自動控制原理（21世紀高職高專規(guī)劃教材）

第1章控制系統(tǒng)的基本概念
1.1控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史
1.2控制系統(tǒng)的基本類型
1.2.1恒值控制系統(tǒng)和隨動控制系統(tǒng)
1.2.2線性控制系統(tǒng)和非線性控制系統(tǒng)
1.2.3連續(xù)控制系統(tǒng)和采樣控制系統(tǒng)
1.2.4開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)
1.3控制系統(tǒng)的基本要求
小結(jié)
習題
第2章控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
2.1建立動態(tài)微分方程的一般方法
2.2傳遞函數(shù)
2.2.1傳遞函數(shù)的基本概念
2.2.2典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù)
2.3系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖
2.3.1結(jié)構(gòu)圖的構(gòu)成
2.3.2控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
2.4結(jié)構(gòu)圖的等效變換
2.4.1串聯(lián)環(huán)節(jié)的等效變換
2.4.2并聯(lián)環(huán)節(jié)的等效變換
2.4.3反饋環(huán)節(jié)的等效變換
2.4.4結(jié)構(gòu)圖的等效變換法則
2.4.5系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖等效變換舉例
小結(jié)
習題
第3章時域分析法
3.1典型輸入信號及時域性能指標
3.1.1典型輸入信號
3.1.2輸入量為單位階躍函數(shù)的系統(tǒng)暫態(tài)性能指標
3.2控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性
3.2.1線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念
3.2.2勞斯筍,j據(jù)
3.3一階系統(tǒng)的階躍響應
3.3.1一階系統(tǒng)的數(shù)學模型
3.3.2一階系統(tǒng)的暫態(tài)響應
3.3.3一階系統(tǒng)的暫態(tài)性能指標
3.3.4三種典型輸入信號響應之間的關(guān)系
3.4二階系統(tǒng)的階躍響應
3.4.1二階系統(tǒng)的數(shù)學模型
3.4.2二階系統(tǒng)的暫態(tài)響應
3.4.3二階系統(tǒng)的暫態(tài)性能指標
3.4.4高階系統(tǒng)與閉環(huán)主導極點
3.5系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
3.5.1誤差與穩(wěn)態(tài)誤差
3.5.2在典型輸入信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
3.5.3擾動信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
3.5.4減少穩(wěn)態(tài)誤差的措施
小結(jié)
習題
第4章頻率特性法
4.1頻率特性的基本概念
4.1.1頻率特性的定義
4.1.2頻率特性的描述方式
4.2典型環(huán)節(jié)的頻率特性
4.2.1放大(比例)環(huán)節(jié)
4.2.2積分環(huán)節(jié)
4.2.3微分環(huán)節(jié)
4.2.4慣性環(huán)節(jié)(一階系統(tǒng))
4.2.5二階振蕩環(huán)節(jié)(二階系統(tǒng))
4.2.6延遲環(huán)節(jié)
4.3開環(huán)頻率特性的繪制
4.3.1幅相頻率特性曲線的繪制
4.3.2對數(shù)頻率特性曲線的繪制
4.4穩(wěn)定性判據(jù)
4.4.1奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)
4.4.2控制系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性
4.5開環(huán)頻率特性與性能指標
4.5.1開環(huán)頻率特性與系統(tǒng)性能
4.5.2開環(huán)頻率特性與系統(tǒng)暫態(tài)性能指標
小結(jié)
習題
第5章系統(tǒng)的校正與設計
5.1系統(tǒng)校正的概念
5.2幾種基本控制規(guī)律
5.2.1比例控制(P控制)
5.2.2比例微分控制(PD控制)
5.2.3比例積分控制(PI控制)
5.2.4比例積分微分控制(PID控制)
5.3常用校正裝置與特性
5.3.1超前校正裝置
5.3.2滯后校正裝置
5.3.3滯后—超前校正裝置
5.4常用的校正方法及校正裝置的設計
5.4.1串聯(lián)校正
5.4.2反饋校正
5.4.3復合校正
5.5常用的工程設計方法
5.5.1幾種常見的近似處理
5.5.2階工程設計
5.5.3三階工程設計
小結(jié)
習題
第6章采樣控制系統(tǒng)
6.1采樣控制系統(tǒng)的基本概念
6.1.1采樣脈沖控制系統(tǒng)
6.1.2數(shù)字控制系統(tǒng)
6.2信號的采樣和保持
6.2.1信號的采樣
6.2.2信號的保持
6.3z變換
6.3.1z變換的定義
6.3.2z變換的求取
6.3.3z變換的基本定理
6.3.4z反變換
6.4采樣系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
6.4.1脈沖傳遞函數(shù)的基本概念
6.4.2開環(huán)系統(tǒng)(或環(huán)節(jié))的脈沖傳遞函數(shù)
6.4.3閉環(huán)采樣系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)
6.5采樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差
6.5.1采樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性
6.5.2采樣系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
小結(jié)
習題
第7章狀態(tài)空間法
7.1狀態(tài)空間法的基本概念
7.1.1基本術(shù)語
7.1.2狀態(tài)空間法的建立
7.1.3狀態(tài)空間法的特點
7.2狀態(tài)空間法的表達方式
7.2.1一般時域描述轉(zhuǎn)換為狀態(tài)空間描述
7.2.2系統(tǒng)的頻域描述化為狀態(tài)空間描述
7.2.3依據(jù)狀態(tài)變量圖列寫狀態(tài)空間表達式
7.2.4傳遞函數(shù)的狀態(tài)空間最小實現(xiàn)問題
7.2.5由狀態(tài)空間表達式到傳遞函數(shù)矩陣的轉(zhuǎn)換
7.3系統(tǒng)的能控性和可觀測性
7.3.1能控性和可觀測性的概念
7.3.2線性定常單輸入單輸出系統(tǒng)的能控性判據(jù)
7.3.3線性定常系統(tǒng)的可觀測性判據(jù)
7.3.4對偶原理
7.3.5能控標準型和可觀測標準型
7.4狀態(tài)反饋與極點配置
7.4.1單輸入單輸出系統(tǒng)的狀態(tài)反饋和輸出反饋
7.4.2極點配置法
小結(jié)
習題
教學實驗
實驗1控制系統(tǒng)的數(shù)學模型仿真
實驗2控制系統(tǒng)的時域分析
實驗3控制系統(tǒng)的頻域分析
附錄A拉普拉斯變換
附錄BMATLAB基礎知識簡介
B.1MATLAB的開發(fā)環(huán)境
B.2MATLAB的基本知識
B.3部分MATLAB函數(shù)說明
附錄C常用中英文對照表
參考文獻