本書是根據(jù)教育部高等學(xué)校自動(dòng)化類專業(yè)自動(dòng)控制原理課程教學(xué)大綱和高等工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的要求編寫的。全書從高等工程教育對(duì)人才培養(yǎng)的新要求出發(fā)，討論了經(jīng)典控制理論的基本概念、基本原理和基本方法，嘗試將新工科和高等工程教育認(rèn)證的內(nèi)涵特征融入控制系統(tǒng)建模、分析與綜合，致力于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐動(dòng)手能力和解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。全書共九章和兩個(gè)附錄。九章內(nèi)容包括：緒論，線性控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，控制系統(tǒng)的時(shí)域分析，根軌跡法，控制系統(tǒng)的頻域分法，控制系統(tǒng)的校正與設(shè)計(jì)，非線性控制系統(tǒng)，離散控制系統(tǒng)和直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)分析與綜合。兩個(gè)附錄包括： Matlab/Simulink在控制系統(tǒng)分析與綜合中的應(yīng)用實(shí)例，自動(dòng)化領(lǐng)域重要學(xué)術(shù)期刊、會(huì)議及文獻(xiàn)檢索工具。本書可作為自動(dòng)化類、電氣工程類、電子信息類、儀器儀表類等相關(guān)專業(yè)的本科生教材，也可供從事控制理論與控制工程研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用的科技工作者參考使用。
"本書從課程性質(zhì)與目標(biāo)定位、課程內(nèi)容與教學(xué)要求、基本概念與核心概念、系統(tǒng)分析與綜合等關(guān)鍵問(wèn)題入手，探索融合啟發(fā)式、探究式、討論式等多樣化的教與學(xué)的學(xué)習(xí)方式，融入了新工科和高等工程教育認(rèn)證的若干內(nèi)涵特征。"
"1緒論(1)
1.1控制理論的形成與發(fā)展(1)
1.1.1自動(dòng)控制理論階段(2)
1.1.2現(xiàn)代控制理論階段(6)
1.1.3智能控制理論階段(6)
1.2自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念(9)
1.2.1手動(dòng)控制與自動(dòng)控制系統(tǒng)(9)
1.2.2自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)(12)
1.2.3自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本變量(13)
1.2.4開環(huán)控制系統(tǒng)(13)
1.2.5閉環(huán)控制系統(tǒng)(14)
1.2.6復(fù)合控制系統(tǒng)(15)
1.3自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的基本要求(16)
1.3.1穩(wěn)定性(16)
1.3.2動(dòng)態(tài)特性(18)
1.3.3靜態(tài)特性(20)
1.4自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類(21)
1.4.1線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)(21)
1.4.2連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)(22)
1.4.3恒值系統(tǒng)與隨動(dòng)系統(tǒng)(23)
1.4.4單變量系統(tǒng)與多變量系統(tǒng)(23)
1.4.5確定性系統(tǒng)與不確定性系統(tǒng)(23)
1.4.6集中參數(shù)系統(tǒng)與分布參數(shù)系統(tǒng)(23)
1.5教學(xué)內(nèi)容與要求(23)
1.5.1教學(xué)內(nèi)容(23)
1.5.2教學(xué)要求(24)
本章小結(jié)(25)
本章習(xí)題(25)
2線性控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(26)
2.1微分方程描述法(26)
2.2傳遞函數(shù)描述法(31)
2.2.1傳遞函數(shù)的定義(31)
2.2.2傳遞函數(shù)的基本性質(zhì)(31)
2.2.3典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)(32)
2.3方框圖描述法(35)
2.3.1方框圖的定義(35)
2.3.2方框圖的等效變換(37)
2.4信號(hào)流圖描述法(41)
2.4.1信號(hào)流圖的定義與基本術(shù)語(yǔ)(42)
2.4.2信號(hào)流圖的基本性質(zhì)(42)
2.4.3信號(hào)流圖的繪制(43)
2.4.4信號(hào)流圖的梅森公式(44)
2.5控制系統(tǒng)的典型傳遞函數(shù)(45)
2.5.1系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)(45)
2.5.2系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)(46)
2.5.3系統(tǒng)的誤差傳遞函數(shù)(46)
本章小結(jié)(47)
本章習(xí)題(48)
自動(dòng)控制原理(第三版)目錄3控制系統(tǒng)的時(shí)域分析(52)
3.1典型輸入信號(hào)(52)
3.2線性定常系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)與性能指標(biāo)(53)
3.2.1線性定常系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)(53)
