工程控制基础-(第2版)

本书特色

[

本书的主要任务是讲述自动控制系统的基本原理，指导学生掌握实际控制系统的分析和设计方法，树立优化设计思想。内容包括系统结构图的绘制、数学模型的建立、性能分析与补偿设计。主要包括系统在三域（时域、复域、频域）中的数学模型，系统分析的三要素（稳定性、静态特性和动态特性），以及基于根轨迹法和频率法的校正装置的设计方法，非线性系统及计算机控制系统的分析与设计，等等。
MATLAB是当前一种常用的计算机辅助设计软件，它为控制系统的分析与设计提供了专用的工具包。本书在各章都将介绍MATLAB的相关应用。本书基本概念清晰，工程实例丰富，配有大量习题（包括一般题、深入题、实际题和MATLAB题）。
本书可作为高等学校工科各专业，如电子信息类、机械工程类、电气工程类、仪器仪表类、工程物理类等专业本科生学习控制理论的教材，也可供相关领域专业技术人员参考。

]

内容简介

[

本书保持第1版的“三纵三横”结构。“三纵”指经典控制理论的三大方法，即时域法、复域法和频域法；“三横”指经典控制理论的三大核心内容，即稳定性、动态特性和稳态特性。 本书保持第1版的“加强基础、削枝强干”的内容安排。强调经典成果，强调工程应用，结合时代发展，突出数字技术。 本书突出了工程优化意识。自动控制总是沿着“追求更好”的轨迹而发展，经典控制中又很多工程优化的实践，充分强调了反馈控制原理和优化控制意识。 本书追求内容经典、分析精辟、例子丰富、注重应用。特别注意为读者的独立思考提供思路和空间。

]

作者简介

[

翁正新，1966年12月生。分别于1989年和1995年在哈尔滨工业大学控制工程系获学士和博士学位，随即到上海交通大学自动化系从事博士后研究，现为上海交通大学自动化系副教授，中国自动化学会空间及运动体控制专业委员会委员，中国自动化学会技术过程的故障诊断与安全性专业委员会委员。主要从事鲁棒控制、故障诊断与容错控制等方面的教学和科研工作。 田作华 1946年10月生。1970年毕业于上海交通大学自动控制专业，现为上海交通大学自动化系教授，博士生导师，专业方向为控制科学与工程。全国优秀教师，上海市教学名师，中国工程教育专业认证专家。曾任教育部高等学校自动化专业教学指导委员会副主任，指导性自动化专业规范课题组负责人。长期从事教学工作，主编控制类教材2本，先后获得省部级各类教学成果奖6项，主讲课程7门。

]

