自动控制原理_PDF下载[69MB-百度云]田思庆

本书特色

[

本书是高等学校专业基础课教材，内容包括自动控制概论、控制系统的数学模型、自动控制系统的时域分析、根轨迹法、频率特性法、控制系统的综合与校正、非线性控制系统分析、采样系统和matlab软件自动控制系统设计。
　　本书可供高等学校自动化、电气工程及其自动化、机械、计算机、电子信息工程、通信工程等专业教学使用，也可供自动控制技术人员参考。

]

内容简介

[

尤其适用于应用型本科教学；例题习题量足够大，可以作为课程学习指导；这门课是电气、自动化、机电等专业的考研专业课

]

作者简介

[

田思庆，佳木斯大学信息电子技术学院电气工程系，在自动控制类课程教学上有多年积累，在教学中思路清晰，擅长把教材的内容与实际工程实例相结合，注重软件和硬件的结合。

]

第1章自动控制系统概论1.1自动控制系统1.2开环控制和闭环控制1.2.1开环控制1.2.2闭环控制1.3控制系统的分类1.3.1线性系统和非线性系统1.3.2定常系统与时变系统1.3.3连续系统与离散系统1.3.4恒值系统、随动系统和程序系统1.3.5单输入单输出系统与多输入多输出系统1.3.6确定性系统与不确定性系统1.3.7集中参数系统与分布参数系统1.3.8几种先进控制理论介绍1.4控制系统的组成及对控制系统性能的要求1.4.1控制系统的组成1.4.2对控制系统的性能要求1.5控制理论发展简史1.6本课程的特点与学习方法小结术语和概念控制与电气学科世界著名学者——麦克斯韦习题第2章控制系统的数学模型2.1控制系统数学模型概述2.1.1数学模型的定义2.1.2数学模型的简化性与分析准确性2.1.3数学模型的分类2.1.4控制系统的建模方法2.2控制系统的时域数学模型2.2.1控制系统微分方程的建立2.2.2非线性微分方程的线性化2.3数学基础——拉普拉斯变换2.3.1拉普拉斯变换的定义2.3.2典型函数的拉氏变换2.3.3拉氏变换的基本性质2.3.4拉氏反变换2.3.5应用拉氏变换解线性微分方程2.4控制系统的复域数学模型2.4.1传递函数2.4.2典型环节的传递函数2.4.3电气网络的运算阻抗与传递函数2.5控制系统的方框图和传递函数2.5.1方框图的概念2.5.2方框图的基本变换2.5.3反馈系统的传递函数2.5.4方框图的化简及其传递函数2.6信号流图与梅森增益公式2.6.1信号流图2.6.2梅森增益公式2.7相似原理小结术语和概念控制与电气学科世界著名学者——维纳习题第3章线性系统的时域分析法3.1典型输入信号及系统性能指标3.1.1典型输入信号3.1.2系统时域性能指标3.2一阶系统的时域分析3.2.1一阶系统的数学模型3.2.2一阶系统的单位阶跃响应3.2.3一阶系统的单位脉冲响应3.2.4一阶系统的单位斜坡响应3.2.5三种响应之间的关系3.3二阶系统的时域分析3.3.1二阶系统的数学模型3.3.2二阶系统的单位阶跃响应3.3.3欠阻尼二阶系统的动态性能指标3.3.4二阶系统的单位脉冲响应3.3.5二阶系统的单位斜坡响应3.3.6非零初始条件下的二阶系统响应3.4高阶系统的时域分析3.4.1三阶系统的单位阶跃响应3.4.2高阶系统的单位阶跃响应3.4.3闭环主导极点3.5改善控制系统动态性能的方法3.5.1速度反馈3.5.2添加零点对系统暂态特性的影响3.6线性控制系统的稳定性分析3.6.1稳定的概念3.6.2线性系统稳定的充要条件3.6.3劳斯稳定判据3.6.4赫尔维茨稳定判据3.7线性控制系统的稳态性能分析3.7.1控制系统误差与稳态误差3.7.2控制系统型别3.7.3终值定理法求稳态误差3.7.4静态误差系数法求稳态误差3.7.5扰动信号作用下的稳态误差3.7.6动态误差系数法求动态误差3.8减小或消除稳态误差的方法3.8.1增大开环放大倍数3.8.2增加串联积分环节3.8.3复合控制小结术语和概念控制与电气学科世界著名学者——李雅普诺夫习题第4章线性系统的根轨迹法4.1控制系统的根轨迹4.2绘制180°根轨迹的基本规则4.3广义根轨迹4.3.1参数根轨迹4.3.20°根轨迹4.4闭环零、极点分布对系统性能的影响4.4.1系统闭环零、极点分布与阶跃响应的关系4.4.2根轨迹的稳定性和动态性能分析4.4.3利用主导极点估算系统的性能指标4.5添加开环零、极点对根轨迹的影响4.5.1添加开环零点对根轨迹的影响4.5.2添加开环极点对根轨迹的影响4.5.3添加开环偶极子对根轨迹的影响小结术语和概念控制与电气学科世界著名学者——伊文思习题第5章线性系统的频域分析法5.1频率特性的基本概念和表示方法 