自动控制原理

序

前言

第1章绪论

1.1自动控制系统简介

1.2自动控制系统的类型

1.3控制系统性能的基本要求

1.4本章小结

习题

第2章连续系统的数学模型

2.1系统数学模型的概念

2.2微分方程模型

2.3拉普拉斯变换

2.4传递函数

2.5结构图

2.6控制系统数学模型的MATLAB表示

2.7本章小结

习题

第3章时域分析法

3.1稳定性分析

3.2暂态性能分析

3.3稳态性能分析

3.4MATLAB辅助分析控制系统时域性能

3.5本章小结

习题

第4章频率法

4.1频率特性

4.2典型环节的伯德图

4.3控制系统开环频率特性的伯德图

4.4由伯德图确定传递函数

4.5奈奎斯特稳定判据

4.6相对稳定性分析

4.7MATLAB在频率法中的应用

4.8本章小结

习题

第5章PID控制设计方法

5.1控制系统设计概述

5.2PID控制及其对系统性能的影响

5.3PID控制器的工程设计方法

5.4Simulink在控制系统仿真中的应用

5.5本章小结

习题

第6章离散系统控制理论

6.1信号的采样与保持

6.2差分方程

6.3Z变换

6.4z传递函数

6.5稳定性分析

6.6暂态性能分析

6.7稳态误差分析

6.8数字PID控制

6.9MATLAB在离散系统分析中的应用

6.10本章小结

习题

第7章非线性控制系统分析

7.1典型非线性特性

7.2描述函数法

7.3典型非线性特性的描述函数

7.4用描述函数法分析非线性系统的自激振荡

7.5MATLAB在非线性系统分析中的应用

7.6本章小结

习题

习题参考答案

参考文献

　　本书为作者主持完成的国家精品课程“自动控制原理”建设成果之一，面向机械、电子、计算机、通信、化工、仪器仪表等非自动化类专业学生，从应用角度系统地阐述自动控制的基本方向，注重实用性。全书共7章。第1章介绍自动控制的基本概念。第2章介绍连续系统的数学模型，包括微分方程、传递函数、结构图等。作为必要的数学基础，简要介绍了拉普拉斯变换的基本方法。第3章介绍线性连续系统的时域分析方法，包括稳定性、暂态性能和稳态误差等系统性能的分析。第4章介绍控制系统的频率法。第5章介绍控制系统中广为应用的PID控制工程设计方法。第6章介绍离散系统的分析方法。第7章介绍非线性系统的描述函数法。本书每章最后都简要介绍了使用MATLAB仿真软件辅助分析控制系统的方法。书后给出了习题参考答案。本书可作为电子信息类、仪器仪表类、机械类、化工类等非自动化类专业的控制工程基础、自动控制原理等课程教材，也可以作为教学型大学自动化、电气工程及其自动化等专业的自动控制原理课程教材。【作者简介】　　王万良，男，1957年出生，江苏高邮人。1982年1月江苏大学工业自动化专业毕业。2001年8月同济大学控制理论与控制工程专业博士研究生毕业，获工学博士学位。1997年晋升教授。现任浙江工业大学信息工程学院教授、博士生导师、副院长、自动化研究所所长、控制理论与控制工程（浙江省高校重点学科）学科带头人、博士点负责人、硕士点负责人。兼任中国人工智能学会理事、智能系统工程专业委员会副主任、可拓工程专业委员会常务委员、智能控制与智能管理专业委员会委员、神经网络与计算智能专业委员会委员、中国系统仿真学会理事、《系统仿真学报》编委、中国电工技术学会高校工业自动化教学委员会委员等职。入选“浙江省跨世纪学术和技术带头人”、“浙江省高校中青年学科带头人”。获国务院“政府特殊津贴”。在人工智能及其应用研究方面，主持完成国家自然科学基金、国家863计划、省重大科技计划、省自然科学基金等20多项，获得省部级科技进步奖6项，在国内外重要学术刊物和会议上发表100余篇学术论文。在教学方面，为本科生、研究生讲授了“人工智能及其应用”、“智能控制”、“自动控制原理”、“现代控制理论”等多门课程，教学效果优秀，获得“中青年十佳讲课教师”称号。合著《计算机新型控制策略及其应用》（清华大学出版社，1998）。编著浙江省高校重点建设教材《自动控制原理》（科学出版社，2001）。