高职高专电气自动化"十二五"规划教材:自动控制原理.pdf

高职高专电气自动化
 

书籍描述

内容简介
本书主要分为经典控制理论和现代控制理论两部分,以经典控制理论为主,内容包括:控制系统的基本概念、控制系统的数学模型、时域分析法、频率特性法、系统的校正和设计、采样控制系统和控制系统的状态空间法。
  本书注重自动控制原理与工程实践相结合,基本原理与方法阐述透彻,层次分明,篇幅简练,且每章节附有小节和习题,使本书更具有可教学性和可自学性。
  本书适合作为高职高专工业电气自动化专业及其相近专业的教材,也可供从事自动控制方面工作的工程技术人员参考使用。

编辑推荐
《高职高专电气自动化"十二五"规划教材:自动控制原理》适合作为高职高专工业电气自动化专业及其相近专业的教材,也可供从事自动控制方面工作的工程技术人员参考使用。

作者简介
张岳,辽宁科技学院电信学院,博士,教授,研究方向为特种电机与风力发电,以第一作者发表高水平学术论文12篇,其中EI检索4篇。主编出版了《集散控制系统及现场总线》、《自动控制原理》和《MATLAB程序设计与应用基础教程》三部教材,其中《集散控制系统及现场总线》被评为“十一五”国家级规划教材。本溪市第四届自然科学青年学科带头人称号, 2009、2010年获本溪市自然科学学术成果奖学术论文类一等奖,2010年获辽宁省自然科学学术成果奖学术论文类三等奖,2010年3月被评为院科技先进工作者,2010年被聘为辽宁省中青年决策咨询专家库专家,本溪市第五届自然科学学科带头人,2010年辽宁科技学院博士科研启动基金项目“磁障转子无刷双馈电机及其运行特性”的负责人。

目录
第1章控制系统的基本概念
1.1控制系统的发展历史
1.2控制系统的基本类型
1.2.1恒值控制系统和随动控制系统
1.2.2线性控制系统和非线性控制系统
1.2.3连续控制系统和采样控制系统
1.2.4开环控制系统和闭环控制系统
1.3控制系统的基本要求
小结
习题
第2章控制系统的数学模型
2.1建立动态微分方程的一般方法
2.2传递函数
2.2.1传递函数的基本概念
2.2.2典型环节及其传递函数
2.3系统的动态结构图
2.3.1结构图的构成
2.3.2控制系统的传递函数
2.4结构图的等效变换
2.4.1串联环节的等效变换
2.4.2并联环节的等效变换
2.4.3反馈环节的等效变换
2.4.4结构图的等效变换法则
2.4.5系统结构图等效变换举例
小结
习题
第3章时域分析法
3.1典型输入信号及时域性能指标
3.1.1典型输入信号
3.1.2输入量为单位阶跃函数的系统暂态性能指标
3.2控制系统的稳定性
3.2.1线性系统稳定性的概念
3.2.2劳斯(Routh)判据
3.3一阶系统的阶跃响应
3.3.1一阶系统的数学模型
3.3.2一阶系统的暂态响应
3.3.3一阶系统的暂态性能指标
3.3.4三种典型输入信号响应之间的关系
3.4二阶系统的阶跃响应
3.4.1二阶系统的数学模型
3.4.2二阶系统的暂态响应
3.4.3二阶系统的暂态性能指标
3.4.4高阶系统与闭环主导极点
3.5系统的稳态误差分析
3.5.1误差与稳态误差
3.5.2在典型输入信号作用下的稳态误差
3.5.3扰动信号作用下的稳态误差
3.5.4减少稳态误差的措施
小结
习题
第4章频率特性法
4.1频率特性的基本概念
4.1.1频率特性的定义
4.1.2频率特性的描述方式
4.2典型环节的频率特性
4.2.1放大(比例)环节
4.2.2积分环节
4.2.3微分环节
4.2.4惯性环节(一阶系统)
4.2.5二阶振荡环节(二阶系统)
4.2.6延迟环节
4.3开环频率特性的绘制
4.3.1幅相频率特性曲线的绘制
4.3.2对数频率特性曲线的绘制
4.4稳定性判据
4.4.1奈奎斯特稳定判据
4.4.2控制系统的相对稳定性
4.5开环频率特性与性能指标
4.5.1开环频率特性与系统性能
4.5.2开环频率特性与系统暂态性能指标
小结
习题
第5章系统的校正与设计
5.1系统校正的概念
5.2常用控制规律
5.2.1比例P控制
5.2.2比例微分PD控制
5.2.3比例积分PI控制
5.2.4比例积分微分PID控制
5.3校正装置与特性
5.3.1超前校正装置
5.3.2滞后校正装置
5.3.3滞后一超前校正装置
5.4校正方法及校正装置的设计
5.4.1串联校正
5.4.2反馈校正
5.4.3复合校正
5.5SISOTOOL工具箱在控制系统补偿器中的应用
小结
习题
第6章采样控制系统
6.1采样控制系统的基本概念
6.1.1采样脉冲控制系统
6.1.2数字控制系统
6.2信号的采样和保持
6.2.1信号的采样
6.2.2信号的保持
6.3z变换
6.3.1z变换的定义
6.3.2z变换的求取
6.3.3z变换的基本定理
6.3.4z反变换
6.4采样系统的传递函数
6.4.1脉冲传递函数的基本概念
6.4.2开环系统(或环节)的脉冲传递函数
6.4.3闭环采样系统的脉冲传递函数
6.5采样系统的稳定性与稳态误差
6.5.1采样系统的稳定性
6.5.2采样系统的稳态误差
小结
习题
第7章控制系统的状态空间法
7.1现代控制理论与经典控制理论比较
7.2状态空间法的基本概念
7.2.1基本术语
7.2.2系统状态空间描述的特点
7.3状态空间法的建立
7.3.1将高阶微分方程化为状态空间表达式
7.3.2将传递函数化为状态空间表达式
7.3.3将结构图化为状态空间表达式
7.3.4由状态空间表达式确定系统传递函数
7.4系统的运动
7.4.1矩阵指数的定义
7.4.2矩阵指数的性质
7.4.3矩阵指数的计算
7.4.4线性定常系统的受控运动
7.5系统的能控性和可观测性
7.5.1能控性和可观测性的概念
7.5.2线性定常系统的能控性判据
7.5.3线性定常系统的可观测性判据
7.6状态反馈与极点配置
7.6.1单输入/单输出系统的状态反馈和输出反馈
7.6.2两种反馈形式的特点
7.6.3极点配置法
小结
习题
附录A拉普拉斯变换
附录BMATLAB基础知识
B.1MATLAB的开发环境
B.2MATLAB的基础知识
B.3部分MATLAB函数说明
附录C常用中英文对照表
参考文献

文摘
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