自動控制原理（第三版）

1緒論(1)
1.1控制理論的形成與發(fā)展(1)
1.1.1自動控制理論階段(2)
1.1.2現(xiàn)代控制理論階段(6)
1.1.3智能控制理論階段(6)
1.2自動控制系統(tǒng)的基本概念(9)
1.2.1手動控制與自動控制系統(tǒng)(9)
1.2.2自動控制系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)(12)
1.2.3自動控制系統(tǒng)的基本變量(13)
1.2.4開環(huán)控制系統(tǒng)(13)
1.2.5閉環(huán)控制系統(tǒng)(14)
1.2.6復合控制系統(tǒng)(15)
1.3自動控制系統(tǒng)性能的基本要求(16)
1.3.1穩(wěn)定性(16)
1.3.2動態(tài)特性(18)
1.3.3靜態(tài)特性(20)
1.4自動控制系統(tǒng)的分類(21)
1.4.1線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)(21)
1.4.2連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)(22)
1.4.3恒值系統(tǒng)與隨動系統(tǒng)(23)
1.4.4單變量系統(tǒng)與多變量系統(tǒng)(23)
1.4.5確定性系統(tǒng)與不確定性系統(tǒng)(23)
1.4.6集中參數(shù)系統(tǒng)與分布參數(shù)系統(tǒng)(23)
1.5教學內(nèi)容與要求(23)
1.5.1教學內(nèi)容(23)
1.5.2教學要求(24)
本章小結(jié)(25)
本章習題(25)
2線性控制系統(tǒng)的數(shù)學模型(26)
2.1微分方程描述法(26)
2.2傳遞函數(shù)描述法(31)
2.2.1傳遞函數(shù)的定義(31)
2.2.2傳遞函數(shù)的基本性質(zhì)(31)
2.2.3典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)(32)
2.3方框圖描述法(35)
2.3.1方框圖的定義(35)
2.3.2方框圖的等效變換(37)
2.4信號流圖描述法(41)
2.4.1信號流圖的定義與基本術(shù)語(42)
2.4.2信號流圖的基本性質(zhì)(42)
2.4.3信號流圖的繪制(43)
2.4.4信號流圖的梅森公式(44)
2.5控制系統(tǒng)的典型傳遞函數(shù)(45)
2.5.1系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)(45)
2.5.2系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)(46)
2.5.3系統(tǒng)的誤差傳遞函數(shù)(46)
本章小結(jié)(47)
本章習題(48)
自動控制原理(第三版)目錄3控制系統(tǒng)的時域分析(52)
3.1典型輸入信號(52)
3.2線性定常系統(tǒng)的時域響應與性能指標(53)
3.2.1線性定常系統(tǒng)的時域響應(53)
3.2.2控制系統(tǒng)時域響應的性能指標 (54)
3.3一階系統(tǒng)的時域響應(55)
3.3.1一階系統(tǒng)的單位階躍響應(55)
3.3.2一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(56)
3.3.3線性定常系統(tǒng)的重要特性(56)
3.4二階系統(tǒng)的時域響應(57)
3.4.1二階系統(tǒng)的數(shù)學模型(57)
3.4.2二階系統(tǒng)的單位階躍響應(58)
3.4.3二階系統(tǒng)的時域響應的性能指標(60)
3.4.4二階系統(tǒng)的單位脈沖響應(66)
3.5高階系統(tǒng)的時域響應(66)
3.5.1高階系統(tǒng)單位階躍響應(66)
3.5.2閉環(huán)主導極點(68)
3.6線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性(69)
3.6.1控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念與條件(69)
3.6.2線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件(69)
3.6.3勞斯穩(wěn)定判據(jù)(70)
3.6.4勞斯判據(jù)的特殊情況(71)
3.6.5赫爾維茨穩(wěn)定判據(jù) (73)
3.6.6穩(wěn)定判據(jù)的應用(74)
3.6.7相對穩(wěn)定性和穩(wěn)定裕度(75)
3.7系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差(76)
3.7.1誤差及穩(wěn)態(tài)誤差的基本概念(76)
3.7.2系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的計算(78)
3.7.3動態(tài)誤差系數(shù)(82)
3.7.4改善系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的途徑(83)
本章小結(jié)(86)
本章習題(87)
4根軌跡法(90)
4.1根軌跡的基本概念(90)
4.2根軌跡方程(91)
4.3常規(guī)根軌跡繪制規(guī)則(93)
4.4廣義根軌跡及其繪制(101)
4.4.1參數(shù)根軌跡(101)
4.4.2零度根軌跡(103)
4.5控制系統(tǒng)的根軌跡分析(106)
4.5.1基于根軌跡的系統(tǒng)穩(wěn)定性分析(106)
4.5.2基于根軌跡的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能分析(106)
4.5.3基于根軌跡的系統(tǒng)動態(tài)性能分析(107)
4.5.4增加開環(huán)零、極點對根軌跡的影響(108)
本章小結(jié)(109)
本章習題(109)
5控制系統(tǒng)的頻域分析(111)
5.1頻率特性的基本概念(111)
5.1.1線性系統(tǒng)的頻率響應和頻率特性(111)
5.1.2用圖形表示頻率特性(113)
5.2典型環(huán)節(jié)的頻率特性(115)
5.2.1比例環(huán)節(jié)的頻率特性(116)
5.2.2積分環(huán)節(jié)的頻率特性(116)
