自动控制原理与系统
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广东广州
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作者刘丽 主编
出版社机械工业出版社
ISBN9787111569169
出版时间2017-08
装帧平装
开本16开
定价35元
货号1201567797
上书时间2024-07-31
商品详情
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目录
前言
章自动控制基础1
1.1自动控制的基本概念1
1.1.1自动控制系统概述1
1.1.2自动控制系统的组成2
1.1.3开环控制和闭环控制5
1.1.4自动控制系统的分类6
1.1.5自动控制系统的性能指标8
1.1.6自动控制系统的发展10
1.2数学模型11
1.2.1自动控制系统的微分方程11
1.2.2控制系统的传递函数14
1.2.3自动控制系统的框图20
1.2.4框图的变换、化简和系统闭环传递函数的求取21
1.3频率特性29
1.3.1频率特性的基本概念29
1.3.2频率特性与传递函数的关系30
1.3.3频率特性的表示方式30
1.3.4典型环节的频率特性32
1.3.5系统的开环频率特性38
1.3.6系统的闭环幅频特性42
思考题与习题42
第2章自动控制系统的性能分析47
2.1自动控制系统的稳定性分析47
2.1.1稳定性的基本概念47
2.1.2系统稳定的充要条件47
2.1.3代数稳定判据(劳斯稳定判据)48
2.1.4奈奎斯特稳定判据52
2.1.5稳定裕度与系统相对稳定性55
2.1.6对数稳定判据59
2.2自动控制系统的稳态性能分析60
2.2.1系统稳态误差的概念60
2.2.2系统稳态误差与系统类型、系统开环增益间的关系60
2.2.3典型输入信号61
2.2.4参考输入信号作用下的稳态误差63
2.2.5扰动输入信号作用下的稳态误差66
2.3自动控制系统的动态性能分析68
2.3.1一阶系统的暂态响应分析68
2.3.2二阶系统的暂态响应分析70
2.3.3系统动态性能与开环频率特性间的关系77
思考题与习题78
第3章改善系统性能的方法81
3.1校正的相关概念81
3.1.1串联校正81
3.1.2反馈校正81
3.1.3复合校正82
3.2基本控制规律分析82
3.2.1比例控制规律82
3.2.2积分控制规律82
3.2.3比例积分控制规律83
3.2.4比例微分控制规律83
3.2.5比例积分微分控制规律83
3.3串联校正85
3.3.1串联超前校正85
3.3.2串联滞后校正90
3.3.3串联滞后超前校正94
3.4反馈校正100
3.4.1反馈校正的特点100
3.4.2反馈校正系统的设计100
3.4.3串联校正与反馈校正的比较101
思考题与习题101
第4章MATLAB软件及其应用104
4.1MATLAB简介和使用104
4.1.1MATLAB的功能和优缺点104
4.1.2MATLAB软件及其关于自动控制原理的仿真105
4.1.3MATLAB的安装106
4.1.4基于MATLAB的Simulink模块编程112
4.2线性连续系统模型的生成、转换与简化115
4.2.1线性连续系统模型的生成115
4.2.2线性连续系统模型的转换与简化121
4.3线性连续系统的时域分析132
4.3.1时域分析的拉普拉斯变换法132
4.3.2时域分析的函数命令138
思考题与习题145
第5章直流调速系统性能分析146
5.1具有转速负反馈的晶闸管直流调速系统146
5.1.1系统的组成146
5.1.2系统的工作原理147
5.1.3系统的自动调节过程147
5.1.4系统框图147
5.1.5系统的性能分析148
5.2转速、电流双闭环调速系统分析148
5.2.1双闭环调速系统的组成及工作原理148
5.2.2双闭环调速系统稳态分析151
5.2.3双闭环调速系统动态分析152
5.2.4转速、电流双闭环系统调节器的工程设计154
思考题与习题155
第6章位置随动系统性能分析156
6.1位置控制原理156
6.1.1位置随动系统的分类156
6.1.2位置检测元件158
6.1.3相敏整流与滤波电路160
6.1.4放大电路162
6.1.5执行机构164
6.2位置随动系统的控制方案和基本类型164
6.2.1位置随动系统的控制方案164
6.2.2位置随动系统的基本类型165
……
内容摘要
本书从贴近实际应用出发，系统地介绍了自动控制原理的基本理论及其应用，并引入目前控制领域广泛使用的MATLAB软件进行辅助分析。第壹章介绍了自动控制的基本概念；第二章介绍了控制系统的性能分析；第三章介绍了改善系统性能的方法手段；第四章介绍了Matlab的仿真方法；第五章介绍了直流调速系统；第六章介绍了位置随动系统；第七章介绍了交流调速系统。每章前面配有“本章知识技能要求及目标”，每章后面配有“本章知识点小结”、“本章知识技能综合训练”及“思考题与习题”。本书强调理论的工程应用,突出物理概念的理解和掌握，尽量减少繁琐的数学推导，前后知识衔接紧密，表述深入浅出，通俗易懂，易于教学和学生自学。
精彩内容
本书是为工科类高职学生编写的自动控制原理与系统教材. 本书以经典控制理论为主线. 结合直流调速系统、位置随动系统和交流调速系统. 在内容安排上力求循序渐进、由浅入深. 本书更多地应用图文、图表. 使文字表达尽量通俗易懂. 便于学生将跨学科内容有机联系、相互贯通. 本书在编写过程中注重理论和实际的紧密相连. 同时注重介绍分析问题与解决问题的思路、方法.全书内容共分为７ 章: 第１ 章主要介绍了自动控制系统的基本概念、控制系统数学模型的建立方法以及结构图的表示方法. 第２ 章主要介绍了自动控制系统的稳定性、稳态性和动态性的分析方法. 第３ 章主要介绍了系统校正的理论. 第４ 章主要介绍ＭＡＴＬＡＢ 在自动控制原理与系统中的应用. 本章比较全面. 考虑高职学生的计算机能力相对欠缺. 实例编写很丰富. 软件的学习以学生自学为主. 教师主讲如何用软件解决系统分析问题. 控制理论以结论的应用分析为主. 去掉了结论的推导过程. 控制系统指标的计算以ＭＡＴＬＡＢ 软件为主.解决了高职学生学习控制理论的瓶颈问题. 第５ ~７ 章介绍了目前控制系统应用较多的直流调速系统、位置随动系统和交流调速系统. 实用性较强.本书可作为高职高专院校、应用型本科院校、职工大学的自动化类、电气类、机电一体化类和应用电子类专业的教材. 也可作为自学考试用书. 并可供工程技术人员参考.本书由刘丽(沈阳职业技术学院) 担任主编. (沈阳职业技术学院)、黄敦华(北京电子科技职业学院) 担任副主编. 王宏伟(沈阳黎明职业技术学院) 担任参编. 其中.第１ ~３ 章和附录由刘丽编写. 第４ 章、第７ 章由编写. 第５ 章由黄敦华编写. 第６ 章由王宏伟编写. 刘丽统稿. 杨汇军副教授(辽宁工业大学) 在百忙中抽出时间. 认真审阅了全书. 并提出了许多宝贵意见. 在此表示感谢! 本书参考了大量的文献资料. 在此一起向这些作者表示衷心感谢!由于编者水平有限. 书中难免存在错误和不妥之处. 敬请广大读者不吝赐教.编 者
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