自动控制原理

第1章 自动控制系统概述

1．1 自动控制与自动控制系统

1．1．1 自动控制及其任务

1．1．2 自动控制系统的基本组成

1．1．3 自动控制系统的结构形式

1．2 自动控制系统示例

1．3 自动控制系统的分类

1．4 控制系统的性能要求

1．5 自动控制理论概要

1．5．1 自动控制理论的发展

1．5．2 本书内容及实际应用

问题

小结

习题

第2章 控制系统的数学模型

第1章  自动控制系统概述

1．1  自动控制与自动控制系统

1．1．1  自动控制及其任务

1．1．2  自动控制系统的基本组成

1．1．3  自动控制系统的结构形式

1．2  自动控制系统示例

1．3  自动控制系统的分类

1．4  控制系统的性能要求

1．5  自动控制理论概要

1．5．1  自动控制理论的发展

1．5．2  本书内容及实际应用

问题

小结

习题

第2章  控制系统的数学模型

2．1  控制系统的微分方程

2．1．1  列写微分方程的一般方法

2．1．2  系统微分方程的建立

2．1．3  线性微分方程的解

2．2  非线性方程的线性化

2．3  控制系统的传递函数

2．3．1  传递函数的概念及性质

2．3．2  典型环节的传递函数及其动态响应

2．4  控制系统动态结构图

2．4．1  动态结构图的概念及建立方法

2．4．2  结构图的等效变换与化简

2．4．3  梅森增益公式

2．5  闭环系统的传递函数

2．5．1  系统的开环传递函数

2．5．2  系统的闭环传递函数

2．5．3  系统的误差传递函数

2．6  控制系统数学模型建立举例

2．7  用MAT1AB处理系统数学

模型

小结

习题

第3章  时域分析法

3．1  典型响应及性能指标

3．1．1  典型输人信号

3．1．2  阶跃响应的性能指标

3．2  一阶系统分析

3．2．1  一阶系统数学模型及单位阶跃响应

3．2．2  一阶系统的性能指标

3．3  二阶系统分析

3．3．1  二阶系统数学模型及单位阶跃响应

3．3．2  二阶系统的性能指标

3．3．3  带零点的二阶系统的单位阶跃响应

3．3．4  改善二阶系统性能的措施

3．4  高阶系统性能分析

3．5  系统稳定性分析

3．5．1  稳定的数学条件及定义

3．5．2  劳斯稳定判据

3．5．3  结构不稳定问题

3．6  系统稳态误差分析

3。6．1  误差与稳态误差

3．6．2  给定信号作用下系统稳态误差的计算

3．6．3  扰动输入作用下系统稳态误差的计算

3．6．4  稳态误差的抑制

3．7  用时域法分析系统性能示例

3．8  MATuB用于时域分析

小结

习题

第4章  根轨迹分析法

4．1  根轨迹

4．1．1  根轨迹的基本概念

4．1．2  根轨迹方程

4．2  根轨迹的绘制

4．2．1  绘制根轨迹的基本法则

4．2．2  根轨迹绘制举例

4．3  广义根轨迹

4．3．1  非最小相位根轨迹

4．3．2参数根轨迹

4．3．3  根轨迹簇的绘制

4．3．4零度根轨迹

4．4  开环零、极点对系统性能的影响

4．4．1  增加开环零点对根轨迹的影响

4．4．2  增加开环极点对根轨迹的影响

4．4．3  增加开环偶极子对根轨迹的影响

4．5  用根轨迹分析控制系统

4．6  MAT1AB绘制根轨迹

小结

习题

第5章  频率特性法

5．1  频率特性的基本概念

5．1．1  频率特性的定义

5．1．2  频率特性的几何表示法

5．2  典型环节的频率特性

5．2．1  比例环节

5．2．2  积分环节

5．2．3  微分环节

5．2．4  惯性环节

5．2．5  一阶微分环节

5．2．6  振荡环节

5．2．7  时滞环节

5．3  控制系统开环频率特性

5．3．1  系统开环幅相频率特性曲线

5．3．2  开环对数频率特性曲线

5．4  实验法确定系统传递函数

5．5  频率特性法分析系统稳定性

5．5．1  开环频率特性和闭环特征方程的关系

5．5．2  相角变化量和系统稳定性的关系

5．5．3  奈奎斯特稳定判据

5．5．4  对数频率稳定判据

5．5．5  系统的相对稳定性及稳定裕度

5．6  频率特性与系统性能的关系

5．6．1  开环频率特性与闭环系统性能的关系

5．6．2  开环频率特性与动态性能的关系

5．7  利用MA1AB进行频域分析

5．7．1  频率特性图的绘制

……

第6章  控制系统的设计与校正

第7章  线性离散控制系统的分析

第8章  非线性系统分析

附录A  常用函数拉氏变换对照表

附录B  常用函数Z变换对照表

参考文献

《自动控制原理/21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材》从实际应用出发，简明扼要地介绍了自动控制的基本理论及其工程应用。全书共分8章，内容包括自动控制系统概述、控制系统的数学模型、时域分析法、根轨迹分析法、频率特性法、控制系统的设计与校正、线性离散控制系统的分析和非线性系统分析等传统内容，但强调物理概念和实际应用。为强化工程应用背景，本书还系统介绍了现代MATLAB应用技术。

　　《自动控制原理/21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材》在数学基础、控制理论、工程应用及MATLAB仿真方面，具有系统性和统一性，并对例题和习题进行了精选，难易结合。本书可供工科高等院校使用，适合于作为应用型本科自动化专业、电气工程及自动化专业、机电一体化及各相关专业的教材。