自動控制原理

出版說明
前言
第1章 緒論
1.1 自動控制的基本概念
1.1.1 人工控制與自動控制
1.1.2 控制系統(tǒng)框圖
1.1.3 開環(huán)控制與閉環(huán)控制
1.1.4 自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例
1.2 自動控制系統(tǒng)的組成
1.2.1 基本組成部分
1.2.2 常用的名詞術(shù)語
1.3 自動控制系統(tǒng)的分類
1.4 自動控制理論概要
1.4.1 自動控制理論的發(fā)展
1.4.2 對自動控制系統(tǒng)的基本要求
1.4.3 本書內(nèi)容
1.5 小結(jié)
1.6 習(xí)題
第2章 自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
2.1 控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的概念
2.1.1 建立數(shù)學(xué)模型的方法
2.1.2 數(shù)學(xué)模型的類型
2.2 控制系統(tǒng)的微分方程
2.2.1 線性系統(tǒng)微分方程的建立
2.2.2 微分方程的增量化表示
2.2.3 線性系統(tǒng)的重要特征
2.2.4 非線性微分方程的線性化
2.3 控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
2.3.1 傳遞函數(shù)的概念
2.3.2 關(guān)于傳遞函數(shù)的幾點(diǎn)說明
2.3.3 典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù)
2.4 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖
2.4.1 結(jié)構(gòu)圖的概念
2.4.2 結(jié)構(gòu)圖的組成和建立
2.4.3 結(jié)構(gòu)圖的等效變換和簡化
2.4.4 典型閉環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖及其傳遞函數(shù)
2.5 信號流圖
2.5.1 信號流圖的概念
2.5.2 梅遜公式
2.6 小結(jié)
2.7 習(xí)題
第3章 自動控制系統(tǒng)的時域分析法
3.1 時域分析法基礎(chǔ)
3.1.1 典型輸入信號
3.1.2 瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)
3.1.3 階躍響應(yīng)性能指標(biāo)
3.2 一階系統(tǒng)的動態(tài)性能
3.3 二階系統(tǒng)的動態(tài)性能
3.3.1 典型二階系統(tǒng)的動態(tài)性能
3.3.2 具有零點(diǎn)的二階系統(tǒng)分析
3.4 高階系統(tǒng)的時域分析
3.5 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
3.5.1 線性系統(tǒng)穩(wěn)定的概念和穩(wěn)定的充要條件
3.5.2 勞斯(Routh)穩(wěn)定判據(jù)
3.6 穩(wěn)態(tài)誤差分析
3.6.1 穩(wěn)態(tài)誤差的定義
3.6.2 控制系統(tǒng)的型別
3.6.3 給定輸入作用下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
3.6.4 擾動輸入作用下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
3.6.5 降低穩(wěn)態(tài)誤差的方法
3.7 PID基本控制規(guī)律的分析
3.8 利用MATLAB進(jìn)行時域分析
3.8.1 傳遞函數(shù)模型的MATLAB表示
3.8.2 用MATLAB求控制系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)
3.8.3 利用MATLAB輔助分析控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性
3.9小結(jié)
3.1 0習(xí)題
第4章 根軌跡分析法
4.1 根軌跡的基本概念
4.1.1 根軌跡的概念
4.1.2 幅值條件和相角條件
4.2 繪制根軌跡的基本法則
4.3 參量根軌跡和根軌跡簇
4.3.1 參量根軌跡
4.3.2 根軌跡簇
4.4 零度根軌跡
4.5 延遲系統(tǒng)的根軌跡
4.5.1 延遲系統(tǒng)根軌跡方程的幅值條件和相角條件
4.5.2 繪制延遲系統(tǒng)的根軌跡
4.5.3 根軌跡上Kg值的確定
4.6 根軌跡法分析系統(tǒng)的性能
4.7增加開環(huán)零極點(diǎn)對根軌跡的影響
4.7.1 增加開環(huán)零點(diǎn)對根軌跡的影響
4.7.2 增加開環(huán)極點(diǎn)對根軌跡的影響
4.7.3 增加開環(huán)偶極子對根軌跡的影響
4.8 利用MATLAB繪制根軌跡圖
4.9 小結(jié)
4.10 習(xí)題
