自动控制原理-第二版
节选
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《自动控制原理(第2版)》系统地介绍了自动控制原理的基本理论及其应用。第1章深入浅出地介绍了自动控制原理的基本概念、基本分类及自动控制理论的发展历史。第2章以机械、电气系统等实际对象为例，介绍控制系统的数学建模方法。第3章到第6章针对线性定常控制系统，介绍时域分析法、根轨迹法、频域分析法以及控制系统的校正与设计方法。其中第3章讨论二阶系统的时域响应和相应的性能指标，以及用于稳定性分析的劳斯判据；第4章介绍根轨迹的原理、作图方法和基于根轨迹的系统分析；第5章介绍控制系统分析的频域方法，讨论基于奈奎斯特图和基于对数坐标的频率特性图的绘制及其在系统性能分析和稳定性分析中的应用；第6章针对单输入单输出线性定常系统，介绍基于根轨迹和频域方法的控制系统校正和设计方法。第7章主要讨论描述函数法、相平面法等常用的非线性系统分析方法。第8章介绍线性离散系统的基础理论、数学模型、稳定性、稳态误差以及动态性能分析方法等。《自动控制原理(第2版)》可用作高等学校电气信息类各专业《自动控制原理》课程的教材，也可作为有关工程技术人员参考使用。
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相关资料
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插图：自动控制理论是自动化学科的重要理论基础，本章将专门研究自动控制系统中的基本概念、基本原理和基本方法。本章介绍自动控制系统的基本结构、自动控制系统的类型和自动控制系统的基本要求等问题。1.1 引言自动控制作为技术改造和技术发展的重要手段，在工业、农业、国防乃至日常生活和社会科学领域中都起着极其重要的作用。尤其近几十年来，随着电子计算机技术的发展和应用，在宇宙航行、机器人控制、导弹制导以及核动力等高新技术领域中，自动控制技术更具有特别重要的作用，不仅如此，自动控制技术的应用范围现已扩展到生物、医学、环境、经济管理和其他许多社会生活领域中，自动控制已成为现代社会活动中不可缺少的重要组成部分。所谓自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器、设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控量）自动地按照预定的规律运行。按照上述定义，自动控制在生产和生活中的例子举不胜举。例如，厨房中的电冰箱能自动控制温度，按照指定的温度变化；数控机床能按照预定程序自动地切削工件；化学反应炉的温度或压力能自动地维持恒定；人造卫星能按照预定的轨道运行并返回地面；无人驾驶飞机能按照预定航迹自动升降和飞行等，这一切都是以应用高水平的自动控制技术为前提的。能够对被控制对象的工作状态进行自动控制的系统，称为自动控制系统。它一般包括控制装置和被控对象两大部分，而控制装置是由具有一定职能的各种基本元件组成。自动控制理论就是研究自动控制共同规律的技术科学。它的发展初期，是以反馈理论为基础的自动调节原理，随着工业生产与科学技术的发展，现已发展成为一门独立的学科——控制论。控制论包括工程控制论、生物控制论和经济控制论。工程控制论主要研究自动控制系统中的信息变换和传送的一般理论及其在工程设计中的应用。而自动控制原理则仅仅是工程控制论的一个分支，主要用于工业控制论。第二次世界大战期间，对于军用装备如飞机及船用自动驾驶仪、火炮定位系统、雷达跟踪系统以及其他基于反馈原理的军用装备的设计与制造的强烈需求，进一步促进并完善了自动控制理论的发展。第二次世界大战后，由于生产和军事的需要，自动控制技术开始迅速地发展起来。到20世纪50年代末期，自动控制理论已形成完整的理论体系，即经典控制理论，它是以传递函数为数学工具，采用频率域方法，研究“单输入-单输出”的线性定常系统的分析和设计问题，但存在一定的局限性，即对复杂多变量系统、时变和非线性系统显得无能为力。
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本书特色
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《自动控制原理(第2版)》：高等学校电气信息类规划教材。
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目录
