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內容簡介

　　《自動控製原理（第2版）/普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材·普通高等教育電氣工程自動化係列規劃教材》強化瞭工程應用背景，係統介紹瞭現代MATLAB應用技術，包括建模、時域分析、根軌跡繪製、頻域分析、前饋校正、離散係統分析、描述函數法計算，以及綫性係統可控性、觀測性和李雅普諾夫穩定性判彆等內容。

內頁插圖

目錄

第2版前言
第1版前言
第1章 自動控製的基本概念
1.1 概述
1.2 自動控製的基本原理
1.2.1 自動控製係統舉例
1.2.2 自動控製係統的構成
1.3 自動控製係統的基本控製方式
1.3.1 開環控製
1.3.2 閉環控製
1.3.3 復閤控製
1.4 自動控製係統的分類
1.4.1 按輸入信號特徵分類
1.4.2 按係統數學模型分類
1.4.3 按時間變量特性分類
1.4.4 按係統參數特性分類
1.5 對控製係統性能的基本要求
1.5.1 穩定性
1.5.2 快速性
1.5.3 準確性
1.6 MATLAB在控製係統研究中的應用
習題
第2章 控製係統的數學模型
2.1 概述
2.2 控製係統微分方程的建立
2.2.1 典型控製係統的數學模型
2.2.2 非綫性微分方程的綫性化
2.3 傳遞函數
2.3.1 傳遞函數的概念和性質
2.3.2 典型環節的傳遞函數
2.4 控製係統的結構圖與信號流圖
2.4.1 結構圖的概念
2.4.2 控製係統結構圖的建立
2.4.3 結構圖的等效變換
2.4.4 信號流圖
2.4.5 梅遜公式
2.5 控製係統的傳遞函數
2.6 控製係統數學模型的MATLAB描述
2.6.1 MATLAB中傳遞函數的描述方法
2.6.2 應用MATLAB函數化簡結構圖
2.6.3 應用Simulink求控製係統的傳遞函數
習題
第3章 時域分析法
3.1 概述
3.2 瞬態響應
3.2.1 典型輸入信號
3.2.2 一階係統的瞬態響應
3.2.3 二階係統的瞬態響應
3.2.4 時域性能指標
3.2.5 瞬態響應分析
3.2.6 綫性定常係統的重要特性
3.2.7 高階係統的近似分析
3.3 穩定性
3.3.1 穩定性的基本概念
3.3.2 勞斯判據
3.3.3 赫爾維茨判據
3.4 穩態誤差分析
3.4.1 穩態誤差的概念
3.4.2 穩態誤差的計算
3.4.3 降低穩態誤差的主要措施
3.5 應用MATLAB進行控製係統時域分析
3.5.1 係統的穩定性分析
3.5.2 係統的瞬態響應分析
3.5.3 係統的穩態誤差分析
習題
第4章 根軌跡分析法
4.1 概述
4.2 根軌跡的概念
4.3 根軌跡的繪製
4.3.1 繪製根軌跡的基本規則
4.3.2 根軌跡繪製舉例
4.4 廣義根軌跡的繪製
4.4.1 參變量根軌跡的繪製
4.4.2 正反饋係統根軌跡的繪製
4.5 控製係統的根軌跡分析
4.5.1 性能指標在s平麵上的錶示
4.5.2 開環零、極點對根軌跡的影響
4.5.3 閉環零、極點分布與係統性能的關係
4.6 利用MATLAB繪製根軌跡圖
習題
第5章 頻域分析法
5.1 概述
5.2 頻率特性
5.2.1 頻率特性的基本概念
5.2.2 頻率特性的求取
5.3 頻率特性的圖示方法
5.3.1 極坐標圖
5.3.2 對數坐標圖
5.3.3 對數幅相圖
5.4 頻域穩定性判據
5.4.1 映射定理
5.4.2 奈奎斯特穩定判據
5.5 控製係統的穩定裕量
5.5.1 相角裕量
5.5.2 幅值裕量
5.5.3 穩定裕量的計算
5.5.4 穩定裕量與瞬態性能指標之間的關係
5.6 控製係統的閉環頻率特性
5.6.1 閉環頻率特性麯綫的繪製
5.6.2 閉環頻域性能指標
5.6.3 閉環頻域性能指標與瞬態性能指標之間的關係
5.7 利用用MATLAB進行控製係統頻域分析
5.7.1 對數坐標圖的繪製
5.7.2 極坐標圖的繪製
5.7.3 對數幅相圖的繪製
習題
第6章 綫性控製係統的校正
6.1 概述
6.2 校正裝置及其特性
6.2.1 無源校正裝置
6.2.2 有源校正裝置
6.2.3 PID調節器
6.3 串聯校正
6.3.1 串聯超前校正
6.3.2 串聯滯後校正
6.3.3 串聯滯後-超前校正
6.4 反饋校正
6.4.1 反饋校正的原理及特點
6.4.2 反饋校正及其參數確定
6.5 復閤校正
6.5.1 復閤校正的原理及特點
6.5.2 復閤校正及其參數確定
6.6 應用MATLAB進行係統校正
6.6.1 應用MATLAB程序進行係統校正
6.6.2 Simulink環境下的係統設計和校正
習題
第7章 離散控製係統
7.1 概述
7.2 采樣過程與采樣定理
7.2.1 采樣過程及其數學描述
7.2.2 采樣定理
7.2.3 信號的保持
7.3 Z變換理論
7.3.1 Z變換定義和性質
7.3.2 Z變換方法
7.3.3 Z反變換方法
7.4 離散控製係統的數學描述
7.4.1 綫性常係數差分方程
7.4.2 脈衝傳遞函數
7.5 離散控製係統的穩定性分析及瞬態響應
7.5.1 穩定性分析
7.5.2 瞬態響應
7.6 離散控製係統的穩態誤差
7.7 離散係統的數字控製器設計
7.8 MATuB在離散控製係統中的應用
7.8.1 離散係統數學模型的建立
7.8.2 離散控製係統的數學分析
習題
第8章 非綫性係統分析
8.1 概述
8.2 非綫性係統的特點
8.2.1 典型非綫性特性
8.2.2 非綫性係統的運動特點
8.3 相平麵法
8.3.1 相平麵的基本概念
8.3.2 相平麵圖的繪製
8.3.3 奇點和極限環
8.3.4 相平麵分析舉例
8.4 描述函數法
8.4.1 描述函數的基本概念
8.4.2 典型非綫性特性的描述函數
8.4.3 用描述函數法分析非綫性係統
8.5 MATLAB在非綫性控製係統分析中的應用
8.5.1 利用Simulink繪製非綫性係統相軌跡圖
8.5.2 利用MATAB判斷非綫性係統的穩定性及自激振蕩
習題
附錄 部分習題參考答案
參考文獻

