自动控制原理

前 言

先自动控制原理（非自动化类）第2版

序

前言

第1章绪论1

1.1自动控制系统简介1

1.2自动控制系统的类型4

1.3控制系统性能的基本要求7

1.4本章小结8

习题8

第2章连续系统的数学模型10

2.1系统数学模型的概念10

2.2微分方程模型11

2.3拉普拉斯变换基础15

2.4传递函数22

2.5结构图26

2.6控制系统数学模型的MATLAB表示32

2.7本章小结34

习题35

第3章时域分析法39

3.1稳定性分析39

3.2暂态性能分析44

3.3稳态性能分析55

3.4MATLAB辅助分析控制系统时域

性能62

3.5本章小结64

习题65

第4章频率法68

4.1频率特性68

4.2典型环节的伯德图71

4.3控制系统开环频率特性的伯德图75

4.4由伯德图确定传递函数80

4.5奈奎斯特稳定判据82

4.6相对稳定性分析88

4.7MATLAB在频率法中的应用90

4.8本章小结92

习题93

第5章PID控制设计方法96

5.1控制系统设计概述96

5.2PID控制及其对系统性能的影响99

5.3PID控制器的工程设计方法101

5.4Simulink在控制系统仿真中的应用105

5.5本章小结106

习题106

第6章离散系统控制理论108

6.1信号的采样与保持108

6.2差分方程111

6.3Z变换112

6.4Z传递函数117

6.5稳定性分析121

6.6暂态性能分析124

6.7稳态误差分析126

6.8数字PID控制127

6.9MATLAB在离散系统分析中的应用128

6.10本章小结129

习题131

第7章非线性控制系统分析134

7.1典型非线性特性134

7.2描述函数法137

7.3典型非线性特性的描述函数139

7.4用描述函数法分析非线性系统的自激

振荡142

7.5MATLAB在非线性系统分析中的应用146

7.6本章小结146

习题146

附录复变函数基础149

习题参考答案154

参考文献160

《自动控制原理（非自动化类 第2版）》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。对于少学时的专业，可以只讲授第1～5章的主要内容。作者通过浙江工业大学国家精品课程“自动控制原理”网站和机械工业出版社网站，向读者免费提供电子教案、习题解答、教学录像等丰富的教学资源。