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自动控制原理

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作者宫二玲 等

出版社机械工业出版社

ISBN9787111733942

出版时间2023-12

装帧平装

开本16开

定价79.8元

货号1203154129

上书时间2024-06-02

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目录
前言

第1章导论

1.1概述

1.2自动控制的基本思想

1.3自动控制系统的类型

1.4自动控制系统性能的基本要求

1.5全书的体系结构和研究内容

习题1

模型篇

第2章微分方程与传递函数模型

2.1线性定常微分方程

2.2传递函数

2.3电气系统

2.4机械系统

2.5相似系统

2.6非线性系统的线性化

2.7模型误差

2.8用MATLAB处理传递函数

习题2

第3章框图与信号流图模型

3.1框图模型

3.2信号流图

3.3利用MATLAB函数或Simulink环境进行系统建模

习题3

第4章控制系统的频域模型

4.1频率特性的基本概念

4.2频率特性的表示方法

4.3典型环节的频率特性

4.4系统开环频率特性的绘制

4.5利用MATLAB绘制频率特性

习题4

第5章差分方程与脉冲传递函数模型

5.1离散时间系统

5.2信号的采样、保持及转换

5.3离散时间系统的差分方程模型

5.4线性常系数差分方程的求解

5.5离散时间系统的脉冲传递函数模型

5.6利用MATLAB处理脉冲传递函数

习题5

第6章状态空间模型

6.1动态系统的状态空间描述法

6.2模型变换与实现问题

6.3线性连续定常系统状态方程的解

6.4离散系统的状态空间模型

习题6

分析篇

第7章控制系统的稳定性分析

7.1稳定性研究概述

7.2稳定性概念

7.3Routh-Hurwitz判据及其应用

7.4基于根轨迹的稳定性分析

7.5Nyquist稳定性判据

7.6相对稳定性

习题7

第8章控制系统的瞬态性能分析

8.1控制系统的时域瞬态性能分析

8.2控制系统的频域瞬态性能分析

8.3利用MATLAB分析瞬态性能指标

习题8

第9章控制系统的稳态性能分析

9.1稳态性能指标

9.2稳态误差系数

9.3干扰稳态误差

9.4根轨迹方法分析稳态误差

9.5频率响应方法分析稳态误差

9.6减小稳态误差的方法

9.7MATLAB分析稳态误差

习题9

第10章离散控制系统的性能分析

10.1离散控制系统的稳定性分析

10.2离散控制系统的瞬态性能分析

10.3离散控制系统的稳态性能分析

10.4应用MATLAB分析离散控制系统的性能

习题10

设计篇

第11章控制系统的校正设计

11.1校正的基本方式

11.2常用的串联校正网络及其性质

11.3串联校正的频率响应综合法

11.4串联校正的根轨迹设计法

11.5利用MATLAB进行系统串联校正设计

习题11

第12章状态反馈控制器设计

12.1引言

12.2控制系统的能控性与能观性

12.3状态反馈控制器

12.4引入状态观测器的状态反馈系统

习题12

第13章离散控制系统的设计

13.1概述

13.2数字控制器的间接设计法

13.3数字控制器的直接设计法

13.4应用MATLAB进行离散控制系统的设计

习题13

第14章PID控制

14.1PID控制原理

14.2PID控制器设计

14.3极点配置PID控制

习题14

第15章很优控制

15.1概述

15.2很优控制问题

15.3控制变量无约束的很优控制

15.4二次型性能指标的很优控制

15.5运用MATLAB设计很优控制系统

习题15

参考文献

内容摘要
本书针对工科院校普遍开设的“自动控制原理”课程，系统地阐述了经典控制理论和现代控制理论所涉及的基本内容。作为主要特色之一，本书将这些内容划分为模型篇、分析篇和设计篇三大部分。其中模型篇涵盖了连续时间系统的微分方程与传递函数模型、框图与信号流图模型、频域模型、离散时间系统的差分方程与脉冲传递函数模型，以及作为现代控制理论基石的状态空间模型；分析篇包括连续时间系统的稳定性、瞬态性能、稳态性能分析，以及离散时间系统的性能分析，其中每一种性能分析都用到了多种方法，例如稳定性分析用到了Routh-Hurwitz判据、根轨迹方法、Nyquist判定方法等；设计篇包括连续时间超前/滞后校正网络设计、离散时间数字控制器设计、状态反馈控制器设计、PID控制器以及很优控制器设计。本书采用二维码技术，加入了丰富的数字化学习资源，并穿插适当的思政元素，可以加强学生对抽象理论知识的理解，提高学习的兴趣。本书可以作为高等工科院校多个专业（电气、机械、航空航天、自动化、化工等）本科生的“自动控制原理”课程教材，也可供从事自动控制系统相关工作的教师、研究生、科研或工程技术人员参考。

主编推荐
本书遵循教育部教指委相关指导文件和高等院校学生学习规律编写而成。践行四新理念，融入思政元素，注重理论与实践相结合。相较于目前为数众多的同类教材，本书具有如下显著特点：
1重新整合经典控制和现代控制的基本内容，将其分为模型篇、分析篇、设计篇三大部分，这是本书的优选特色。这种篇章结构带来的好处是，更方便将研究同一问题的各种方法加以横向比较，进而做到融会贯通。
2. 为适应新形态教材的需要，本书配备了丰富的数字化学习资源，包括微课视频、实验指导视频、MATLAB操作视频、思维导图等。
3．作为附录，本书提供了一个循序渐进的案例——高炮随动控制系统。
4. 本书采用二维码技术，加入了丰富的数字化学习资源，并穿插适当的思政元素，可以加强学生对抽象理论知识的理解，提高学习的兴趣。
5. 为配合教学，本书配有教学用PPT、电子教案、课程教学大纲、试卷（含答案及评分标准）、习题参考答案等教学资源。

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