5.2.3微分環(huán)節(jié)的頻率特性(118)
5.2.4慣性環(huán)節(jié)和一階微分環(huán)節(jié)的頻率特性(119)
5.2.5振蕩環(huán)節(jié)和二階微分環(huán)節(jié)的頻率特性(122)
5.2.6時滯環(huán)節(jié)的頻率特性(126)
5.3系統(tǒng)開環(huán)頻率特性(127)
5.3.1開環(huán)幅相頻率特性曲線(127)
5.3.2開環(huán)對數(shù)頻率特性曲線(133)
5.3.3最小相位系統(tǒng)和非最小相位系統(tǒng)(137)
5.4控制系統(tǒng)的頻域穩(wěn)定性判據(jù)(139)
5.4.1幅角原理(139)
5.4.2奈氏判據(jù)(140)
5.4.3奈氏判據(jù)在伯德圖中的應用 (146)
5.5控制系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性(147)
5.5.1相位裕量(148)
5.5.2增益裕量(148)
5.5.3開環(huán)對數(shù)頻率特性與相對穩(wěn)定性的關(guān)系(150)
5.6控制系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性(155)
5.6.1開環(huán)頻率特性與閉環(huán)頻率特性的關(guān)系(156)
5.6.2等M圓圖和等N圓圖(156)
5.6.3尼柯爾斯圖線(159)
5.6.4非單位反饋系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性(162)
5.7頻域性能指標與時域性能指標的關(guān)系(162)
5.7.1開環(huán)頻域指標和時域性能指標的關(guān)系(162)
5.7.2閉環(huán)頻域指標與時域性能指標的關(guān)系(164)
本章小結(jié)(166)
本章習題(167)
6控制系統(tǒng)的校正與設(shè)計(169)
6.1控制系統(tǒng)校正的概念(169)
6.2常用校正裝置及其特性(172)
6.2.1超前校正裝置(172)
6.2.2滯后校正裝置(173)
6.2.3滯后超前校正裝置(174)
6.2.4PID校正裝置(175)
6.3采用頻率法進行串聯(lián)校正(178)
6.3.1超前校正設(shè)計(179)
6.3.2滯后校正設(shè)計(180)
6.3.3滯后超前校正設(shè)計(182)
6.3.4按系統(tǒng)期望頻率特性進行校正(184)
6.3.5PID校正(187)
6.4反饋校正及其參數(shù)確定(189)
本章小結(jié)(193)
本章習題(193)
7非線性控制系統(tǒng)(197)
7.1非線性系統(tǒng)概述(197)
7.1.1典型非線性特性(197)
7.1.2非線性系統(tǒng)的基本特征(199)
7.1.3非線性系統(tǒng)的分析方法及應用(201)
7.2描述函數(shù)法(202)
7.2.1描述函數(shù)法的基本概念(202)
7.2.2典型非線性特性的描述函數(shù)(203)
7.2.3用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性(208)
7.3相平面法(211)
7.3.1相平面的基本概念(211)
7.3.2相軌跡的繪制(212)
7.3.3相平面分析(214)
本章小結(jié)(223)
本章習題(223)
8離散控制系統(tǒng)(226)
8.1離散系統(tǒng)的基本概念(226)
8.1.1離散控制系統(tǒng)(226)
8.1.2離散控制系統(tǒng)的特點(229)
8.1.3離散控制系統(tǒng)的研究方法(229)
8.2信號的采樣與保持(229)
8.2.1采樣過程及其數(shù)學描述(229)
8.2.2采樣定理(231)
8.2.3信號的復現(xiàn)與零階保持器(232)
8.2.4采樣周期的選擇(234)
8.3z變換理論(235)
8.3.1z變換的定義(235)
8.3.2z變換方法(236)
8.3.3z變換基本定理(240)
8.3.4z反變換(243)
8.4離散控制系統(tǒng)的數(shù)學模型(245)
8.4.1差分方程(246)
8.4.2脈沖傳遞函數(shù)(247)
8.4.3差分方程和脈沖傳遞函數(shù)的關(guān)系(256)
8.5離散控制系統(tǒng)的分析(257)
8.5.1離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性(257)
8.5.2離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差(261)
8.5.3離散控制系統(tǒng)的動態(tài)性能分析(263)
本章小結(jié)(267)
本章習題(267)
9直流電動機控制系統(tǒng)分析與綜合(270)
9.1直流電機簡介(270)
9.2直流電動機模型及特性分析(271)
9.2.1直流電動機模型(271)
9.2.2直流電動機模型特性分析(272)
9.3直流電動機閉環(huán)控制系統(tǒng)的時域分析(274)
9.3.1基于調(diào)速模型討論閉環(huán)控制與開環(huán)控制的優(yōu)劣(274)
9.3.2基于位置模型討論PID閉環(huán)控制(277)
9.4直流電動機閉環(huán)控制系統(tǒng)的頻域分析(291)
9.5直流電動機位置與速度控制系統(tǒng)綜合(293)
9.5.1直流電動機位置控制系統(tǒng)的根軌跡綜合(293)
9.5.2直流電動機位置控制系統(tǒng)的頻域綜合(302)
9.6直流電動機離散控制系統(tǒng)分析(312)
9.7直流電動機離散控制系統(tǒng)綜合(315)
9.7.1利用連續(xù)域離散化方法綜合控制系統(tǒng)(315)
9.7.2利用最小拍設(shè)計方法綜合控制系統(tǒng)(318)
9.8直流電動機非線性反饋控制系統(tǒng)綜合(324)
9.8.1非線性速度反饋校正改善動態(tài)品質(zhì)(324)
9.8.2前向通道加入非線性環(huán)節(jié)改善動態(tài)品質(zhì)(326)
9.8.3用非線性切換方式改善滯后(PI)校正(328)
本章小結(jié)(329)
附錄1Matlab/Simulink在控制系統(tǒng)分析與綜合中的應用實例(330)
附錄2自動化領(lǐng)域重要學術(shù)期刊、會議及文獻檢索工具(358)
參考文獻(360)