控制工程基础
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北京东城
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作者朱孝勇 等 编著
出版社机械工业出版社
ISBN9787111594277
出版时间2018-06
装帧平装
开本16开
定价53元
货号1201721746
上书时间2024-09-25
商品详情
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目录
前言
第1章绪论
1.1自动控制理论的发展概述
1.2控制系统工作原理
1.3自动控制系统的类型
1.3.1按信号流向划分
1.3.2按输入信号的特征分类
1.3.3按描述元件的动态方程分类
1.3.4按信号的传递是否连续分类
1.3.5按系统的参数是否随时间变化分类
1.4自动控制系统的基本要求
1.4.1稳定性
1.4.2快速性
1.4.3稳态性能
1.5小结
1.6习题
第2章线性控制系统的运动方程及模型
2.1控制系统的时域数学模型
2.1.1线性系统微分方程的建立
2.1.2线性系统的重要特征
2.1.3非线性微分方程的线性化
2.1.4运动的模态
2.2控制系统的传递函数
2.2.1传递函数的概念
2.2.2关于传递函数的几点说明
2.2.3典型环节及其传递函数
2.3控制系统的结构图（框图）
2.3.1结构图的组成和建立
2.3.2结构图的等效变换和简化
2.3.3典型闭环控制系统的结构图及其传递函数
2.4信号流图
2.4.1信号流图的概念
2.4.2梅森公式
2.5小结
2.6习题
第3章线性系统的时域和频域分析方法
3.1线性系统的时域分析法
3.1.1典型输入信号
3.1.2线性系统的时域分析
3.1.3二阶系统的瞬态性能指标
3.2线性系统的根轨迹分析法
3.2.1根轨迹的概念
3.2.2幅值条件和相角条件
3.2.3绘制根轨迹的基本法则
3.2.4根轨迹法分析系统的性能
3.2.5增加开环零极点对根轨迹的影响
3.2.6增加开环偶极子对根轨迹的影响
3.3线性系统的频域分析法
3.3.1频率特性的基本概念
3.3.2频率特性的图示方法
3.3.3典型环节的频率特性
3.3.4系统的开环频率特性
3.3.5最小相位系统、非最小相位系统
3.4小结
3.5习题
第4章闭环控制系统的稳定性分析
4.1稳定性和劳斯判据
4.1.1稳定性的基本概念
4.1.2线性系统稳定的充要条件
4.1.3劳斯稳定判据
4.1.4劳斯判据的应用
4.2辐角定理和奈奎斯特稳定判据
4.2.1辐角定理
4.2.2奈奎斯特稳定判据
4.2.3奈奎斯特稳定判据的应用
4.3伯德图的稳定性分析
4.4基于频率特性的性能分析与优化
4.4.1幅值裕度
4.4.2相角裕度
4.4.3利用开环频率特性分析系统性能
4.5控制系统的闭环频率特性
4.5.1用向量法求闭环频率特性
4.5.2等M圆图和等N圆图
4.5.3尼柯尔斯图
4.5.4利用闭环幅频特性分析和估算系统的性能
4.6小结
4.7习题
第5章闭环控制系统的误差分析
5.1稳态误差分析
5.1.1稳态误差的定义
5.1.2控制系统的型别
5.1.3给定输入作用下系统的稳态误差
5.1.4扰动输入作用下系统的稳态误差
5.2稳态误差与对数幅频特性曲线的关系
5.2.1稳态位置误差系数的确定
5.2.2稳态速度误差系数的确定
5.2.3稳态加速度误差系数的确定
5.2.4降低稳态误差的方法
5.3小结
5.4习题
第6章自动控制系统的校正
6.1控制系统校正的基本概念
6.1.1校正方式
6.1.2性能指标
6.1.3设计方法
6.1.4基本控制规律
6.2串联校正装置及其特性
6.3串联校正的设计
6.3.1串联校正的频域法设计
6.3.2串联校正的根轨迹法设计
6.3.3串联校正的期望对数频率特性设计法
6.4反馈校正的设计
6.4.1反馈校正装置对系统特性的影响
6.4.2反馈校正装置的设计方法
6.4.3反馈校正的特点
6.5复合控制校正
6.6小结
6.7习题
第7章控制系统实例
7.1直流电动机的控制
7.1.1电枢控制
