自动控制原理与仿真

前言

第一章 概述

第一节 自动控制技术与系统组成

第二节 自动控制系统分类

第三节 控制系统性能要求

第四节 自动控制原理的基本内容及应用

第五节 计算机辅助设计与仿真应用知识

本章小结

思考题与习题

第二章 经典控制系统数学模型

第一节 经典控制中的数学模型

第二节 微分方程与传递函数

第三节 典型环节数学模型描述

第四节 方框图及其等效变换

第五节 简单控制系统的数学模型

第六节 控制器的数学模型

第七节 Scilab在系统数学描述中的应用

本章小结

思考题与习题

第三章 线性连续控制系统的时域分析

第一节 典型输入信号与时域响应性能指标

第二节 系统稳定性分析

第三节 系统动态性能分析

第四节 高阶系统动态性能分析

第五节 系统稳态性能分析

第六节 Scilab在时域分析中的应用

本章小结

思考题与习题

第四章 线性连续系统的根轨迹分析

第一节 根轨迹分析法的基本概念

第二节 绘制根轨迹的基本规则和方法

第三节 用根轨迹分析系统性能

第四节 系统结构参数对根轨迹的影响

第五节 Scilab在根轨迹分析中的应用

本章小结

思考题与习题

第五章 线性连续控制系统的频域分析

第一节 频域分析法的基本概念

第二节 典型环节频率特性

第三节 用频域法分析系统性能

第四节 Scilab在频域分析法中的应用

本章小结

思考题与习题

第六章 线性连续控制系统的校正

第一节 控制系统设计与校正的基本概念

第二节 局部反馈校正

第三节 前馈补偿校正

第四节 串联校正

本章小结

思考题与习题

第七章 PID控制参数整定及其系统仿真

第一节 PID控制器

第二节 PID参数整定方法

第三节 PID参数工程整定法应用仿真

第四节 大迟延控制系统和比值控制系统的仿真

本章小结

思考题与习题

第八章 线性离散时间控制系统的分析

第一节 离散时间控制系统的基本概念

第二节 信号的采样和复现

第三节 差分法与差分方程

第四节 Z变换与脉冲传递函数

第五节 线性离散时间系统的数学模型

第六节 线性定常离散时间系统的稳定性分析

第七节 线性定常离散时间系统动态性能分析

第八节 线性定常离散时间系统稳态性能分析

第九节 数字计算机控制及其采样周期的影响

第十节 数字PID控制器及其系统仿真

本章小结

思考题与习题

第九章 非线性控制系统的仿真分析

第一节 非线性系统基本概念

第二节 典型的非线性特性环节

第三节 非线性系统的分析方法简介

第四节 非线性控制系统的Xcos仿真应用分析

本章小结

思考题与习题

第十章 开关量逻辑控制系统简介

第一节 开关量控制系统基本概念

第二节 基本逻辑功能环节

第三节 可靠性技术基础知识

本章小结

思考题与习题

附录 Scilab科学计算自由软件应用基础

附录A Scilab应用基础

附录B Xcos应用基础

附录C CACSD应用基础

附录D Scilab部分常用指令函数

附录E Scilab的许可协议参考译文

参考文献

本书为普通高等教育“十二五”规划教材。本书共十章，主要内容包括经典控制原理与仿真概述，经典控制系统数学模型，线性连续系统的时域分析、根轨迹分析、频域分析、系统校正，PID控制参数整定及其系统仿真，线性离散时间控制系统分析，非线性控制系统仿真分析，开关量逻辑控制基础知识。各章有小结、思考题与习题，以及相应的Scilab/Xcos应用举例，并在附录提供科学计算自由软件Scilab/Xcos/CACSD应用基础、常用指令函数表及其自由软件许可协议参考译文。本书配有电子课件。

    
《自动控制原理与仿真(Scilab应用)》以经典控制原理为主。重点是关于线性定常连续时间和离散时间控制系统的分析及其仿真；在用时域分析方法、复域根轨迹分析方法、频域分析方法对系统的稳定性能、动态性能和稳态性能的分析中，强调对时域响应性能的分析及仿真；在具体论述中简化部分推导计算和绘制图表的过程，应用仿真分析以探讨规律，着重分析方法和结论的应用；加强PID控制技术应用的时域仿真及典型非线性特性对系统控制性能影响的研究。本书由西安电力高等专科学校谢援朝主编。