自動控制原理

序
前言
第1章緒論
知識點
1.1引言
1.1.1自動控制技術(shù)及應(yīng)用
1.1.2自動控制理論的發(fā)展
1.2自動控制技術(shù)中的基本控制方式
1.2.1開環(huán)控制
1.2.2閉環(huán)控制
1.2.3其他控制方式
1.3自動控制系統(tǒng)的組成
1.3.1自動控制系統(tǒng)基本職能元件
1.3.2自動控制的基本術(shù)語
1.3.3方框圖的建立
1.4自動控制系統(tǒng)的分類
1.4.1按給定值分類
1.4.2按系統(tǒng)特性分類
1.4.3按系統(tǒng)信號形式分類
1.5自動控制系統(tǒng)的基本要求
1.5.1穩(wěn)定性
1.5.2快速.陸
1.5.3準確.陸
1.6本課程的性質(zhì)和任務(wù)
1.7本章要點及習題
1.7.1本章要點
1.7.2基礎(chǔ)部分
1.7.3提高部分
第2章控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
知識點
2.1微分方程
2.1.1系統(tǒng)微分方程的建立
2.1.2建立微分方程的步驟
2.2Laplace變換基礎(chǔ)
2.2.1拉氏變換的概念
2.2.2常用函數(shù)的拉氏變換
2.2.3拉氏變換的基本定理
2.3傳遞函數(shù)
2.3.1傳遞函數(shù)的定義
2.3.2傳遞函數(shù)的性質(zhì)
2.4典型環(huán)節(jié)及傳遞函數(shù)
2.4.1匕例環(huán)節(jié)
2.4.2積分環(huán)節(jié)
2.4.3慣性環(huán)節(jié)
2.4.4想微分環(huán)節(jié)-
2.4.5比例微分環(huán)節(jié)
2.4.6振蕩環(huán)節(jié)
2.4.7延遲環(huán)節(jié)
2.5動態(tài)結(jié)構(gòu)圖
2.5.1動態(tài)結(jié)構(gòu)圖的組成
2.5.2動態(tài)結(jié)構(gòu)圖的建立
2.6動態(tài)結(jié)構(gòu)圖的等效變換
2.6.1動態(tài)結(jié)構(gòu)圖的等效變換法則
2.6.2動態(tài)結(jié)構(gòu)圖的等效變換舉例
2.7自動控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
2.7.1閉環(huán)控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)
2.7.2閉環(huán)傳遞函數(shù)
2.8本章要點及習題
2.8.1本章要點
2.8.2基礎(chǔ)部分
2.8.3提高部分
第3章時域分析法
知識點
3.1典型輸入信號
3.1.1階躍函數(shù)
3.1.2斜坡函數(shù)
3.1.3拋物線函數(shù)
3.1.4脈沖函數(shù)
3.1.5iT.弦函數(shù)
3.2階躍響應(yīng)的性能指標
3.2.1上升時間
3.2.2延遲時間
3.2.3超調(diào)量
3.2.4調(diào)節(jié)時間
3.2.5峰值時間
3.2.6穩(wěn)態(tài)誤差
3.3一階系統(tǒng)的時域分析
3.3.1一階系統(tǒng)的數(shù)學模型
3.3.2一階系統(tǒng)的單位階躍響應(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)的單位脈沖響應(yīng)
3.4階系統(tǒng)的時域分析
3.4.1階系統(tǒng)的數(shù)學模型
3.4.2階系統(tǒng)的工作狀態(tài)
3.4.3欠阻尼二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)
3.4.4臨界阻尼二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)
3.4.5典型二階系統(tǒng)的性能指標
3.5線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性
3.5.1穩(wěn)定性定義
3.5.2穩(wěn)定的條件
3.5.3穩(wěn)定的判斷依據(jù)
3.6穩(wěn)態(tài)誤差計算
3.6.1誤差和穩(wěn)態(tài)誤差
3.6.2穩(wěn)態(tài)誤差的計算
3.6.3系統(tǒng)的類型
3.7本章要點及習題
3.7.1本章要點.
