自动控制原理分析及应用

前言

第1章 自动控制系统的认知

1.1 自动控制系统的一般概念

1.2 自动控制的基本方式

1.3 自动控制系统的基本组成及类型

1.4 自动控制系统的性能指标

本章小结

思考与练习题

第2章 线性系统数学模型的建立

2.1 系统的微分方程

2.2 非线性数学模型的线性化

2.3 传递函数

2.4 典型环节 的数学模型

2.5 方框图

2.6 系统闭环传递函数的求取

实验1典型环节 的模拟

本章小结

思考与练习题

第3章 线性系统的时域分析法

3.1 典型输入信号和时域性能指标

3.2 一阶系统的时域分析

3.3 二阶系统的时域分析

3.4 高阶系统分析

3.5 线性系统的稳定性分析及代数判据

3.6 系统的稳态特性分析

实验2二阶系统的阶跃响应特性

实验3线性系统稳定性的研究

实验4线性系统静态误差实验

本章小结

思考与练习题

第4章 线性系统的频域分析法

4.1 频率特性的基本概念

4.2 系统的极坐标图

4.3 系统的对数坐标图

4.4 用频率法分析系统的稳定性

4.5 控制系统的相对稳定性分析

4.6 频域性能指标与时域性能指标的关系

实验5控制系统频率特性仿真研究

本章小结

思考与练习题

第5章 控制系统的校正与设计

5.1 引言

5.2 基本控制规律分析

5.3 常用校正装置及其特性

5.4 采用频率法进行串联校正

5.5 反馈校正及其参数确定

实验6控制系统校正装置的应用（设计性）

本章小结

思考与练习题

第6章 线性离散控制系统

6.1 离散控制系统概述

6.2 采样过程及信号复现

6.3 离散控制系统的数学模型

6.4 离散控制系统性能分析

本章小结

思考与练习题

第7章 自动控制系统应用举例

7.1 直流调速系统概述

7.2 单闭环调速系统

7.3 转速、电流双闭环直流调速系统

7.4 脉宽调制（PWM）调速控制系统

本章小结

思考与练习题

第8章 控制系统的MATLAB仿真

8.1 MATLAB简介

8.2 经典控制系统分析中常用命令简介

8.3 MATLAB在时域系统分析中的应用

8.4 MATLAB在频域系统分析中的应用

8.5 应用MATLAB进行离散系统分析

本章小结

思考与练习题

附录 拉普拉斯变换及应用

F1拉普拉斯变换的概念

F2拉氏变换的性质

F3拉氏变换的逆变换及其性质

F4拉氏变换的应用举例

F5拉氏变换的基本性质与相关知识

参考文献

遵循“淡化理论、加强应用、联系实际、突出特色”的高职教材编写原则，主要介绍经典控制理论的基本内容和典型控制系统的原理与应用，内容包括自动控制的一般概念、自动控制系统的数学模型、自动控制系统的时域分析法、自动控制系统的频率分析法、自动控制系统的校正、直流调速系统、PWM调速系统及实验，适用于各类高职高专电气控制类及其相关专业的教学需要，也可供有关工程技术人员参考。

《自动控制原理分析及应用》将突出两大特点：一是体系组织方面，在原有同类教材基础上进行了较大调整和扩充。全书可分为控制理论和系统应用两大部分，对控制理论进行了删削重组，把时域法和频率特性统一整合成三性分析；同时对控制系统进行了类别增补，特别是增加了直流调速系统、PWM调速系统，既改变了以往系统类别过于单调的局面，也有效地扩大了教材应用面。二是内容取舍方面，主要介绍经典控制理论和常用控制系统，并且做到删繁就简，去旧推新，加强了对基本理论和应用的阐述，减少了公式和结论的理论推导过程，去掉了应用较少的根轨迹法，增添了应用日益普遍的、基于MATLAB的计算机辅助系统分析和优化设计的内容，既为教师进行CAI教学提供了条件，又使学生有机会掌握一种系统分析与设计的现代工具。