自動控制原理

前言
第1章緒論
1.1自動控制技術(shù)及其應用
1.2自動控制系統(tǒng)的一般概念
1.2.1自動控制的基本原理
1.2.2自動控制系統(tǒng)的組成
1.3自動控制系統(tǒng)的基本控制方式
1.3.1開環(huán)控制系統(tǒng)
1.3.2閉環(huán)控制系統(tǒng)
1.3.3復合控制系統(tǒng)
1.4自動控制系統(tǒng)的分類
1.4.1按系統(tǒng)輸入信號形式劃分
1.4.2按系統(tǒng)微分方程形式劃分
1.4.3按系統(tǒng)參數(shù)與時間的關(guān)系劃分
1.4.4按系統(tǒng)信號形式劃分
1.4.5按系統(tǒng)控制作用點個數(shù)劃分
1.5自動控制理論發(fā)展簡史
1.6自動控制系統(tǒng)的基本要求
1.6.1穩(wěn)定性
1.6.2暫態(tài)性能
1.6.3穩(wěn)態(tài)性能
1.7自動控制系統(tǒng)分析與設(shè)計工具
1.8全書章節(jié)結(jié)構(gòu)
習題
第2章系統(tǒng)的數(shù)學模型
2.1系統(tǒng)的微分方程
2.1.1電路系統(tǒng)
2.1.2機電系統(tǒng)
2.1.3機械系統(tǒng)
2.1.4非線性方程的線性化
2.2傳遞函數(shù)
2.2.1拉普拉斯變換
2.2.2傳遞函數(shù)的定義
自動控制原理目錄2.3框圖模型
2.3.1框圖的構(gòu)成及繪制
2.3.2框圖的變換規(guī)則
2.4信號流圖模型
2.4.1信號流圖的繪制
2.4.2梅森增益公式
2.4.3閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
2.5控制系統(tǒng)建模的MATLAB方法
習題
第3章線性系統(tǒng)的時域分析法
3.1時域分析的基礎(chǔ)
3.1.1典型輸入信號
3.1.2系統(tǒng)的動態(tài)性能指標
3.2一階系統(tǒng)的時域分析
3.2.1一階系統(tǒng)的數(shù)學模型
3.2.2單位階躍響應
3.2.3單位脈沖響應
3.2.4單位斜坡響應
3.3二階系統(tǒng)的時域分析
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欠阻尼二階系統(tǒng)的動態(tài)過程分析
3.4高階系統(tǒng)的時域響應
3.4.1高階系統(tǒng)的單位階躍響應
3.4.2高階系統(tǒng)的二階近似
3.5線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
3.5.1穩(wěn)定的概念
3.5.2系統(tǒng)的穩(wěn)定性判據(jù)
3.6線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差計算
3.6.1計算穩(wěn)態(tài)誤差的一般方法
3.6.2系統(tǒng)類型及靜態(tài)誤差系數(shù)法
3.6.3動態(tài)誤差系數(shù)法
3.6.4擾動作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
3.6.5減小和消除穩(wěn)態(tài)誤差的措施
3.7基于MATLAB的時域分析
習題
第4章線性系統(tǒng)的根軌跡法
4.1根軌跡的基本概念
4.2根軌跡方程
4.3根軌跡的繪制與動態(tài)特性
4.3.1繪制根軌跡的基本法則
4.3.2根軌跡與系統(tǒng)的動態(tài)特性
4.4廣義根軌跡法
4.4.1參數(shù)根軌跡
4.4.2零度根軌跡
4.5基于MATLAB的根軌跡分析
習題
第5章頻域分析法
5.1頻率特性概述
5.1.1線性系統(tǒng)在正弦信號作用下的穩(wěn)態(tài)輸出
5.1.2線性系統(tǒng)的頻率特性
5.1.3頻率特性的幾何表示方法
5.1.4系統(tǒng)頻率特性與典型環(huán)節(jié)頻率特性的關(guān)系
5.2Nyquist圖的繪制
