自動(dòng)控制原理

第1章 自動(dòng)控制的基本概念
1.1 引言
1.1.1 自動(dòng)控制理論概述
1.1.2 自動(dòng)控制理論的發(fā)展簡史
1.2 自動(dòng)控制的基本方式
1.2.1 開環(huán)控制
1.2.2 閉環(huán)控制
1.2.3 開環(huán)控制與閉環(huán)控制的比較
1.2.4 復(fù)合控制
1.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類
1.3.1 按輸入信號(hào)的特征分類
1.3.2 按描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型分類
1.3.3 按系統(tǒng)傳輸信號(hào)的性質(zhì)分類
1.3.4 按系統(tǒng)參數(shù)的特點(diǎn)分類
1.4 閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成
1.5 控制系統(tǒng)舉例
1.5.1 火炮自動(dòng)控制系統(tǒng)
1.5.2 遙控機(jī)器人雙向力反應(yīng)隨動(dòng)系統(tǒng)
1.5.3 蒸汽壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)
1.5.4 磁懸浮軸承控制系統(tǒng)
1.5.5 自動(dòng)請求重發(fā)系統(tǒng)（ARQ）
1.5.6 CDMA閉環(huán)功率控制系統(tǒng)
1.5.7 信息與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的自動(dòng)控制
1.6 評價(jià)控制系統(tǒng)的基本指標(biāo)
1.6.1 穩(wěn)定性
1.6.2 快速性
1.6.3 準(zhǔn)確性
本章小結(jié)
思考題
習(xí)題一
第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
2.1 引言
2.2 控制系統(tǒng)的微分方程
2.3 非線性特性及其線性化
2.4 線性系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
2.4.1 傳遞函數(shù)的定義
2.4.2 傳遞函數(shù)的性質(zhì)
2.4.3 用復(fù)數(shù)阻抗法求電網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)
2.5 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)
2.6 系統(tǒng)方框圖
2.6.1 方框圖的組成
2.6.2 方框圖的簡化
2.7 信號(hào)流圖
2.7.1 信號(hào)流圖及其組成
2.7.2 信號(hào)流圖中的常用術(shù)語
2.7.3 信號(hào)流圖的基本性質(zhì)
2.7.4 信號(hào)流圖的繪制和簡化
2.7.5 梅遜增益公式
2.8 反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
2.8.1 給定輸入信號(hào)作用下的閉環(huán)傳遞函數(shù)
2.8.2 擾動(dòng)作用下的閉環(huán)傳遞函數(shù)
2.8.3 給定輸入和擾動(dòng)作用下的閉環(huán)傳遞函數(shù)
2.9 應(yīng)用MATLAB建立控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
2.9.1 MATLAB簡介
2.9.2 傳遞函數(shù)模型
2.9.3 零極點(diǎn)模型
2.9.4 方框圖模型
本章小結(jié)
思考題
習(xí)題二
第3章 時(shí)域分析法
3.1 典型輸入信號(hào)
3.2 控制系統(tǒng)的時(shí)域性能指標(biāo)
3.3 一階系統(tǒng)的時(shí)域分析
3.3.1 一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)
3.3.2 一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)
3.3.3 一階系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng)
3.3.4 一階系統(tǒng)的單位加速度響應(yīng)
3.4 二階系統(tǒng)的時(shí)域分析
3.4.1 二階系統(tǒng)的例子
3.4.2 典型二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)
3.4.3 欠阻尼二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)估算
3.4.4 二階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)
3.5 高階系統(tǒng)的時(shí)域分析
3.5.1 高階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
3.5.2 高階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)
3.5.3 高階系統(tǒng)性能的分析方法
3.6 穩(wěn)定性分析
3.6.1 系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件
3.6.2 勞思穩(wěn)定判據(jù)
3.6.3 赫爾維茨穩(wěn)定判據(jù)
3.7 穩(wěn)態(tài)誤差分析及計(jì)算
3.7.1 誤差及穩(wěn)態(tài)誤差定義
3.7.2 給定輸入作用下穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算
3.7.3 擾動(dòng)作用下穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算
3.7.4 控制系統(tǒng)的類型
3.7.5 給定穩(wěn)態(tài)誤差終值的計(jì)算
3.7.6 給定穩(wěn)態(tài)誤差級(jí)數(shù)的計(jì)算
3.7.7 擾動(dòng)穩(wěn)態(tài)誤差終值的計(jì)算
3.7.8 擾動(dòng)穩(wěn)態(tài)誤差級(jí)數(shù)的計(jì)算
3.7.9 給定輸入、擾動(dòng)共同作用下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差的終值
3.7.10 減少穩(wěn)態(tài)誤差的方法
3.8 應(yīng)用MATLAB進(jìn)行時(shí)域分析
3.8.1 系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)
3.8.2 應(yīng)用MATLAB進(jìn)行穩(wěn)定性分析
本章 小結(jié)
思考題
習(xí)題三
第4章 根軌跡法
4.1 根軌跡的基本概念
4.1.1 什么是根軌跡
4.1.2 根軌跡的幅值條件和幅角條件
4.2 繪制根軌跡的基本規(guī)則
4.3 根軌跡草圖繪制舉例
4.4 參量根軌跡
4.5 用根軌跡法分析控制系統(tǒng)
4.5.1 根軌跡與穩(wěn)定性
4.5.2 條件穩(wěn)定系統(tǒng)的分析
4.5.3 開環(huán)零點(diǎn)和極點(diǎn)對根軌跡的影響
4.5.4 根軌跡圖上希望閉環(huán)極點(diǎn)的位置
4.5.5 穩(wěn)態(tài)性能分析
4.6 應(yīng)用MATLAB繪制系統(tǒng)的根軌跡
4.6.1 根軌跡繪制函數(shù)
4.6.2 獲取根軌跡上某一點(diǎn)的增益和閉環(huán)極點(diǎn)值
本章 小結(jié)
思考題
習(xí)題四
第5章 控制系統(tǒng)的頻域分析
5.1 頻率特性的基本概念
5.1.1 頻率特性的定義
5.1.2 頻率特性的圖解表示法
5.2 典型環(huán)節(jié)的頻率特性
5.2.1 比例環(huán)節(jié)的頻率特性
5.2.2 積分環(huán)節(jié)的頻率特性
5.2.3 純微分環(huán)節(jié)的頻率特性
5.2.4 慣性環(huán)節(jié)的頻率特性
5.2.5 一階微分(比例加微分)環(huán)節(jié)的頻率特性
5.2.6 振蕩環(huán)節(jié)的頻率特性
第6章 控制系統(tǒng)的校正
第7章 采樣控制系統(tǒng)分析基礎(chǔ)
附錄
參考文獻(xiàn)