3.2.2控制系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)的性能指標(biāo) (54)
3.3一階系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)(55)
3.3.1一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)(55)
3.3.2一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)(56)
3.3.3線性定常系統(tǒng)的重要特性(56)
3.4二階系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)(57)
3.4.1二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(57)
3.4.2二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)(58)
3.4.3二階系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)的性能指標(biāo)(60)
3.4.4二階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)(66)
3.5高階系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)(66)
3.5.1高階系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)(66)
3.5.2閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)(68)
3.6線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性(69)
3.6.1控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念與條件(69)
3.6.2線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件(69)
3.6.3勞斯穩(wěn)定判據(jù)(70)
3.6.4勞斯判據(jù)的特殊情況(71)
3.6.5赫爾維茨穩(wěn)定判據(jù) (73)
3.6.6穩(wěn)定判據(jù)的應(yīng)用(74)
3.6.7相對(duì)穩(wěn)定性和穩(wěn)定裕度(75)
3.7系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差(76)
3.7.1誤差及穩(wěn)態(tài)誤差的基本概念(76)
3.7.2系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算(78)
3.7.3動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)(82)
3.7.4改善系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的途徑(83)
本章小結(jié)(86)
本章習(xí)題(87)
4根軌跡法(90)
4.1根軌跡的基本概念(90)
4.2根軌跡方程(91)
4.3常規(guī)根軌跡繪制規(guī)則(93)
4.4廣義根軌跡及其繪制(101)
4.4.1參數(shù)根軌跡(101)
4.4.2零度根軌跡(103)
4.5控制系統(tǒng)的根軌跡分析(106)
4.5.1基于根軌跡的系統(tǒng)穩(wěn)定性分析(106)
4.5.2基于根軌跡的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能分析(106)
4.5.3基于根軌跡的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能分析(107)
4.5.4增加開環(huán)零、極點(diǎn)對(duì)根軌跡的影響(108)
本章小結(jié)(109)
本章習(xí)題(109)
5控制系統(tǒng)的頻域分析(111)
5.1頻率特性的基本概念(111)
5.1.1線性系統(tǒng)的頻率響應(yīng)和頻率特性(111)
5.1.2用圖形表示頻率特性(113)
5.2典型環(huán)節(jié)的頻率特性(115)
5.2.1比例環(huán)節(jié)的頻率特性(116)
5.2.2積分環(huán)節(jié)的頻率特性(116)
5.2.3微分環(huán)節(jié)的頻率特性(118)
5.2.4慣性環(huán)節(jié)和一階微分環(huán)節(jié)的頻率特性(119)
5.2.5振蕩環(huán)節(jié)和二階微分環(huán)節(jié)的頻率特性(122)
5.2.6時(shí)滯環(huán)節(jié)的頻率特性(126)
5.3系統(tǒng)開環(huán)頻率特性(127)
5.3.1開環(huán)幅相頻率特性曲線(127)
5.3.2開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性曲線(133)
5.3.3最小相位系統(tǒng)和非最小相位系統(tǒng)(137)
5.4控制系統(tǒng)的頻域穩(wěn)定性判據(jù)(139)
5.4.1幅角原理(139)
5.4.2奈氏判據(jù)(140)
5.4.3奈氏判據(jù)在伯德圖中的應(yīng)用 (146)
5.5控制系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性(147)
5.5.1相位裕量(148)
5.5.2增益裕量(148)
5.5.3開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性與相對(duì)穩(wěn)定性的關(guān)系(150)
5.6控制系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性(155)
5.6.1開環(huán)頻率特性與閉環(huán)頻率特性的關(guān)系(156)
5.6.2等M圓圖和等N圓圖(156)