目录

第1章绪论1.1引言1.2自动控制系统的基本原理和组成1.2.1自动控制系统1.2.2反馈原理与优化设计1.2.3自动控制系统的组成1.3自动控制系统的分类1.3.1按信号的传递路径来分1.3.2按系统输出信号的变化规律来分1.3.3按系统传输信号的性质来分1.3.4按系统的输入输出特性来分1.4控制系统实例1.4.1内燃机的转速控制系统1.4.2角度随动系统1.5本书概貌第1章绪论1.1引言1.2自动控制系统的基本原理和组成1.2.1自动控制系统1.2.2反馈原理与优化设计1.2.3自动控制系统的组成1.3自动控制系统的分类1.3.1按信号的传递路径来分1.3.2按系统输出信号的变化规律来分1.3.3按系统传输信号的性质来分1.3.4按系统的输入输出特性来分1.4控制系统实例1.4.1内燃机的转速控制系统1.4.2角度随动系统1.5本书概貌习题第2章控制系统的数学模型2.1控制系统的时域数学模型——微分方程2.1.1系统的微分方程举例2.1.2非线性系统的线性化2.2控制系统的复域数学模型——传递函数2.2.1传递函数定义2.2.2传递函数性质2.3控制系统的频域数学模型——频率特性2.4典型环节及其传递函数2.4.1比例环节2.4.2微分环节2.4.3积分环节2.4.4惯性环节（非周期环节）2.4.5振荡环节2.4.6时间延迟环节（时滞环节）2.5控制系统的方块图2.5.1系统方块图2.5.2方块图的基本运算法则2.5.3系统常用的传递函数2.5.4方块图的简化法则2.6信号流图2.6.1几个定义2.6.2信号流图的性质及运算法则2.6.3信号流图与方块图之间等效关系2.6.4梅逊公式2.7物理元件和系统的数学模型2.7.1机械系统2.7.2电气系统2.7.3热力系统2.7.4液位系统2.7.5典型位置随动系统的数学模型2.8MATLAB在系统数学模型转换中的应用2.8.1MATLAB中传递函数的分式多项式的表示2.8.2传递函数的零极点表示2.8.3用MATLAB计算系统的传递函数2.8.4MATLAB中多项式与因式分解形式的互相转换小结习题第3章自动控制系统的时域分析3.1典型测试信号3.1.1阶跃信号3.1.2速度信号（斜坡信号）3.1.3加速度信号（抛物线信号）3.1.4脉冲信号3.1.5正弦信号3.2控制系统的稳定性分析3.2.1稳定性的基本概念3.2.2线性定常系统稳定的充分必要条件3.2.3劳斯稳定性判据3.2.4用MATLAB分析系统的稳定性3.3控制系统的稳态特性——稳态误差分析3.3.1稳态误差和控制系统类型3.3.2稳态误差系数和稳态误差计算3.3.3几点结论3.4控制系统的动态特性——动态响应分析3.4.1控制系统动态响应指标3.4.2一阶系统的动态响应3.4.3二阶系统动态响应的描述参数3.4.4二阶系统的单位阶跃响应3.4.5二阶系统的动态响应指标3.4.6二阶系统的参数优化3.5高阶系统的动态响应3.5.1高阶系统动态响应的特点3.5.2主导极点、偶极子和附加零极点3.6利用MATLAB分析系统性能3.6.1step命令3.6.2impulse命令3.6.3lsim命令小结习题第4章根轨迹法4.1闭环系统的根轨迹4.1.1根轨迹的定义4.1.2根轨迹的幅值条件和相角条件4.2绘制根轨迹的基本规则4.2.1绘制根轨迹的基本规则和步骤4.2.2开环零、极点的变化对根轨迹的影响4.3根轨迹在系统参数优化中的应用4.3.1用根轨迹分析闭环主导极点4.3.2用根轨迹优化系统的主导极点4.4用MATLAB绘制根轨迹小结习题第5章线性系统的频域分析——频率响应法5.1频率特性5.1.1线性定常系统对正弦输入信号的响应5.1.2系统的频率特性5.1.3频率特性的性质5.2频率特性图5.2.1频率特性的极坐标图（奈氏图）5.2.2典型环节的奈氏图5.2.3对数频率特性图（伯德图）5.2.4基本因子的伯德图5.2.5控制系统的伯德图5.2.6*小相位系统和非*小相位系统5.2.7对数幅相特性图5.2.8用MATLAB作频率特性图5.3频域中的稳定性判据5.3.1引言5.3.2幅角原理5.3.3奈氏稳定性判据5.3.4伯德图的奈氏判据5.4根据伯德图求系统传递函数5.5基于频率特性的性能分析与优化设计5.5.1开环频率特性的性能指标5.5.2稳定裕量5.5.3开环频域指标与时域性能指标的关系5.5.4基于闭环频率特性的系统性能分析5.5.5从尼科尔斯图求闭环系统的频域指标5.5.6用MATLAB分析系统的动态性能小结习题第6章线性控制系统的设计6.1引言6.2不同域中系统动态性能指标的相互关系6.3串联校正6.3.1相位超前校正6.3.2相位滞后校正6.3.3相位超前�仓秃笮Ｕ�6.3.4有源校正网络6.3.5不希望极点的抵消6.4局部反馈校正6.4.1局部反馈校正的基本原理6.4.2速度反馈6.4.3速度微分反馈6.5PID控制器6.5.1比例�不�分控制6.5.2比例�参⒎挚刂�6.5.3比例�不�分�参⒎挚刂�6.5.4PID的参数优化6.5.5PID控制的实现6.6前馈补偿与复合控制6.6.1按输入补偿的复合控制系统6.6.2按扰动补偿的复合控制系统小结习题第7章非线性反馈控制系统7.1非线性控制系统概述7.1.1典型非线性特性7.1.2非线性系统的特点7.2描述函数法7.2.1描述函数的基本概念7.2.2典型非线性特性的描述函数7.2.3组合非线性特性的描述函数7.2.4非线性系统的描述函数分析7.3相平面法7.3.1相轨迹的基本概念7.3.2奇点和极限环7.3.3相轨迹的绘制7.3.4非线性系统的相平面分析7.4利用非线性特性优化系统的性能7.5MATLAB在非线性控制系统中的应用小结习题第8章计算机控制系统8.1概述8.2计算机控制系统的硬件组成8.3采样与恢复8.3.1采样过程8.3.2采样定理8.3.3信号恢复8.4z变换8.4.1z变换的定义8.4.2z变换的基本性质8.4.3z变换的求法8.4.4z反变换的求法8.5脉冲传递函数8.5.1数字部分的脉冲传递函数8.5.2连续部分的脉冲传递函数8.5.3采样器位置的重要性8.5.4闭环脉冲传递函数8.6离散控制系统的性能分析8.6.1离散控制系统的稳定性分析8.6.2离散控制系统的动态性能分析8.6.3离散控制系统的稳态性能分析8.7数字控制器的设计8.7.1数字控制器的模拟化设计8.7.2数字控制器的直接设计8.8MATLAB在离散控制系统中的应用小结习题附录1常见系统的根轨迹附录2拉氏变换及z变换表附录3常用校正装置参考文献信息

封面

书名:工程控制基础-(第2版)

作者:翁正新

页数:313

定价:¥45.0

出版社:清华大学出版社

出版日期:2016-09-01

ISBN:9787302446194

PDF电子书大小:152MB 高清扫描完整版