3.7.2基礎(chǔ)部分
3.7.3提高部分
第4章根軌跡分析法
知識點
4.1根軌跡的基本概念
4.1.1根軌跡的概念
4.1.2根軌跡與系統(tǒng)性能
4.1.3閉環(huán)零.極點與開環(huán)零.極點的關(guān)系
4.1.4根軌跡方程及繪制條件
4.2根軌跡繪制的基本規(guī)則
4.2.1繪制根軌跡的基本規(guī)則
4.2.2根軌跡繪制舉例
4.3廣義根軌跡
4.3.1參數(shù)根軌跡
4.3.2零度根軌跡
4.4本章要點及習題
4.4.1本章要點
4.4.2基礎(chǔ)部分
4.4.3提高部分-
第5章頻率特性分析法
知識點
5.1頻率特性的基本概念
5.1.1頻率特性的定義
5.1.2頻率特性的表示法
5.2典型環(huán)節(jié)頻率特性
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微分環(huán)節(jié)
5.2.5一階微分環(huán)節(jié)
5.2.6階微分環(huán)節(jié)
5.2.7振蕩環(huán)節(jié)
5.3系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的繪制
5.3.1概略開環(huán)幅相曲線的繪制
5.3.2開環(huán)對數(shù)頻率特性曲線的繪制
5.3.3根據(jù)頻率特性確定傳遞函數(shù)
5.4奈奎斯特穩(wěn)定判斷依據(jù)
5.4.1系統(tǒng)開環(huán)特征式和閉環(huán)特征式
5.4.2奈奎斯特穩(wěn)定判斷依據(jù)
5.5穩(wěn)定裕度
5.6三段頻與系統(tǒng)的關(guān)系
5.7本章要點及習題
5.7.1本章要點
5.7.2基礎(chǔ)部分
5.7.3提高部分
第6章自動控制系統(tǒng)的校正
知識點
6.1校正的基本概念
6.1.1性能指標
6.1.2系統(tǒng)的校正
6.2工程常用校正控制規(guī)律
6.2.1P控制(比例控制)
6.2.2PD控制(比例+微分)
6.2.3PI控制(比例+積分)
6.2.4PID控制(比例+積分+微分)
6.3基于頻率法的串聯(lián)校正設(shè)計
6.3.1基于頻率特性的串聯(lián)超前校正
6.3.2基于頻率特性的串聯(lián)滯后校正
6.3.3基于頻率特性的串聯(lián)滯后-超前校正
6.3.4按期望特性進行串聯(lián)校正
6.4基于根軌跡法的串聯(lián)校正設(shè)計
6.4.1基于根軌跡的串聯(lián)超前校正
6.4.2基于根軌跡的串聯(lián)滯后校正
6.4.3基于根軌跡的滯后-超前校正
6.5應(yīng)用MATLAB進行校正設(shè)計
6.6本章要點及習題
6.6.1本章要點
6.6.2基礎(chǔ)部分
6.6.3提高部分
第7章離散控制系統(tǒng)
知識點
7.1離散控制系統(tǒng)基本概念
7.1.1采樣控制系統(tǒng)
7.1.2數(shù)字控制系統(tǒng)
7.2信號的采樣與復(fù)現(xiàn)
7.2.1香農(nóng)采樣定理
7.2.2零階保持器的原理
7.3離散控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
7.3.1差分方程
7.3.2z變換與反z變換
7.3.3脈沖傳遞函數(shù)的定義
7.3.4開環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)
7.3.5閉環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)
7.4離散系統(tǒng)的性能分析
7.4.1離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
7.4.2離散系統(tǒng)穩(wěn)定性的代數(shù)判斷依據(jù)
7.4.3離散系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
7.4.4離散系統(tǒng)的動態(tài)性能
7.5應(yīng)用MATLAB進行離散系統(tǒng)分析
7.6本章要點及習題
7.6.1本章要點
7.6.2基礎(chǔ)部分
7.6.3提高部分
第8章現(xiàn)代控制理論初步
知識點
8.1狀態(tài)空間法的基本概念
8.1.1狀態(tài)與狀態(tài)變量
8.1.2狀態(tài)向量與狀態(tài)空間
8.2狀態(tài)空間描述
8.2.1狀態(tài)變量的選取
8.2.2線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
8.3能控性和能觀測性
8.3.1線性系統(tǒng)的能控性
8.3.2線性系統(tǒng)的能控性判斷依據(jù)
8.3.3線性系統(tǒng)的能觀測性
8.3.4線性系統(tǒng)的能觀測性判斷依據(jù)
8.4本章要點及習題
8.4.1本章要點
8.4.2基礎(chǔ)部分
8.4.3提高部分
參考文獻