5.6.3尼柯爾斯圖線(159)
5.6.4非單位反饋系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性(162)
5.7頻域性能指標(biāo)與時(shí)域性能指標(biāo)的關(guān)系(162)
5.7.1開環(huán)頻域指標(biāo)和時(shí)域性能指標(biāo)的關(guān)系(162)
5.7.2閉環(huán)頻域指標(biāo)與時(shí)域性能指標(biāo)的關(guān)系(164)
本章小結(jié)(166)
本章習(xí)題(167)
6控制系統(tǒng)的校正與設(shè)計(jì)(169)
6.1控制系統(tǒng)校正的概念(169)
6.2常用校正裝置及其特性(172)
6.2.1超前校正裝置(172)
6.2.2滯后校正裝置(173)
6.2.3滯后超前校正裝置(174)
6.2.4PID校正裝置(175)
6.3采用頻率法進(jìn)行串聯(lián)校正(178)
6.3.1超前校正設(shè)計(jì)(179)
6.3.2滯后校正設(shè)計(jì)(180)
6.3.3滯后超前校正設(shè)計(jì)(182)
6.3.4按系統(tǒng)期望頻率特性進(jìn)行校正(184)
6.3.5PID校正(187)
6.4反饋校正及其參數(shù)確定(189)
本章小結(jié)(193)
本章習(xí)題(193)
7非線性控制系統(tǒng)(197)
7.1非線性系統(tǒng)概述(197)
7.1.1典型非線性特性(197)
7.1.2非線性系統(tǒng)的基本特征(199)
7.1.3非線性系統(tǒng)的分析方法及應(yīng)用(201)
7.2描述函數(shù)法(202)
7.2.1描述函數(shù)法的基本概念(202)
7.2.2典型非線性特性的描述函數(shù)(203)
7.2.3用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性(208)
7.3相平面法(211)
7.3.1相平面的基本概念(211)
7.3.2相軌跡的繪制(212)
7.3.3相平面分析(214)
本章小結(jié)(223)
本章習(xí)題(223)
8離散控制系統(tǒng)(226)
8.1離散系統(tǒng)的基本概念(226)
8.1.1離散控制系統(tǒng)(226)
8.1.2離散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)(229)
8.1.3離散控制系統(tǒng)的研究方法(229)
8.2信號(hào)的采樣與保持(229)
8.2.1采樣過(guò)程及其數(shù)學(xué)描述(229)
8.2.2采樣定理(231)
8.2.3信號(hào)的復(fù)現(xiàn)與零階保持器(232)
8.2.4采樣周期的選擇(234)
8.3z變換理論(235)
8.3.1z變換的定義(235)
8.3.2z變換方法(236)
8.3.3z變換基本定理(240)
8.3.4z反變換(243)
8.4離散控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(245)
8.4.1差分方程(246)
8.4.2脈沖傳遞函數(shù)(247)
8.4.3差分方程和脈沖傳遞函數(shù)的關(guān)系(256)
8.5離散控制系統(tǒng)的分析(257)
8.5.1離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性(257)
8.5.2離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差(261)
8.5.3離散控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能分析(263)
本章小結(jié)(267)
本章習(xí)題(267)
9直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)分析與綜合(270)
9.1直流電機(jī)簡(jiǎn)介(270)
9.2直流電動(dòng)機(jī)模型及特性分析(271)
9.2.1直流電動(dòng)機(jī)模型(271)
9.2.2直流電動(dòng)機(jī)模型特性分析(272)
9.3直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)的時(shí)域分析(274)
9.3.1基于調(diào)速模型討論閉環(huán)控制與開環(huán)控制的優(yōu)劣(274)
9.3.2基于位置模型討論P(yáng)ID閉環(huán)控制(277)
9.4直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)的頻域分析(291)
9.5直流電動(dòng)機(jī)位置與速度控制系統(tǒng)綜合(293)
9.5.1直流電動(dòng)機(jī)位置控制系統(tǒng)的根軌跡綜合(293)
9.5.2直流電動(dòng)機(jī)位置控制系統(tǒng)的頻域綜合(302)
9.6直流電動(dòng)機(jī)離散控制系統(tǒng)分析(312)
9.7直流電動(dòng)機(jī)離散控制系統(tǒng)綜合(315)
9.7.1利用連續(xù)域離散化方法綜合控制系統(tǒng)(315)
9.7.2利用最小拍設(shè)計(jì)方法綜合控制系統(tǒng)(318)
9.8直流電動(dòng)機(jī)非線性反饋控制系統(tǒng)綜合(324)
9.8.1非線性速度反饋校正改善動(dòng)態(tài)品質(zhì)(324)
9.8.2前向通道加入非線性環(huán)節(jié)改善動(dòng)態(tài)品質(zhì)(326)
9.8.3用非線性切換方式改善滯后(PI)校正(328)
本章小結(jié)(329)
附錄1Matlab/Simulink在控制系統(tǒng)分析與綜合中的應(yīng)用實(shí)例(330)
附錄2自動(dòng)化領(lǐng)域重要學(xué)術(shù)期刊、會(huì)議及文獻(xiàn)檢索工具(358)
參考文獻(xiàn)(360) "
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