5.1.1频率特性的定义5.1.2频率特性的几何表示5.2系统开环奈奎斯特图的绘制5.2.1典型环节5.2.2*小相位环节奈奎斯特图的绘制5.2.3开环奈奎斯特图的绘制5.3系统开环对数频率特性图的绘制5.3.1典型环节的对数频率特性图5.3.2系统开环对数频率特性图的绘制5.3.3系统的类型与对数幅频特性曲线低频渐近线斜率的对应关系5.4*小相位系统5.5传递函数的频域实验确定5.6奈奎斯特稳定判据5.6.1幅角定理5.6.2奈奎斯特稳定性判据5.6.3对数频率稳定判据5.7控制系统的相对稳定性5.7.1相角裕度5.7.2幅值裕度5.8系统闭环频率特性与时域性能指标的关系5.8.1闭环频率特性与频域性能指标5.8.2二阶系统闭环频域指标与时域指标的关系5.9系统开环频率特性与时域性能指标的关系5.9.1开环幅频特性“三频段”与闭环系统性能的关系5.9.2二阶系统开环频率特性与时域性能指标的关系5.9.3高阶系统频率特性与时域性能指标的关系小结术语和概念控制与电气学科世界著名学者——奈奎斯特习题第6章线性系统的综合与校正6.1概述6.1.1系统校正的一般概念6.1.2校正方式6.1.3校正方法6.2基本控制规律6.2.1比例（p）控制规律6.2.2比例微分（pd）控制规律6.2.3积分（i）控制规律6.2.4比例积分（pi）控制规律6.2.5比例积分微分（pid）控制规律6.3串联校正6.3.1串联超前校正（pd）6.3.2串联滞后校正(pi)6.3.3串联滞后超前校正(pid)6.3.4串联校正方式比较6.4串联校正综合法6.4.1期望频率特性法6.4.2按*佳典型系统校正方法6.5反馈校正6.5.1反馈校正功能6.5.2用频率法分析反馈校正系统小结术语和概念控制与电气学科世界著名学者——伯德习题第7章非线性系统的分析7.1非线性系统概述7.1.1典型的非线性特性7.1.2非线性系统的特点7.2描述函数法7.2.1描述函数法的基本概念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相平面分析法7.3.1相平面和相轨迹7.3.2极限环7.3.3线性系统的相轨迹7.3.4相轨迹的绘制方法7.3.5由相平面图求时间解7.3.6非线性系统相平面分区线性化分析方法小结术语和概念控制与电气学科世界著名学者——钱学森习题第8章线性离散系统的分析8.1概述8.2采样过程和采样定理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信号的复现8.4差分方程8.4.1差分方程的定义8.4.2差分方程的解法8.5z变换8.5.1z变换的定义8.5.2z变换的方法8.5.3z变换的性质8.5.4z反变换8.5.5用z变换法求解差分方程8.6脉冲传递函数8.6.1脉冲传递函数的定义8.6.2开环系统脉冲传递函数8.6.3闭环系统脉冲传递函数8.7采样系统的性能分析8.7.1稳定性分析8.7.2稳态性能分析8.7.3动态性能分析8.7.4离散系统极点分布与动态响应的关系8.7.5采样系统的频域分析小结术语和概念控制与电气学科世界著名学者——香农习题第9章matlab语言与自动控制系统设计9.1matlab语言简介9.1.1matlab的数值运算基础9.1.2矩阵及矩阵函数9.1.3matlab的绘图功能9.2自动控制系统设计9.2.1时域分析命令9.2.2频率域命令9.2.3根轨迹法命令9.2.4传递函数的常用命令9.2.5控制系统分析举例小结参考文献