自动控制原理（上）

图书标准信息

• 作者 宋永端 主编；杨欣 副主编；谢昭莉
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2020-09
• 版次 1
• ISBN 9787111661443
• 定价 59.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 276页
• 字数 437千字

【内容简介】

本教材详细介绍了自动控制的基本理论和分析方法，分上、下册，本书是上册，共有7章，第1章深入浅出地讲述了自动控制系统的一般概念；第2章介绍了控制系统的数学模型；第3~5章介绍了控制系统的3种分析方法：时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法；第6章介绍了控制系统的校正；第7章通过几个控制系统的应用示例，生动形象地阐述了控制系统原理，以进一步加深读者对控制系统的理解和认识。同时，为方便理解和夯实相关知识，每章均配备有例题和习题。
  本教材比较全面地涵盖了大学本科“自动控制理论”课程的内容，可作为高校自动化、电气工程及其自动化、机械工程及其自动化、热力工程、通信工程、电子信息工程等相关专业的“自动控制原理”课程教材，也可作为相关教师、自动化相关专业研究生、科技与工程技术人员的参考书。
  本教材各章节内容的介绍基于MATLAB的控制系统计算机辅助分析与设计方法，需要读者有相应的MATLAB应用基础，以加强对课程的理解。

【目录】

前言

第一篇控制基础篇

第1章自动控制系统的一般概念

11引言

12自动控制系统 

121人工控制与自动控制

122自动控制系统的表示方法

13自动控制系统的基本结构

131开环控制系统

132闭环控制系统

133自动控制系统的基本组成

14控制系统的基本要求

141稳定性

142快速性和平稳性

143准确性

15自动控制系统的分类

151按信号传递的形式分类

152按是否满足叠加原理分类

153按给定值形式分类

16自动控制理论发展简史

小结

习题

第2章控制系统的数学模型

21引言

22系统微分方程的建立

221线性系统的微分方程

222非线性微分方程的线性化

23线性系统的传递函数

231传递函数

232传递函数的性质

233传递函数的求法

234典型环节的传递函数

24控制系统的动态结构图与

信号流图

241动态结构图的概念

242动态结构图的绘制

243动态结构图的等效变换

244信号流图及梅逊增益公式

25闭环控制系统的传递函数

251闭环控制系统的开环传递

函数

252给定输入信号作用下系统的闭环

传递函数

253干扰信号作用下系统的闭环传递

函数

254闭环控制系统的误差传递

函数

255多输入多输出系统的传递函数

矩阵

26MATLAB中数学模型的表示

261数学模型的MATLAB表示及其

转换

262应用MATLAB指令简化动态

结构图

小结

习题

第二篇系统分析篇

第3章控制系统的时域分析

31引言

311典型输入信号

312控制系统时域响应的性能

指标

32控制系统的动态性能分析

321一阶系统的时域分析

322二阶系统的时域分析

323高阶系统的时域分析

33控制系统的稳定性分析

331稳定的基本概念

332线性系统稳定的充分必要

条件

333稳定判据

334系统参数对稳定性的影响

335系统的相对稳定性以及稳定

裕度

336结构不稳定系统及其改善

措施

34控制系统的稳态误差

341误差与稳态误差的定义及其

计算

342给定输入作用下的稳态误差及

计算

343扰动作用下的稳态误差与系统

结构参数的关系

344改善系统稳态精度的途径

35借助MATLAB软件进行系统时域

分析

小结

习题

第4章控制系统的根轨迹分析

41引言

411根轨迹

412根轨迹与系统性能

42根轨迹法的基本概念

421根轨迹方程

422系统闭环零点、极点和开环零点、

极点的关系

423相角条件和幅值条件

43根轨迹的绘制

431绘制根轨迹图的基本法则

432绘制根轨迹图举例

44广义根轨迹的绘制

441参数根轨迹图的绘制

442零度根轨迹图的绘制

45利用根轨迹图分析控制系统

性能

451闭环系统极点、零点的位置与

系统性能的关系

452由根轨迹图确定条件稳定系统

的参数取值范围

453增加开环零、极点对根轨迹的

影响

46借助MATLAB软件进行控制

系统的根轨迹分析

461用MATLAB绘制根轨迹图

462用MATLAB对系统根轨迹进行

分析举例

小结

习题

第5章控制系统的频域分析法

51引言

511频率特性的基本概念

512频率特性的图示方法

52幅相频率特性

521幅相频率特性曲线

522典型环节的幅相特性曲线

523系统开环幅相特性曲线的

绘制

53对数频率特性

531对数频率特性曲线

532典型环节的伯德图

533系统开环伯德图的绘制

534最小相位系统与非最小相位

系统

535由频率特性曲线确定开环传递

函数

54频域稳定判据

541奈奎斯特稳定判据的数学

基础

542奈奎斯特稳定判据

543对数意义上的奈奎斯特稳定

判据

55稳定裕度

56控制系统的频域分析

561利用开环频率特性分析系统

性能

562利用闭环频率特性分析系统

性能

57借助MATLAB软件进行系统

频域分析

小结

习题

第三篇系统设计篇

第6章控制系统的校正

61引言

611系统校正的概念

612系统校正基础

62常用校正装置及其特性

621超前校正装置及其特性

622滞后校正装置及其特性

623滞后超前校正装置及其

特性

63频域法串联校正

631串联超前校正

632串联滞后校正

633串联滞后超前校正

634按期望特性对系统进行串联

校正

64根轨迹法串联校正

641串联超前校正

642串联滞后校正

643串联滞后超前校正

65工程控制方法——PID控制

66反馈校正

661利用反馈校正改变局部结构和

参数

662利用反馈校正取代局部结构

67复合校正

671按干扰补偿的复合校正

672按输入补偿的复合校正

小结

习题

第四篇应用篇

第7章控制系统设计案例分析

71引言

72一种电动比例蝶阀控制系统

73智能车速度控制系统

74汽车制动器性能测试的试验台

控制系统

附录A拉普拉斯变换

参考文献