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內容簡介

　　《自動控制原理》主要面向工程應用型自動化專業(yè)的學生，以經典控制理論為主，適當介紹現(xiàn)代控制理論的基本知識。全書共9章，各章內容分別為緒論、控制系統(tǒng)的數(shù)學模型、線性控制系統(tǒng)的時域分析、控制系統(tǒng)的根軌跡分析、控制系統(tǒng)的頻域分析、控制系統(tǒng)的校正、采樣控制系統(tǒng)、非線性控制系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與設計?！蹲詣涌刂圃怼纷⒅乜刂乒こ瘫尘暗拿枋觯榻B基本分析方法時，對問題的引出給予足夠的重視。在相應章節(jié)介紹了基本分析方法后，給出相應的具有工程背景的實例進行分析。全書注重介紹工程中廣泛應用的PID控制方法，并在各章中均有涉及，以幫助讀者掌握相關分析、設計思想方法。除基本內容外，對于非線性系統(tǒng)的反饋線性化方法、魯棒性的概念，也以淺顯的方式進行簡單介紹，以使學生對近年來控制理論的進展有一定了解。第3章后均給出Matlab語言進行仿真計算的例子，在實例中還利用Simulink等工具箱，給出多樣的仿真，幫助學生理解控制理論的基本應用。為適應不同領域應用背景的需要，除工業(yè)控制系統(tǒng)的實例外，對其他應用背景的控制問題也給予一定重視。為使學生掌握基本分析方法，每章末尾集中給出具有一定難度的綜合性例題，可供學生自學或習題課選用。習題采用思考題、練習題、習題、綜合與設計題幾種形式，以幫助學生熟悉基本概念，掌握基本方法，了解理論的工程應用，從而適應不同層次的需要?！蹲詣涌刂圃怼房勺鳛楦叩葘W校自動化、電氣工程及其自動化等專業(yè)的教材，也可作為測控技術與儀器、機電一體化、計算機科學與技術等相關專業(yè)的教學參考書，對從事控制工程領域研究、設計和開發(fā)的工程技術人員，《自動控制原理》也具有較好的參考價值。

作者簡介

　　劉小河，男，1955年10月生。1982年、1989年、2001年分別在陜西機械學院、重慶大學、西安理工大學獲工學學士、碩士、博士學位。1999年晉升為教授。現(xiàn)為北京信息科技大學學術委員會委員，控制科學與工程一級學科責任教授，控制理論與控制工程學科（北京市重點建設學科）學科帶頭人，自動化學院院長，院學術委員會主席。北京交通大學兼職教授，博士生導師。兼任中國自動化學會應用專業(yè)委員會委員，北京市人工智能學會常務理事，中國電子教育學會理事、中國電子教育學會電子高教分會理事。2006-20-12年任教育部教學指導委員會自動化專業(yè)分委員會委員，2006年入選北京市創(chuàng)新拔尖人才，獲北京市優(yōu)秀教師稱號。2009年獲首都教育先鋒教學創(chuàng)新先進個人稱號，2010年獲北京市高校育人標兵稱號。2012年被評為北京市第八屆教學名師。長期從事自動化、電氣工程領域的教學和科研工作。主持承擔國家自然科學基金、教育部重點項目、北京市自然科學基金重點項目及面上項目、陜西省自然科學基金、北京市教委科技基金重點項目及面上項目等十余項。獲國家教學優(yōu)秀成果一等獎、省級教學優(yōu)秀成果一等獎各一項，省級科技進步獎及其他獎項等多項。在國內外學術期刊及學術會議發(fā)表論文共90余篇，其中El、ISTP等檢索收錄30余篇。出版專著40B，教材1部。主要研究方向為：自適應控制與魯棒控制，非線性系統(tǒng)分析與控制，非線性電路與系統(tǒng)。

