反变换 247 参考文献 250 
精彩片段：

书　　评：
本书是为普通高等学校机械工程类各专业学生编写的教材, 重点阐述了自动控制理论的基本概念与核心内容。  　　全书共分8章。第1章对控制理论的发展历史进行了简单回顾，明确了本课程研究的对象和任务。第2章介绍了控制系统的数学模型、传递函数方框图及其等效变换。第3章阐述了控制系统的时域分析方法，包括典型输入信号，一阶、二阶系统的时间响应分析及其性能指标，系统的误差和偏差等内容。第4章介绍了频率响应分析的基本知识，讨论了奈奎斯特图、伯德图的概念及绘制方法，并介绍了应用频率响应法进行系统辨识的方法。第5章讨论了系统稳定性，包括劳斯稳定判据、奈奎斯特稳定判据、伯德稳定判据和相对稳定性等内容。第6章介绍了采用频率响应法的设计和校正技术。第7章介绍了PID控制方法，讲述了PID控制规律、 PID控制设计方法及调整法则、 PID控制方案的修正等内容。第8章介绍了现代控制理论中的一些基本概念与基本方法，包括状态空间模型、系统的可控性与可观测性等内容。最后在附录中给出了常用时间函数的拉普拉斯变换、拉普拉斯反变换和基本的拉普拉斯变换定理与性质。  　　本书在知识的介绍过程中力求避免高深的数学论证，注重概念的由浅入深叙述，多数数学方法都给出了MATLAB算法。  　　由于编者水平有限，时间亦有限，书中不妥之处在所难免，敬请广大读者不吝指正。 
其　　它：
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