自动控制原理(教材）

图书标准信息

• 作者 任一峰 编
• 出版社 北京航空航天大学出版社
• 出版时间 2023-08
• 版次 1
• ISBN 9787512440258
• 定价 59.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 字数 403.000千字

【内容简介】

本书以控制系统的建模、分析和设计为主线，系统介绍自动控制的基本理论和应用。全书共分7章。第1章介绍自动控制的基本概念。第2～6章介绍线性连续系统的数学模型、时域分析、根轨迹分析、频域分析以及系统的校正。第7章介绍线性离散系统的时域分析和数字校正。书中给出了一些国防领域的控制系统实例，其中的典型控制系统贯穿于第2～7章。此外，本书给出部分MATLAB仿真代码和结果，方便读者利用计算机进行控制系统分析和设计。
  本书适合普通高等院校自动化、机械、电子、电气等相关专业的本科生和研究生作为教材学习使用，也适合从事相关装备研发和工程设计等工作的人员参考使用。

【目录】

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 自动控制的基本概念

1.2.1 自动控制定义

1.2.2 自动控制方式

1.2.3 自动控制系统

1.3 自动控制系统的分类

1.3.1 按输入信号的特征分类

1.3.2 按系统传输信号连续性分类

1.3.3 按系统的线性特点分类

1.3.4 按系统参数变化情况分类

1.3.5 按输入/输出信号数量分类

1.4 控制系统的基本要求

1.4.1 稳

1.4.2 快

1.4.3 准

1.5 自动控制系统实例

1.5.1 烘烤炉温度控制系统

1.5.2 直流电机转速控制系统

1.5.3 火炮随动控制系统

1.5.4 头盔瞄准显示系统

1.5.5 导弹制导控制系统

1.5.6 导弹姿态控制系统

本章要点

习题

第2章 控制系统的数学模型

2.1 控制系统时域数学模型

2.1.1 数学模型的建立

2.1.2 非线性处理

2.2 控制系统复域数学模型

2.2.1 传递函数

2.2.2 脉冲响应函数

2.2.3 传递函数的常用表达形式

2.2.4 传递函数与系统特性

2.2.5 典型环节的传递函数

2.3 系统结构图

2.3.1 结构图的组成

2.3.2 结构图的基本连接形式

2.3.3 结构图的等效变换

2.4 信号流图与梅逊公式

2.4.1 信号流图

2.4.2 梅逊公式

2.5 坦克炮控伺服系统的数学模型

本章要点

习题

第3章 控制系统时域分析

3.1 典型输入信号与时域性能指标

3.1.1 典型输入信号

3.1.2 控制系统的时域性能指标

3.2 系统暂态性能分析

3.2.1 一阶系统

3.2.2 二阶系统

3.2.3 高阶系统

3.3 系统稳定性

3.3.1 稳定性的概念

3.3.2 稳定性条件

3.4 系统稳态误差分析

3.4.1 稳态误差概念

3.4.2 给定信号作用下的稳态误差

3.4.3 扰动信号作用下的稳态误差

3.4.4 提高系统控制精度的措施

3.5 坦克炮控伺服系统性能分析——时域法

3.5.1 稳定性分析

3.5.2 暂态性能分析

3.5.3 稳态误差分析

本章要点

习题

第4章 根轨迹法

4.1 根轨迹概念和性质

4.1.1 概念引入

4.1.2 根轨迹方程

4.1.3 根轨迹的特性

4.1.4 广义根轨迹

4.2 控制系统的根轨迹分析法

4.2.1 稳定性分析

4.2.2 暂态性能分析

4.2.3 稳态性能分析

4.3 坦克炮控伺服系统性能分析——根轨迹法

4.3.1 系统的根轨迹

4.3.2 系统性能分析

4.3.3 简化系统性能分析

本章要点

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 频率特性的几何表示法

5.2 开环频率特性

5.2.1 典型环节的频率特性

5.2.2 开环极坐标图

5.2.3 开环对数坐标图

5.2.4 最小相位系统与非最小相位系统

5.3 频域稳定性判据

5.3.1 稳定性的等价判据

5.3.2 奈奎斯特判据

5.3.3 伯德图上的稳定判据

5.4 稳定裕度

5.5 基于开环频率特性的系统分析

5.5.1 低频段与稳态性能

5.5.2 中频段与暂态性能

5.5.3 高频段与滤波性能

5.6 直接闭环频域分析

5.6.1 闭环频率特性

5.6.2 用闭环频率特性估算系统暂态性能

5.6.3 开环频域指标与闭环频域指标的关系

5.7 坦克炮控伺服系统性能分析——频域法

5.7.1 由开环频率特性分析系统性能

5.7.2 由闭环频率特性分析系统性能

本章要点

习题

第6章 控制系统的校正

6.1 系统校正方法及分类

6.1.1 校正装置连接方式

6.1.2 校正装置的实现

6.1.3 校正设计方法

6.2 串联校正

6.2.1 串联校正的频域法

6.2.2 串联校正与PID控制

6.2.3 串联校正的时域方法

6.3 反馈校正

6.3.1 反馈校正的结构

6.3.2 典型反馈校正

6.3.3 反馈作用的理解

6.4 复合校正

6.4.1 按输入补偿的复合校正

6.4.2 按扰动补偿的复合校正

6.5 坦克炮控伺服系统的校正

6.5.1 频域法串联校正

6.5.2 PID控制器设计

本章要点

习题

第7章 离散控制系统

7.1 信号的采样和恢复

7.1.1 采样和恢复过程

7.1.2 采样定理

7.1.3 保持与恢复

7.2 z变换

7.2.1 z变换的定义

7.2.2 z变换的求法

7.2.3 z变换的性质

7.2.4 z反变换

7.3 离散系统的数学模型

7.3.1 差分方程

7.3.2 脉冲传递函数

7.3.3 离散系统结构图

7.4 离散系统的时域分析

7.4.1 离散系统的稳定性分析

7.4.2 离散系统的暂态性能分析

7.4.3 离散系统的稳态误差

7.5 离散系统的数字校正

7.5.1 数字控制器的脉冲传递函数

7.5.2 最少拍系统

7.5.3 最少拍系统的设计

7.6 坦克炮控伺服系统