自動控制原理（第2版）

第2版前言
第1版前言
第1章  自動控制的基本概念
1.1  概述
1.2  自動控制的基本原理
1.2.1  自動控制系統(tǒng)舉例
1.2.2  自動控制系統(tǒng)的構(gòu)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
1.3.2  閉環(huán)控制
1.3.3  復(fù)合控制
1.4  自動控制系統(tǒng)的分類
1.4.1  按輸入信號特征分類
1.4.2  按系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型分類
1.4.3  按時間變量特性分類
1.4.4  按系統(tǒng)參數(shù)特性分類
1.5  對控制系統(tǒng)性能的基本要求
1.5.1  穩(wěn)定性
1.5.2  快速性
1.5.3  準(zhǔn)確性
1.6  MATLAB在控制系統(tǒng)研究中的應(yīng)用
習(xí)題
第2章  控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
2.1  概述
2.2  控制系統(tǒng)微分方程的建立
2.2.1  典型控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
2.2.2  非線性微分方程的線性化
2.3  傳遞函數(shù)
2.3.1  傳遞函數(shù)的概念和性質(zhì)
2.3.2  典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)
2.4  控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖與信號流圖
2.4.1  結(jié)構(gòu)圖的概念
2.4.2  控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的建立
2.4.3  結(jié)構(gòu)圖的等效變換
2.4.4  信號流圖
2.4.5  梅遜公式
2.5  控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
2.6  控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的MATLAB描述
2.6.1  MATLAB中傳遞函數(shù)的描述方法
2.6.2  應(yīng)用MATLAB函數(shù)化簡結(jié)構(gòu)圖
2.6.3  應(yīng)用Simulink求控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
習(xí)題
第3章  時域分析法
3.1  概述
3.2  瞬態(tài)響應(yīng)
3.2.1  典型輸入信號
3.2.2  一階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)
3.2.3  二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)
3.2.4  時域性能指標(biāo)
3.2.5  瞬態(tài)響應(yīng)分析
3.2.6  線性定常系統(tǒng)的重要特性
3.2.7  高階系統(tǒng)的近似分析
3.3  穩(wěn)定性
3.3.1  穩(wěn)定性的基本概念
3.3.2  勞斯判據(jù)
3.3.3  赫爾維茨判據(jù)
3.4  穩(wěn)態(tài)誤差分析
3.4.1  穩(wěn)態(tài)誤差的概念
3.4.2  穩(wěn)態(tài)誤差的計算
3.4.3  降低穩(wěn)態(tài)誤差的主要措施
3.5  應(yīng)用MATLAB進行控制系統(tǒng)時域分析
3.5.1  系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
3.5.2  系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)分析
3.5.3  系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
習(xí)題
第4章  根軌跡分析法
4.1  概述
4.2  根軌跡的概念
4.3  根軌跡的繪制
4.3.1  繪制根軌跡的基本規(guī)則
4.3.2  根軌跡繪制舉例
4.4  廣義根軌跡的繪制
4.4.1  參變量根軌跡的繪制
4.4.2  正反饋系統(tǒng)根軌跡的繪制
4.5  控制系統(tǒng)的根軌跡分析
4.5.1  性能指標(biāo)在s平面上的表示
4.5.2  開環(huán)零、極點對根軌跡的影響
4.5.3  閉環(huán)零、極點分布與系統(tǒng)性能的關(guān)系
4.6  利用MATLAB繪制根軌跡圖
習(xí)題
第5章  頻域分析法
5.1  概述
5.2  頻率特性
5.2.1  頻率特性的基本概念
5.2.2  頻率特性的求取
5.3  頻率特性的圖示方法
5.3.1  極坐標(biāo)圖
5.3.2  對數(shù)坐標(biāo)圖
5.3.3  對數(shù)幅相圖
5.4  頻域穩(wěn)定性判據(jù)
5.4.1  映射定理
5.4.2  奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)
5.5  控制系統(tǒng)的穩(wěn)定裕量
5.5.1  相角裕量
5.5.2  幅值裕量
5.5.3  穩(wěn)定裕量的計算
5.5.4  穩(wěn)定裕量與瞬態(tài)性能指標(biāo)之間的關(guān)系
5.6  控制系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性
5.6.1  閉環(huán)頻率特性曲線的繪制
5.6.2  閉環(huán)頻域性能指標(biāo)
5.6.3  閉環(huán)頻域性能指標(biāo)與瞬態(tài)性能指標(biāo)之間的關(guān)系
5.7  利用用MATLAB進行控制系統(tǒng)頻域分析
5.7.1  對數(shù)坐標(biāo)圖的繪制
5.7.2  極坐標(biāo)圖的繪制
5.7.3  對數(shù)幅相圖的繪制
習(xí)題
第6章  線性控制系統(tǒng)的校正
6.1  概述
6.2  校正裝置及其特性
6.2.1  無源校正裝置
6.2.2  有源校正裝置
6.2.3  PID調(diào)節(jié)器
6.3  串聯(lián)校正
6.3.1  串聯(lián)超前校正
6.3.2  串聯(lián)滯后校正
6.3.3  串聯(lián)滯后-超前校正
6.4  反饋校正
6.4.1  反饋校正的原理及特點
6.4.2  反饋校正及其參數(shù)確定
6.5  復(fù)合校正
6.5.1  復(fù)合校正的原理及特點
6.5.2  復(fù)合校正及其參數(shù)確定
6.6  應(yīng)用MATLAB進行系統(tǒng)校正
6.6.1  應(yīng)用MATLAB程序進行系統(tǒng)校正
6.6.2  Simulink環(huán)境下的系統(tǒng)設(shè)計和校正
習(xí)題
第7章  離散控制系統(tǒng)
7.1  概述
7.2  采樣過程與采樣定理
7.2.1  采樣過程及其數(shù)學(xué)描述
7.2.2  采樣定理
7.2.3  信號的保持
7.3  Z變換理論
7.3.1  Z變換定義和性質(zhì)
7.3.2  Z變換方法
7.3.3  Z反變換方法
7.4  離散控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述
7.4.1  線性常系數(shù)差分方程
7.4.2  脈沖傳遞函數(shù)
7.5  離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析及瞬態(tài)響應(yīng)
7.5.1  穩(wěn)定性分析
7.5.2  瞬態(tài)響應(yīng)
7.6  離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
7.7  離散系統(tǒng)的數(shù)字控制器設(shè)計
7.8  MATuB在離散控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
7.8.1  離散系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立
7.8.2  離散控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)分析
習(xí)題
第8章  非線性系統(tǒng)分析
8.1  概述
8.2  非線性系統(tǒng)的特點
8.2.1  典型非線性特性
8.2.2  非線性系統(tǒng)的運動特點
8.3  相平面法
8.3.1  相平面的基本概念
8.3.2  相平面圖的繪制
8.3.3  奇點和極限環(huán)
8.3.4  相平面分析舉例
8.4  描述函數(shù)法
8.4.1  描述函數(shù)的基本概念
8.4.2  典型非線性特性的描述函數(shù)
8.4.3  用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)
8.5  MATLAB在非線性控制系統(tǒng)分析中的應(yīng)用
8.5.1  利用Simulink繪制非線性系統(tǒng)相軌跡圖
8.5.2  利用MATAB判斷非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性及自激振蕩
習(xí)題
附錄  部分習(xí)題參考答案
參考文獻