前言/序言

　　在工業生産和科學技術的發展過程中，自動控製起著極其重要的作用。自動控製作為一種技術手段，不僅提高瞭勞動生産率和産品質量，改善瞭人們的勞動條件和生活環境，而且在人類徵服自然、探索新能源、開發太空等方麵都做齣瞭極其重大的貢獻。
　　自動控製理論的發展初期是以反饋理論為基礎的自動調節原理，隨著科學和技術的進步，現已發展成為一門獨立的學科。根據自動控製理論發展的不同階段，自動控製理論一般可分為“經典控製理論”和“現代控製理論”兩大部分。經典控製理論也稱古典控製理論，主要研究單輸入和單輸齣、綫性、定常係統，以及具有典型非綫性環節係統的分析和設計方法；而現代控製理論主要研究多輸入和多輸齣、綫性或非綫性、定常或時變係統的分析和設計方法。本書介紹的是“經典控製理論”部分。
　　自動控製原理是自動化學科的重要理論基礎，專門研究自動控製係統中的基本概念、基本原理和基本方法，是一門理論性較強的課程。為瞭適應自動控製技術和控製理論發展以及現代化教學的需要，我們在2007年齣版的《自動控製原理》的基礎上，結閤目前本科院校自動化專業“自動控製原理”教學大綱，且以作者30餘年的教學講義為基礎，在廣泛參考國內外優秀教材，集全體參編者多年教學經驗的基礎上進行修訂，適用於自動化專業及其他電氣信息類專業本科生使用。
　　本次修訂除瞭保持原書深入淺齣、基本理論清晰、係統性和邏輯性強的特點外，側重於工程係統的設計。增加瞭復閤控製的分析及設計方法、離散係統的數字控製器設計方法，以適於實際工程係統的應用。鑒於近年來MATIAB在理工科教學中的廣泛應用，為自動控製係統的分析和設計帶來瞭極大的方便，本書引入瞭MATLAB軟件包應用技術，結閤自動控製理論的基本概念和分析方法的講解，對每章的內容應用MATLAB及控製係統工具箱進行計算機輔助分析和設計，以利於讀者更好地掌握控製理論與應用技術，提高分析問題和解決問題的能力。
　　本書設計和豐富瞭原書的例題和習題，繼續提供瞭部分習題參考答案，便於讀者自學。
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