机 械 工 业 出 版 社本书依据高等院校本科自动控制理论课程的教学要求,从注重理论基础与基本概念,拓宽专业面的目的出发,结合自动化专业及其他相近专业的教学特点和教学要求,比较全面地阐述了经典控制理论的基本内容。全书共分八章,包括经典控制理论的线性定常系统理论(自动控制理论的基本概念与数学模型、时域分析法、根轨迹法和频率法等),非线性控制理论基础和采样控制系统理论等。 本书编写中注重突出重点,淡化繁冗的理论推导,力求以简洁明了的表达方式,准确、全面地讲述自动控制的基本原理和概念。书中注重理论与工程实际的紧密结合,注意培养读者用所学知识分析、研究、解决复杂工程问题的能力。为了便于读者自学和更好地掌握本课程的基本理论和方法,锻炼和培养分析、综合以及解决实际问题的能力,章中附有典型例题解析和习题。在主要章节中安排了基于MATLAB软件的系统分析和设计实例,以适应计算机辅助教学的要求。每章末给出小结,供读者学习、归纳之用。 本书配有电子课件,欢迎选用本书作为教材的教师登录www.cmpedu.com注册后下载,或发邮件至jinacmp@163.com索取;与本书配套的国家精品资源共享课可登录爱课程网在线观看。 本书可作为高等学校自动化专业及电子信息工程、电气工程及其自动化、轨道交通信号与控制、物联网工程等相关专业的教材或教学参考书,也可供有关专业的师生和工程技术人员参考。
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机 械 工 业 出 版 社本书依据高等院校本科自动控制理论课程的教学要求,从注重理论基础与基本概念,拓宽专业面的目的出发,结合自动化专业及其他相近专业的教学特点和教学要求,比较全面地阐述了经典控制理论的基本内容。全书共分八章,包括经典控制理论的线性定常系统理论(自动控制理论的基本概念与数学模型、时域分析法、根轨迹法和频率法等),非线性控制理论基础和采样控制系统理论等。 本书编写中注重突出重点,淡化繁冗的理论推导,力求以简洁明了的表达方式,准确、全面地讲述自动控制的基本原理和概念。书中注重理论与工程实际的紧密结合,注意培养读者用所学知识分析、研究、解决复杂工程问题的能力。为了便于读者自学和更好地掌握本课程的基本理论和方法,锻炼和培养分析、综合以及解决实际问题的能力,章中附有典型例题解析和习题。在主要章节中安排了基于MATLAB软件的系统分析和设计实例,以适应计算机辅助教学的要求。每章末给出小结,供读者学习、归纳之用。 本书配有电子课件,欢迎选用本书作为教材的教师登录www.cmpedu.com注册后下载,或发邮件至jinacmp@163.com索取;与本书配套的国家精品资源共享课可登录爱课程网在线观看。 本书可作为高等学校自动化专业及电子信息工程、电气工程及其自动化、轨道交通信号与控制、物联网工程等相关专业的教材或教学参考书,也可供有关专业的师生和工程技术人员参考。
序
前言
书中教学视频一览表
第一章自动控制理论的一般概念1
第一节自动控制发展简史与主要任务1
第二节自动控制的基本方式3
第三节典型控制系统举例7
第四节对于自动控制系统的要求13
小结15
习题15
第二章控制系统的数学模型18
第一节建立数学模型的一般方法18
第二节非线性微分方程的线性化24
第三节用拉普拉斯变换求解线性
微分方程26
第四节传递函数31
第五节典型环节的传递函数33
第六节动态结构图及等效变换37
第七节信号流图及梅逊公式44
第八节控制系统的传递函数48
第九节线性系统的状态空间描述51
第十节网络化控制系统的延迟
与建模56
第十一节基于MATLAB的拉普拉斯变换
及系统模型转换实现58
小结62
典型例题解析62
习题65
第三章时域分析法71
第一节典型输入信号与时域性能
指标71
第二节一阶系统分析74
第三节二阶系统分析78
第四节高阶系统分析89
第五节稳定性与劳斯判据91
第六节稳态误差分析99
第七节基于MATLAB的控制系统
时域分析109
小结113
典型例题解析114
习题118
第四章根轨迹法123
第一节根轨迹与根轨迹方程123
第二节绘制根轨迹的基本法则125
第三节系统闭环零、极点分布与
阶跃响应的关系138
第四节系统阶跃响应的根轨迹
分析142
第五节开环极点和零点的变化对系统性能
的影响148
第六节特殊根轨迹152
第七节基于MATLAB的控制系统
根轨迹分析161
小结168
典型例题解析169
习题172
第五章频率法176
第一节频率特性的概念176
第二节典型环节的频率特性181
第三节开环系统对数频率
特性图的绘制191
第四节控制系统的频域稳定判据196
第五节稳定裕量206
第六节开环频率特性与闭环
系统性能的关系210
第七节闭环频率特性214
第八节传递函数的实验确定法221
第九节基于MATLAB的控制
系统频域分析224
小结233
典型例题解析234
习题239
第六章控制系统的校正244
第一节引言244
第二节基于频率法的串联校正245
第三节基于根轨迹法的串联校正261
第四节PID校正269
第五节反馈校正276
第六节复合校正285
第七节基于MATLAB的控制系统
校正287
小结297
典型例题解析297
习题299
第七章非线性系统的分析302
第一节非线性特性对系统的影响302
第二节描述函数的基本概念308
第三节典型非线性环节的描述函数309
第四节用描述函数法研究非线性
系统313
第五节相平面的基本概念319
第六节线性控制系统的相平面分析322
第七节非线性系统的相平面分析329
第八节利用Simulink求解非线性
系统的时域响应334
小结335
典型例题解析336
习题339
第八章采样控制系统的分析
与设计344
第一节采样过程和采样定理345
第二节信号复现与信号保持器349
第三节z变换和z反变换352
第四节脉冲传递函数363
第五节采样系统的分析373
第六节最少拍采样系统的校正384
第七节基于MATLAB的采样控制
系统分析388
小结392
典型例题解析393
习题395
习题参考答案399
参考文献416
〖1〗Ⅷ自动控制理论第3版目录〖2〗Ⅶ