第5章 頻率特性分析法
5.1 頻率特性的基本概念
5.1.1 頻率特性的定義
5.1.2 頻率特性和傳遞函數(shù)的關(guān)系
5.2 頻率特性的圖示方法
5.2.1 幅相頻率特性曲線
5.2.2 對數(shù)頻率特性曲線
5.2.3 對數(shù)幅相特性曲線
5.3 典型環(huán)節(jié)的頻率特性
5.4 系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性
5.4.1 系統(tǒng)開環(huán)幅相頻率特性的繪制
5.4.2 系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)頻率特性的繪制
5.4.3 最小相位系統(tǒng)與非最小相位系統(tǒng)
5.5 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)
5.5.1 幅角定理
5.5.2 奈奎斯特判據(jù)
5.5.3 奈奎斯特判據(jù)在Ⅰ型和Ⅱ型系統(tǒng)中的應(yīng)用
5.5.4 在伯德圖上判別閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
5.5.5 多回路系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
5.6 相對穩(wěn)定性
5.7系統(tǒng)閉環(huán)頻率特性曲線的繪制
5.7.1 用向量法求閉環(huán)頻率特性
5.7.2 等M圓圖和等N圓圖
5.7.3 利用閉環(huán)幅頻特性分析和估算系統(tǒng)的性能
5.8 利用開環(huán)頻率特性分析系統(tǒng)的性能
5.9 利用MATLAB繪制頻率特性曲線圖
5.9.1 利用MATLAB繪制奈奎斯特圖
5.9.2 利用MATLAB繪制伯德圖
5.9.3 利用MATLAB分析相對穩(wěn)定性
5.10 小結(jié)
5.11 習(xí)題
第6章 自動控制系統(tǒng)的校正
6.1 控制系統(tǒng)校正的基本概念
6.1.1 校正方式
6.1.2 性能指標(biāo)
6.1.3 設(shè)計方法
6.2 校正裝置及其特性
6.3 串聯(lián)校正的設(shè)計
6.3.1 串聯(lián)校正的頻率法設(shè)計
6.3.2 串聯(lián)校正的根軌跡法設(shè)計
6.3.3 串聯(lián)校正的期望對數(shù)頻率特性設(shè)計法
6.4 反饋校正的設(shè)計
6.5 復(fù)合控制校正
6.6 小結(jié)
6.7 習(xí)題
第7章 線性離散控制系統(tǒng)的分析
7.1 線性離散控制系統(tǒng)的概念
7.2 采樣過程和采樣定理
7.2.1 采樣過程
7.2.2 采樣定理
7.2.3 信號復(fù)現(xiàn)與零階保持器
7.3 z變換
7.3.1 z變換的定義
7.3.2 z變換的求法
7.3.3 z變換的基本定理
7.3.4 z反變換
7.4 離散控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
7.4.1 差分方程
7.4.2 脈沖傳遞函數(shù)
7.5 離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
7.5.1 s平面與z平面的映射關(guān)系
7.5.2 離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件
7.5.3 離散控制系統(tǒng)的勞斯穩(wěn)定判據(jù)
7.6 離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
7.7 離散控制系統(tǒng)的動態(tài)性能分析
7.7.1 離散控制系統(tǒng)閉環(huán)極點(diǎn)分布和暫態(tài)響應(yīng)的關(guān)系
7.7.2 離散控制系統(tǒng)動態(tài)性能的估算
7.8 離散控制系統(tǒng)的校正
7.8.1 離散控制系統(tǒng)校正的特點(diǎn)
7.8.2 校正裝置的具體設(shè)計方法
7.8.3 最少拍系統(tǒng)設(shè)計
7.9 小結(jié)
7.10 習(xí)題
第8章 非線性控制系統(tǒng)的分析
8.1 非線性控制系統(tǒng)概述
8.1.1 非線性現(xiàn)象的普遍性
8.1.2 控制系統(tǒng)中的典型非線性特性
8.1.3 非線性控制系統(tǒng)的特殊性
8.1.4 非線性控制系統(tǒng)的分析方法
8.2 相平面法
8.2.1 相平面的基本概念
8.2.2 構(gòu)造相平面圖
8.2.3 由相平面圖確定時間
8.2.4 線性系統(tǒng)的相平面分析
8.2.5 非線性系統(tǒng)的相平面分析
8.3 描述函數(shù)法
8.3.1 描述函數(shù)的基本概念
8.3.2 典型非線性特性的描述函數(shù)
8.3.3 用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性
8.4 小結(jié)
8.5 習(xí)題
附錄 常用函數(shù)z變換表
參考文獻(xiàn)