自动控制原理

第1章 自动控制的一般概念

1.1 引言

1.2 自动控制理论发展概述

1.3 自动控制和自动控制系统的基本概念

1.3.1 自动控制问题的提出

1.3.2 开环控制系统

1.3.3 闭环控制系统..

1.3.4 开环控制系统与闭环控制系统的比较

1.3.5 复合控制系统

1.4 自动控制系统的基本组成

1.5 控制系统示例

1.6 自动控制系统的分类

1.6.1 恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统

1.6.2 定常系统和时变系统

1.6.3 线性系统和非线性系统

1.6.4 连续系统与离散系统

1.6.5 单变量系统和多变量系统

1.7 对控制系统性能的基本要求

1.8 本课程的研究内容

1.9 小结

习题

第2章 控制系统的数学模型

2.1 引言

2.2 控制系统的时域数学模型

2.2.1 线性元部件、线性系统微分方程的建立

2.2.2 非线性系统微分方程的线性化

2.2.3 线性定常微分方程求解

2.2.4 运动的模态

2.3 控制系统的复域数学模型

2.3.1 传递函数

2.3.2 常用控制元件的传递函数

2.3.3 典型环节

2.3.4 传递函数的标准形式

2.4 控制系统的结构图及其等效变换

2,4.1 结构图

2.4.2 结构图等效变换

2.5 控制系统的信号流图

2.5.1 信号流图

2.5.2 梅逊增益公式

2.6 控制系统的传递函数

2.6.1 系统的开环传递函数

2.6.2 闭环系统的传递函数

2.6.3 闭环系统的误差传递函数

2.7 小结

习题

第3章 线性系统的时域分析与校正

3.1 概述

3.1.1 时域法的作用和特点

3.1.2 时域法常用的典型输入信号

3.1.3 系统的时域性能指标

3.2 一阶系统的时间响应及动态性能

3.2.1 一阶系统传递函数标准形式及单位阶跃响应

3.2.2 阶系统动态性能指标计算

3.2.3 典型输入下一阶系统的响应

3.3 二阶系统的时间响应及动态性能

3.3.1 二阶系统传递函数标准形式及分类

3.3.2 过阻尼二阶系统动态性能指标计算

3.3.3 欠阻尼二阶系统动态性能指标计算

3.3.4 改善二阶系统动态性能的措施

3.3.5 附加闭环零极点对系统动态性能的影响

第4章 根轨迹法

第5章 线性系统的频域分析与校正

第6章 线性离散系统的分析与校正

第7章 非线性控制系统分析

第8章 控制系统的状态空间分析与综合

附录A 拉普拉斯变换及反变换

附录B 常见的无源及有源校正网络

附录C 综合练习题

附录D 习题答案

参考文献

本书比较全面、系统地介绍了自动控制理论的基本内容和控制系统的分析、校正及综合设计方法。全书共分为8章，主要包括自动控制的基本概念，系统数学模型的建立，用以对控制系统进行分析、校正的时域法、根轨迹法和频域法，线性离散系统的分析与校正方法，分析非线性系统的相平面法和描述函数法以及控制系统的状态空间分析与综合设计方法等内容。全书计算绘图附有相应的MATLAB程序，每章给出了相应的内容提要和知识脉络图，并配有适当的习题；附录中有综合练习题以及各章习题的答案。本书可作为高等学校电子信息科学类、仪器仪表类、电气信息类、自动控制类相关专业的教材，可作为成人教育和继续教育的教材，也可作为科技人员的参考用书。