7.1.2磁场控制
7.1.3直流电动机的反馈控制
7.2楼宇电梯的拖动控制系统
7.3分体单冷空调自动控制系统
7.3.1分体单冷空调的基本工作原理
7.3.2分体单冷空调自动控制系统结构
7.4锅炉设备的控制
7.4.1汽包水位控制
7.4.2蒸汽过热系统的控制
7.4.3锅炉燃烧过程的控制
7.5青霉素发酵过程MLS-SVM逆系统内模控制
7.6液压控制系统
7.6.1液压控制系统的建模过程
7.6.2液压基本元件的数学描述
7.6.3液压位置控制系统的建模
7.6.4液压速度控制系统建模
附录
附录A拉普拉斯变换
A.1拉普拉斯变换的定义
A.2拉普拉斯变换的基本性质
A.3拉普拉斯反变换
附录BMATLAB在控制系统中的应用
B.1用MATLAB建立传递函数模型
B.2利用MALTAB进行时域分析
附录C部分重要术语
附录D部分习题答案
参考文献
内容摘要
本书是“十三五”江苏省高等学校重点教材。本书较全面、系统地介绍了“控制工程基础”课程的基本内容，并注重对基本理论、基本概念和基本分析方法的阐述。内容包括绪论、线性控制系统的运动方程及模型、线性系统的时域和频域分析方法、闭环控制系统的稳定性分析、闭环控制系统的误差分析、自动控制系统的校正、控制系统实例、拉普拉斯变换、MATLAB在控制系统中的应用等。全书内容丰富，层次分明，能满足理工科高等院校相关专业的教学需要。教材内容理论联系实际，叙述重点突出，说理深入浅出，文字简练流畅，易于自学。重要知识点配有视频(可扫描二维码获取)，旨在帮助学生加深对基本概念的理解和提高分析、综合问题的能力。本书可作为高等院校本科机械、电子、计算机、通信、化工、仪器仪表、建筑环境、汽车等非自动化类专业学生的“控制工程基础”课程教材，同时也可作为自动控制专业经典控制理论课程的相应教材，也可供从事控制工程的科技人员参考。
精彩内容
前言本书是“十三五”江苏省高等学校重点教材。 自动控制理论作为一门科学，自它诞生之日起就显示出了强大的生命力。科学技术日新月异的发展，为自动控制理论的广泛应用提供了完备和有效的技术手段，使自动控制理论不断展现出新的活力和生机。在国家实施以信息化带动工业化，走新型工业化道路的战略，实现制造业数字化、网络化、智能化的过程中，以自动控制理论为理论指导的自动化技术无疑将起着重要的桥梁和纽带作用。 本书主要面向机械、电子、计算机、通信、化工、仪器仪表、建筑环境、汽车等非自动化类专业学生，从应用角度深入浅出地介绍自动控制的基本原理，沿着自动控制理论发展的历程进行介绍。本书是在汲取国内外同类教材的优点并结合编者多年的教学实践基础上编写的。 本书主要有三个方面的特点： （1）章节结构体系。以时域分析法、根轨迹法、频率分析法为主线，将三种分析方法独立成章；将判断稳定性的各类判据合为一章；集中介绍软件应用，将“MATLAB在控制系统中的应用”在附录中作为专题论述，便于读者查阅。本书知识构成和结构体系合理，便于学习和阅读。 （2）工程实例。除了有与工程应用紧密结合、具有代表性的例题和习题外，增设一章“控制系统实例”，涉及电气、暖通、生物等各个方面，便于相关专业的学生进一步了解。 （3）网络应用。为适应学时减少、内容不减但基础知识需加强带来的教学困惑，本书将部分重要的知识点、例题、习题制成小视频并结合二维码以便学生扫码学习。 本书由江苏大学“控制工程基础”教学团队组织编写，由朱孝勇、傅海军、凌智勇、陈汇龙、吉奕、王博负责编写，并由朱孝勇、傅海军任主编，并负责全书的统稿。在本书的内容策划与撰写过程中，浙江工业大学国家级教学名师王万良教授等给予了热情的支持与帮助，并提出了许多宝贵的意见，在此表示衷心的感谢。 本书是江苏省高等教育教改研究课题（2017JSJG）和江苏大学高等教育教改研究课题（2017JGYB045）的研究成果之一，并受到江苏高校优势学科建设工程项目（PADA）的资助。 在本书的编写过程中，机械工业出版社、江苏大学给予了大力支持和帮助在此深表谢意。 限于编者水平，书中难免存在问题和不足之处，恳请广大读者批评指正。联系邮箱为hjfu21@126.com。 编者
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