第1章 绪论1.1 引言1.2 自动控制系统的基本结构1.2.1 开环控制系统1.2.2 闭环控制系统1.3 自动控制系统的分类1.3.1 按系统输入信号的变化规律分类1.3.2 按系统的响应特性分类1.4 控制系统性能的基本要求和典型输入信号1.4.1 控制系统性能的基本要求的提法1.4.2 典型输入信号1.5 基于MATLAB的控制系统分析与设计本章小结习题第2章 控制系统的数学模型2.1 控制系统微分方程的建立2.1.1 列写系统或元件微分方程的一般方法2.1.2 非线性数学模型的线性化2.2 控制系统的传递函数2.2.1 传递函数的概念2.2.2 传递函数的表达式和性质2.2.3 传递函数的求法2.2.4 典型环节的传递函数2.3 控制系统的传递函数方框图与信号流图2.3.1 传递函数方框图的建立2.3.2 方框图的等效变换规则2.3.3 典型闭环系统方框图及其传递函数2.3.4 信号流图与梅逊公式2.4 数学模型的实验测定法2.5 MATLAB在求解线性微分方程及系统方框图化简中的应用2.5.1 MATLAB在求解线性微分方程中的应用2.5.2 MATLAB在系统方框图化简中的应用本章小结习题第3章 线性定常系统的时域分析3.1 时域分析的性能指标3.1.1 典型输入信号作用下系统的时域响应3.1.2 时域响应的性能指标3.2 一阶系统的时域分析3.2.1 数学模型3.2.2 单位阶跃响应3.2.3 时间常数T的求法3.2.4 减小时间常数的措施3.3 二阶系统的时域分析 3.3.1 典型的数学模型3.3.2 单位阶跃响应3.3.3 欠阻尼响应的性能指标3.3.4 实际二阶系统3.3.5 改善欠阻尼响应性能指标的措施3.4 稳定性分析3.4.1 稳定的概念和稳定的条件3.4.2 劳斯判据3.5 稳态性能分析3.5.1 误差与稳态误差3.5.2 给定输入下的稳态误差3.5.3 扰动稳态误差3.5.4 用动态误差系数表示系统的稳态误差3.5.5 降低稳态误差的措施3.6 MATLAB在系统时域分析中的应用3.6.1 MATLAB在分析系统稳定性中的应用3.6.2 MATLAB在系统的动态特性分析中的应用3.6.3 系统单位阶跃响应的求法本章小结习题第4章 根轨迹法4.1 根轨迹的概念与根轨迹方程4.1.1 根轨迹4.1.2 根轨迹方程4.2 绘制根轨迹的基本规则及根轨迹的绘制4.2.1 绘制根轨迹的基本规则4.2.2 根轨迹的绘制4.3 广义根轨迹4.3.1 参数根轨迹4.3.2 多回路的根轨迹4.3.3 正反馈回路的根轨迹4.3.4 迟后系统的根轨迹4.4 利用根轨迹分析系统的性能4.4.1 主导极点的概念4.4.2 增加开环零点对根轨迹的影响4.4.3 根轨迹增益的确定及系统性能的分析4.5 利用MATLAB绘制根轨迹图4.5.1 常规根轨迹的绘制4.5.2 零度根轨迹的绘制本章小结习题第5章 频域分析法5.1 频率特性5.1.1 频率特性的概念5.1.2 频率特性与传递函数的关系5.1.3 频率特性图示方法5.2 典型环节的频率特性5.3 系统的开环频率特性5.3.1 开环幅相频率特性(极坐标图)5.3.2 开环对数频率特性(Bode图)5.3.3 开环对数幅相频率特性(Nicho1s图)5.4 Nyquist稳定判据5.4.1 数学基础5.4.2 Nyquist稳定判据5.4.3 Nyquist稳定判据在Bode图上的应用5.5 系统的相对稳定性5.6 系统的闭环频率特性5.7 系统频域指标与时域指标的关系5.8 频率特性的实验测定法5.9 MATLAB在频域分析中的应用5.9.1 应用MATLAB绘制Bode图5.9.2 应用MATLAB绘制Nyquist图本章小结习题第6章 控制系统的综合与校正6.1 系统校正与综合概述6.1.1 控制系统设计的步骤6.1.2 性能{旨标6.1.3 校正方式6.1.4 校正方法6.2 基本控制规律简介6.3 常用校正装置及其特性6.3.1 无源校正装置6.3.2 有源校正装置6.4 串联校正装置的频域设计6.4.1 串联超前校正装置6.4.2 串联滞后校正装置6.4.3 串联滞后-超前校正6.5 反馈校正6.6 根轨迹法在系统校正中的应用6.6.1 超前校正6.6.2 串联滞后校正6.7 MATLAB在系统校正中的应用本章小结习题第7章 非线性控制系统分析7.1 非线性系统的基本概念7.2 常见非线性特性及其对系统运动的影响7.2.1 饱和特性7.2.2 死区特性7.2.3 间隙特性7.2.4 继电特性7.2.5 非线性系统的分析方法7.3 相平面法7.3.1 相轨迹及其绘制方法7.3.2 非线性系统的相平面分析7.4 描述函数法7.4.1 描述函数的概念7.4.2 典型非线性特性的描述函数7.4.3 用描述函数分析非线性系统本章小结习题第8章 线性离散系统8.1 概述8.1.1 离散控制系统的组成8.1.2 离散控制系统的特点8.2 信号的采样与采样定理8.2.1 采样过程8.2.2 采样定理8.2.3 采样周期的选取8.3 信号恢复8.4 Z变换8.4.1 Z变换的定义8.4.2 Z变换的求法8.4.3 Z变换的性质8.4.4 Z反变换8.5 离散系统的数学模型8.5.1 离散系统的线性差分方程8.5.2 脉冲传递函数8.6 离散控制系统分析8.6.1 线性离散控制系统的稳定性分析8.6.2 线性离散控制系统的动态性能分析8.6.3 线性离散控制系统的稳态性能分析8.6.4 MATLAB在离散系统中的应用本章小结习题附录常用数学工具附1 拉普拉斯变换附2 Z变换参考文献
封面
书名:自动控制原理-第二版
作者:李益华
页数:283页
定价:¥38.0
出版社:湖南大学出版社
出版日期:2010-09-01
ISBN:9787811138764
PDF电子书大小:71MB 高清扫描完整版