5.2.1比例環(huán)節(jié)
5.2.2積分環(huán)節(jié)
5.2.3慣性環(huán)節(jié)
5.2.4振蕩環(huán)節(jié)
5.2.5微分環(huán)節(jié)
5.2.6一階微分環(huán)節(jié)
5.2.7二階微分環(huán)節(jié)
5.2.8延遲環(huán)節(jié)
5.2.9系統(tǒng)Nyquist圖繪制舉例
5.3Bode圖的繪制
5.3.1比例環(huán)節(jié)
5.3.2積分環(huán)節(jié)
5.3.3微分環(huán)節(jié)
5.3.4慣性環(huán)節(jié)
5.3.5一階微分環(huán)節(jié)
5.3.6振蕩環(huán)節(jié)
5.3.7二階微分環(huán)節(jié)
5.3.8延時環(huán)節(jié)
5.3.9系統(tǒng)Bode圖的繪制方法
5.3.10最小相位系統(tǒng)的Bode圖
5.4Nyquist穩(wěn)定判據(jù)及其擴展
5.4.1穩(wěn)定判據(jù)分析對象函數(shù)
5.4.2輻角定理
5.4.3Nyquist穩(wěn)定判據(jù)
5.4.4Nyquist穩(wěn)定判據(jù)擴展
5.5系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性和穩(wěn)定裕度
5.5.1相位裕度
5.5.2幅值裕度
5.6頻域指標與系統(tǒng)性能的關(guān)系
5.6.1閉環(huán)頻率特性
5.6.2頻域指標與系統(tǒng)性能的關(guān)系
5.7MATLAB的頻域分析應用
習題
第6章控制系統(tǒng)的校正
6.1校正問題的提出和一般方法
6.1.1校正問題的提出
6.1.2校正的一般方法
6.1.3基于頻域分析法的校正思想
6.2PID控制器簡述
6.2.1比例控制器
6.2.2比例微分控制器
6.2.3積分控制器
6.2.4比例積分控制器
6.2.5比例積分微分控制器
6.3串聯(lián)超前校正
6.3.1超前校正元件特性
6.3.2超前校正元件設(shè)計
6.3.3串聯(lián)超前校正對系統(tǒng)的影響
6.4串聯(lián)滯后校正
6.4.1滯后校正元件特性
6.4.2滯后校正元件設(shè)計
6.4.3串聯(lián)滯后校正對系統(tǒng)的影響
6.5串聯(lián)滯后超前校正
6.6MATLAB在系統(tǒng)校正中的應用
習題
第7章線性離散系統(tǒng)分析
7.1線性離散系統(tǒng)的基本概念
7.2信號的采樣與保持
7.2.1采樣過程
7.2.2信號保持
7.3z變換
7.3.1z變換定義
7.3.2z變換方法
7.3.3z逆變換方法
7.3.4脈沖傳遞函數(shù)
7.3.5線性離散系統(tǒng)的開環(huán)脈沖傳遞函數(shù)
7.3.6z變換法的局限性
7.4離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
7.4.1離散系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件
7.4.2勞斯穩(wěn)定判據(jù)
7.4.3線性離散系統(tǒng)的時域分析
7.4.4線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
7.5基于MATLAB的線性離散系統(tǒng)分析
習題
第8章非線性控制系統(tǒng)分析
8.1非線性控制系統(tǒng)概述
8.1.1典型非線性環(huán)節(jié)
8.1.2非線性系統(tǒng)特征
8.1.3非線性系統(tǒng)分析方法
8.2描述函數(shù)法
8.2.1描述函數(shù)定義
8.2.2典型非線性特性的描述函數(shù)
8.2.3非線性特性描述函數(shù)簡化
8.2.4描述函數(shù)法應用條件
8.2.5應用描述函數(shù)分析非線性系統(tǒng)
8.3相平面法
8.3.1相平面法概念
8.3.2相軌跡繪制方法
8.3.3奇點