自動控制原理

第1章 緒論
　1.1 引言
　1.2 隨動系統(tǒng)與過程控制系統(tǒng)
　　1.2.1 位置隨動系統(tǒng)
　　1.2.2 過程控制系統(tǒng)
　1.3 開環(huán)控制與閉環(huán)控制
　　1.3.1 開環(huán)控制
　　1.3.2 閉環(huán)控制
　1.4 自動控制系統(tǒng)的基本組成與分類
　　1.4.1 自動控制系統(tǒng)的基本組成
　　1.4.2 自動控制系統(tǒng)的分類
　1.5 對自動控制系統(tǒng)的基本要求
　　1.5.1 穩(wěn)定性
　　1.5.2 穩(wěn)態(tài)精度
　　1.5.3 響應(yīng)速度
　1.6 MATLAB軟件簡介
　　1.6.1 MATLAB的安裝與啟動
　　1.6.2 MATLAB指令窗
　　1.6.3 MATLAB中的數(shù)值表示、變量命名、運(yùn)算符號和表達(dá)式
　　1.6.4 應(yīng)用MATLAB進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算
　　1.6.5 應(yīng)用MATLAB繪制二維圖線
　　1.6.6 應(yīng)用MATLAB處理傳遞函數(shù)的變換
　習(xí)題
第2章 拉普拉斯變換及其應(yīng)用
　2.1 拉普拉斯變換的定義
　2.2 拉普拉斯變換的基本性質(zhì)
　2.3 拉普拉斯反變換
　2.4 拉普拉斯變換應(yīng)用實(shí)例
　習(xí)題
第3章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
　3.1 控制系統(tǒng)的微分方程
　　3.1.1 機(jī)械系統(tǒng)
　　3.1.2 電路系統(tǒng)
　　3.1.3 機(jī)電系統(tǒng)
　3.2 傳遞函數(shù)
　　3.2.1 傳遞函數(shù)的定義
　　3.2.2 傳遞函數(shù)的性質(zhì)
　　3.2.3 傳遞函數(shù)的求法
　　3.2.4 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)
　　3.2.5 負(fù)載效應(yīng)
　3.3 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖
　　3.3.1 結(jié)構(gòu)圖的基本概念
　　3.3.2 結(jié)構(gòu)圖的等效變換和簡化
　　3.3.3 閉環(huán)控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
　3.4 梅森公式及其應(yīng)用
　習(xí)題
第4章 線性控制系統(tǒng)的時域分析
　4.1 引言
　　4.1.1 典型輸入信號
　　4.1.2 動態(tài)性能與穩(wěn)態(tài)性能
　4.2 典型系統(tǒng)的時域分析
　　4.2.1 一階系統(tǒng)時域分析
　　4.2.2 二階系統(tǒng)時域分析
　　4.2.3 高階系統(tǒng)時域分析
　4.3 線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
　　4.3.1 穩(wěn)定的基本概念
　　4.3.2 勞斯(Routh)穩(wěn)定判據(jù)
　　4.3.3 穩(wěn)定判據(jù)的應(yīng)用
　4.4 線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
　　4.4.1 誤差與穩(wěn)態(tài)誤差的基本概念
　　4.4.2 系統(tǒng)的類型
　　4.4.3 典型輸入信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
　　4.4.4 擾動作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
　　4.4.5 減小或消除穩(wěn)態(tài)誤差的措施
　4.5 MATLAB在時域分析中的應(yīng)用
　　4.5.1 MATLAB中的數(shù)學(xué)模型表示
　　4.5.2 時域響應(yīng)分析
　　習(xí)題
第5章 線性系統(tǒng)的根軌跡分析法
　5.1 根軌跡的概念
　　5.1.1 系統(tǒng)的根軌跡
　　5.1.2 根軌跡的幅值條件和相角條件
　5.2 根軌跡分析法
　　5.2.1 繪制根軌跡的基本規(guī)則
　　5.2.2 參數(shù)根軌跡和多回路系統(tǒng)根軌跡
　　5.2.3 正反饋回路和非最小相位系統(tǒng)根軌跡
　5.3 基于MATLAB的根軌跡分析法
　　5.3.1 利用MATLAB繪制根軌跡
　　5.3.2 基于根軌跡的系統(tǒng)性能分析
　　習(xí)題
第6章 線性系統(tǒng)的頻域分析法
　6.1 頻率特性的概念及其物理意義
　　6.1.1 頻率響應(yīng)
　　6.1.2 頻率特性
　6.2 頻率特性的圖示
　　6.2.1 奈奎斯特圖
　　6.2.2 伯德圖
　6.3 典型環(huán)節(jié)的頻率特性
　　6.3.1 此例環(huán)節(jié)
　　6.3.2 積分環(huán)節(jié)
　　6.3.3 微分環(huán)節(jié)
　　6.3.4 慣性環(huán)節(jié)
　　6.3.5 振蕩環(huán)節(jié)
　　6.3.6 一階微分環(huán)節(jié)和二階微分環(huán)節(jié)
　　6.3.7 時滯環(huán)節(jié)
　6.4 開環(huán)系統(tǒng)的頻率特性繪制
　　6.4.1 開環(huán)系統(tǒng)伯德圖的繪制
　　6.4.2 最小相位系統(tǒng)與非最小相位系統(tǒng)
　6.5 頻域穩(wěn)定性分析
　　6.5.1 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)
　　6.5.2 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度
　6.6 開環(huán)頻域指標(biāo)與時域指標(biāo)之間的關(guān)系
　　6.6.1 控制系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)
　　6.6.2 開環(huán)頻域指標(biāo)和時域指標(biāo)的關(guān)系
　6.7 MATLAB在系統(tǒng)頻域分析中的應(yīng)用
　　6.7.1 傳遞函數(shù)模型tf對象
　　6.7.2 伯德圖的繪制
　　6.7.3 奈氏圖的繪制
　習(xí)題
第7章 線性控制系統(tǒng)的校正方法
　7.1 引言
　7.2 串聯(lián)校正
　　7.2.1 超前校正
　　7.2.2 滯后校正
　　7.2.3 滯后一超前校正
　7.3 PID控制器設(shè)計
　　7.3.1 PID控制器工作原理
　　7.3.2 Zieloger-Niclosls整定公式
　7.4 利用MATLAB進(jìn)行系統(tǒng)校正
　習(xí)題
第8章 非線性控制系統(tǒng)的一般分析方法
　8.1 非線性系統(tǒng)概述
　　8.1.1 典型非線性特性
　　8.1.2 非線性系統(tǒng)的特點(diǎn)
　8.2 非線性系統(tǒng)常用分析方法
　　8.2.1 非線性系統(tǒng)的描述函數(shù)法
　　8.2.2 非線性系統(tǒng)的相平面法
　8.3 MATLAB在非線性系統(tǒng)分析中的應(yīng)用
　習(xí)題
第9章 自動控制理論的應(yīng)用實(shí)例
　9.1 應(yīng)用一某電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)分析與設(shè)計
　　9.1.1 應(yīng)用背景
　　9.1.2 基本組成與工作原理
　　9.1.3 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
　　9.1.4 控制器的設(shè)計及分析
　9.2 應(yīng)用二模擬位置隨動系統(tǒng)的分析與設(shè)計
　9.2.1 系統(tǒng)組成及工作原理
……
第10章 采樣控制系統(tǒng)分析方法與應(yīng)用
第11章 線性系統(tǒng)狀態(tài)空間理論基礎(chǔ)
附錄A
附錄B 習(xí)題參考答案
參考文獻(xiàn)