内容简介

前言

目录

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第1章 自动控制的一般概念

• 1.1 自动控制与自动控制系统
• 1.2 自动控制的方式
• 1.2.1 开环控制与闭环控制
• 1.2.2 闭环控制系统的组成

第2章 控制系统的数学模型

• 2.1 引言
• 2.2 控制系统的时域数学模型
• 2.2.1 线性元件的微分方程
• 2.2.2 控制系统的微分方程的建立
• 2.2.3 线性微分方程的求解
• 2.2.4 非线性元件微分方程的线性化
• 2.3.1 传递函数的定义和性质
• 2.3.2 传递函数的几种表示形式
• 2.3.3 典型环节及其传递函数
• 2.4.1 方块图定义
• 2.4.2 方块图组成及绘制
• 2.4.3 方块图的等效变换
• 2.4.4 控制系统的传递函数
• 2.5.1 信号流图及其等效变换
• 2.5.2 梅森公式及其应用

第3章 线性系统的时域分析法

• 3.1 典型输入信号及性能指标
• 3.1.1 典型输入信号
• 3.1.2 稳态指标与动态指标
• 3.2.1 一阶系统的单位阶跃响应
• 3.2.2 一阶系统的单位脉冲响应
• 3.2.3 一阶系统的单位斜坡响应
• 3.2.4 一阶系统的单位加速度响应
• 3.3.1 二阶系统的阶跃响应
• 3.3.2 二阶系统阶跃响应的性能指标
• 3.3.3 二阶系统性能指标的改善
• 3.5.1 稳定的基本概念和系统稳定的充要条件
• 3.5.2 劳斯稳定判据
• 3.5.3 劳斯稳定判据的应用
• 3.6.1 稳态误差的定义
• 3.6.2 系统类型
• 3.6.3 给定作用下的稳态误差
• 3.6.4 扰动作用下的稳态误差
• 3.6.5 减小或消除稳态误差的措施

第4章 线性系统的根轨迹分析法

• 4.1 根轨迹的基本概念
• 4.1.1 根轨迹
• 4.1.2 根轨迹的幅值条件和相角条件
• 4.2.1 绘制常规根轨迹一般法则
• 4.2.2 根轨迹绘制举例
• 4.3.1 参量根轨迹
• 4.3.2 零度根轨迹
• 4.4.1 开环零极点位置的相对变化对根轨迹的影响
• 4.4.2 增加开环零点对根轨迹的影响
• 4.4.3 增加开环极点对根轨迹的影响
• 4.5.1 根轨迹确定系统的闭环极点
• 4.5.2 系统的稳定性分析及相关参数的确定
• 4.5.3 根轨迹分析系统的动态性能
• 4.6.1 系统根轨迹绘制
• 4.6.2 由根轨迹图分析系统性能

第5章 线性系统的频域分析法

• 5.1 频率特性及其表示法
• 5.1.1 频率特性的基本概念
• 5.1.2 频率特性的几种表示法
• 5.2.1 典型环节频率特性的极坐标图
• 5.2.2 系统开环频率特性的极坐标图
• 5.3.1 典型环节频率特性的Bode图
• 5.3.2 系统开环频率特性的Bode图
• 5.3.3 最小相位系统
• 5.3.4 传递函数的频域实验确定
• 5.4.1 幅角原理
• 5.4.2 奈奎斯特稳定判据
• 5.4.3 对数频率稳定判据
• 5.5.1 稳定裕度的定义
• 5.5.2 稳定裕度的计算
• 5.7.1 闭环频率特性
• 5.7.2 闭环频域指标与时域指标的关系
• 5.7.3 开环频域指标与时域指标的关系

第6章 控制系统的校正

• 6.1 引言
• 6.2 PID控制方法的分析
• 6.2.1 P控制器
• 6.2.2 PI控制器
• 6.2.3 PD控制器
• 6.2.4 PID控制器
• 6.2.5 PID控制器参数整定
• 6.3.1 超前校正装置及其特性
• 6.3.2 滞后校正装置及其特性
• 6.3.3 滞后-超前校正装置及其特性
• 6.4.1 串联超前校正
• 6.4.2 串联滞后校正
• 6.4.3 串联超前-滞后校正
• 6.4.4 按期望特性对系统进行串联校正
• 6.5.1 利用反馈校正改变局部环节的结构与参数
• 6.5.2 利用负反馈可以消除系统不可变部分中的不希望有的特性
• 6.5.3 利用反馈校正抑制一些严重扰动
• 6.6.1 MATLAB指令在系统校正中的应用
• 6.6.2 Simulink在系统校正中的应用

第7章 线性离散控制系统

• 7.1 引言
• 7.2 采样与保持
• 7.2.1 采样过程
• 7.2.2 理想采样过程
• 7.2.3 保持器
• 7.3.1 时间函数的z变换
• 7.3.2 z变换的性质
• 7.3.3 z反变换
• 7.4.1 脉冲传递函数的推导与计算
• 7.4.2 开环脉冲传递函数
• 7.4.3 闭环系统脉冲传递函数
• 7.5.1 s平面与z平面之间的映射
• 7.5.2 z平面上的稳定性分析方法
• 7.5.3 双线变换性
• 7.5.4 w平面上的稳定性分析方法
• 7.6.1 闭环极点与冲激响应的关系
• 7.6.2 离散系统的动态响应指标
• 7.6.3 离散系统的稳态误差
• 7.7.1 数字控制器的脉冲传递函数
• 7.7.2 最少拍系统设计
• 7.7.3 数字校正装置的实现
• 7.8.1 数学模型的处理
• 7.8.2 离散系统的输出响应
• 7.8.3 用Simulink对离散系统进行仿真

第8章 非线性系统分析

• 8.1 非线性系统的概述
• 8.1.1 典型的非线性特性
• 8.1.2 非线性系统的特点
• 8.2.1 描述函数的基本概念
• 8.2.2 典型非线性环节的描述函数
• 8.2.3 非线性系统的简化
• 8.2.4 基于描述函数法的非线性系统的分析

附录A 习题参考答案

参考文献