自动控制与系统（第3版） 机械工程 编者:夏晨|责编:江立

单元自动控制系统的基本知识

模块一自动控制的基本概念

一、自动控制·

二、常用术语·

模块二自动控制系统的组成与系统框图

一、自动控制系统的组成

二、自动控制系统的框图

模块三控制系统的分类

一、自动控制的基本方式

二、控制系统的分类

模块四对控制系统的基本要求

一、控制系统的稳态、动态与过渡过程

二、对自动控制系统的基本要求

项目水箱液位控制系统

知识梳理

思题与题

第2单元自动控制系统的数学模型

模块一标准微分方程

一、建立标准微分方程的一般步骤

二、标准微分方程的建立

三、标准微分方程的求解

模块二传递函数

一、传递函数的定义·

二、传递函数的质

三、典型环节的传递函数

模块三动态结构图

一、绘制动态结构图的步骤

二、动态结构图的绘制

三、运算阻抗法绘制动态结构图

模块四动态结构图的等效变换·

一、基本连接方式

二、比较点、引出点的移动

模块五梅逊公式

一、常用术语

二、梅逊公式求传递函数

模块六控制系统的典型传递函数

一、闭环控制系统的开环传递函数

二、系统的闭环传递函数

三、系统的误差传递函数

项目一阶对象的数学模型

知识梳理

思题与题

第3单元时域分析法

模块一控制系统的能指标

一、典型输入信号

二、控制系统的能指标

模块二控制系统的能分析

一、一阶系统的能分析

二、二阶系统的能分析

模块三线系统稳定分析

一、系统稳定的概念

二、系统稳定的充分必要条件

三、代数稳定判据·

四、结构不稳定系统的改进措施

模块四控制系统的稳态误差分析

一、误差与稳态误差的定义

二、稳态误差的计算·

三、给定信号作用下的稳态误差及误差系数

四、扰动信号作用下的稳态误差

五、改善系统稳态精度的方法

知识梳理

思题与题

第4单元频域分析法

模块一频率特的基本概念

一、频率特的定义

二、频率特与传递函数的关系

三、频率特的数学表达式

四、频率特的图像表示法

模块二典型环节的频率特

一、比例环节的频率特

二、积分环节的频率特

三、微分环节的频率特

四、惯环节的频率特

五、一阶微分环节的频率特

六、振荡环节的频率特

七、迟延环节的频率特

八、一阶不稳定环节的频率特

九、小相位系统和非小相位系统

模块三系统开环频率特·

一、0型系统的开环频率特

二、l型系统的开环频率特

三、型系统的开环频率特

四、系统开环幅相频率特曲线的画法·

五、系统开环对数频率特曲线（bode）的画法

六、根据对数幅频特曲线确定传递函数

模块四 系统稳定的频域判据

一、奈奎斯特（nyquist）稳定判据

二、对数频率稳定判据

三、稳定裕量

模块五系统开环频率特与系统能的关系

一、三频段的概念

二、典型系统·

知识梳理

思题与题

第5单元简单控制系统

模块一简单控制系统的组成

模块二被控量与纵量的选择

一、被控量的选择

二、纵量的选择

模块三执行器的选择

一、气动执行器的结构与分类

二、控制阀流量特

三、控制阀的选择

模块四基本控制规律

一、控制器的控制规律

二、基本控制规律的类型

三、常用控制规律的选择

四、控制器正、反作用的选择

模块五简单控制系统的控制器参数整定

项目水箱液位pid参数整定

知识梳理·

思题与题

第6单元 复杂控制系统

模块一串级控制系统

一、串级控制系统的组成

二、串级控制系统的工作过程

三、串级控制系统的特点

四、串级控制系统的设计

五、串级控制系统的适用场合

模块二前馈控制系统

一、前馈控制的概念

二、前馈控制的特点及局限·

三、前馈一反馈控制

四、前馈控制的应用

项目上水箱中水箱液位串级控制系统

知识梳理

思题与题

第7单元特殊控制系统

模块一均匀控制系统

一、均匀控制的概念

二、均匀控制系统的结构

模块二分程控制系统

一、分程控制系统概述

二、分程控制系统的结构与分类

三、分程控制系统的应用

四、分程控制系统需要注意的问题

模块三比值控制系统

一、比值控制的概念

二、比值控制系统的结构

三、比值控制系统中比值系数的换算

四、比值控制系统的设计

模块四自动选择控制系统

一、选择控制系统的概念·

二、自动选择控制系统的类型·

三、选择控制系统的设计

四、积分饱和措施

项目电磁和涡轮流量计流量比值控制系统·

知识梳理

思题与题

附表常用函数拉普拉斯变换对照表

附录拉普拉斯变换的基本质和定理

参文献