圖書目錄

第1章緒論
1.1 自動控制系統(tǒng)的組成和基本工作方式
1.2 自動控制系統(tǒng)示例
1.2.1 工業(yè)自動控制系統(tǒng)
1.2.2 其他領域的自動控制問題
1.3 自動控制系統(tǒng)的分類
1.3.1 連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)
1.3.2 線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)
1.3.3 單輸入-單輸出系統(tǒng)和多輸入-多輸出系統(tǒng)
1.3.4 兩類典型的反饋控制系統(tǒng)
1.4 自動控制系統(tǒng)設計的基本要求
1.4.1 對自動控制系統(tǒng)的基本要求
1.4.2 自動控制系統(tǒng)設計概述
1.5 自動控制理論的發(fā)展回顧和
本書的內容簡介
習題
第2章控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
2.1 單輸入一單輸出線性系統(tǒng)的時域描述
2.1.1 典型對象（環(huán)節(jié)）的微分方程
2.1.2 控制系統(tǒng)微分方程的建立
2.2 單輸入一單輸出線性控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)描述
2.2.1 拉普拉斯（Laplace）變換及基本性質
2.2.2 傳遞函數(shù)的定義和意義
2.2.3 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)
2.3 動態(tài)結構圖及其化簡
2.3.1 控制系統(tǒng)的動態(tài)結構圖描述
2.3.2 動態(tài)結構圖的等效變換和化簡
2.3.3 閉環(huán)系統(tǒng)的典型傳遞函數(shù)
2.4 信號流圖
2.4.1 信號流圖的定義及性質
2.4.2 Mason公式及應用
2.5 非線性系統(tǒng)的線性化
2.5.1 非線性系統(tǒng)的線性近似
2.5.2 非線性系統(tǒng)反饋線性化的概念
2.6 多輸入一多輸出控制系統(tǒng)的描述
2.6.1 控制系統(tǒng)的狀態(tài)變量描述
2.6.2 多輸入一多輸出線性系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣描述
2.7 典型控制系統(tǒng)的模型
2.7.1 機械與機電系統(tǒng)
2.7.2 工業(yè)過程系統(tǒng)
2.7.3 非工程系統(tǒng)
本章小結
例題和習題
第3章線性控制系統(tǒng)的時域分析
3.1 控制系統(tǒng)時域分析引論
3.1.1 控制系統(tǒng)時域分析的基本概念
3.1.2 典型輸入信號
3.1.3 線性系統(tǒng)的零狀態(tài)響應
3.1.4 控制系統(tǒng)的性能指標
3.2 一階系統(tǒng)分析
3.2.1 一階系統(tǒng)的單位階躍響應
3.2.2 一階系統(tǒng)的單位脈沖響應
3.2.3 一階系統(tǒng)的單位斜坡響應
3.2.4 線性定常系統(tǒng)的重要特性
3.3 二階系統(tǒng)
3.3.1 二階系統(tǒng)的數(shù)學模型
3.3.2 二階系統(tǒng)的單位階躍響應
3.3.3 二階系統(tǒng)的性能指標分析
3.3.4 二階系統(tǒng)響應特性的改善
3.3.5 二階系統(tǒng)的脈沖響應
3.4 高階系統(tǒng)分析
3.4.1 高階系統(tǒng)的動態(tài)響應
3.4.2 主導極點
3.5 線性控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
3.5.1 穩(wěn)定性的基本概念
3.5.2 線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的充要條件
3.5.3 勞斯判據(jù)及應用
3.5.4 控制系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性
3.6 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
3.6.1 控制系統(tǒng)的誤差
3.6.2 輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
3.6.3 靜態(tài)誤差系數(shù)
3.6.4 擾動作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
3.6.5 減小或消除穩(wěn)態(tài)誤差的措施
3.7 用Matlab進行動態(tài)分析
3.8 實例分析
本章小結
例題和習題
第4章控制系統(tǒng)的根軌跡分析
4.1 根軌跡的基本概念
4.1.1 閉環(huán)系統(tǒng)的根軌跡
4.1.2 根軌跡方程
4.2 根軌跡的基本性質及繪圖的基本規(guī)則
4.2.1 根軌跡的基本性質
4.2.2 根軌跡繪圖的基本規(guī)則
4.3 控制系統(tǒng)的根軌跡繪制
4.3.1 單回路系統(tǒng)的根軌跡
4.3.2 參量根軌跡
4.3.3 多回路系統(tǒng)的根軌跡
4.3.4 正反饋回路的根軌跡
4.4 控制系統(tǒng)的根軌跡分析
4.4.1 增加開環(huán)零點對根軌跡的影響
4.4.2 增加開環(huán)極點對根軌跡的影響
4.4.3 基本PID控制作用對根軌跡的影響
4.4.4 由根軌跡分析控制系統(tǒng)
4.5 應用Matlab繪制根軌跡
4.6 應用根軌跡法分析和設計控制系統(tǒng)實例
本章小結
例題和習題
第5章控制系統(tǒng)的頻域分析
5.1 控制系統(tǒng)頻率特性的基本概念
5.1.1 線性系統(tǒng)的正弦穩(wěn)態(tài)響應和頻率特性
……
第6章控制系統(tǒng)的校正
第7章采樣控制系統(tǒng)
第8章非線性控制系統(tǒng)
第9章控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與設計
部分習題答案
參考文獻