自動控制原理與系統(tǒng)

第1章  自動控制系統(tǒng)的基本知識
  1.1  自動控制的基本概念
    1.1.1  自動控制
    1.1.2  常用術(shù)語
  1.2  自動控制系統(tǒng)的組成與系統(tǒng)原理框圖
    1.2.1  自動控制系統(tǒng)的組成
    1.2.2  自動控制系統(tǒng)的原理框圖
  1.3  控制系統(tǒng)的分類
    1.3.1  自動控制的基本方式
    1.3.2  控制系統(tǒng)的分類
  1.4  對自動控制系統(tǒng)的基本要求
    1.4.1  控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、動態(tài)與過渡過程
    1.4.2  對自動控制系統(tǒng)的基本要求
  小結(jié)與要求
  思考題與習(xí)題
第2章  自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
  2.1  標(biāo)準(zhǔn)微分方程
    2.1.1  建立標(biāo)準(zhǔn)微分方程的一般步驟
    2.1.2  標(biāo)準(zhǔn)微分方程的建立
    2.1.3  標(biāo)準(zhǔn)微分方程的求解
  2.2  傳遞函數(shù)
    2.2.1  傳遞函數(shù)的定義
    2.2.2  傳遞函數(shù)的性質(zhì)
    2.2.3  典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)
  2.3  動態(tài)結(jié)構(gòu)圖
    2.3.1  繪制動態(tài)結(jié)構(gòu)圖的步驟
    2.3.2  動態(tài)結(jié)構(gòu)圖的繪制
    2.3.3  運(yùn)算阻抗法繪制動態(tài)結(jié)構(gòu)圖
  2.4  動態(tài)結(jié)構(gòu)圖的等效變換
    2.4.1  基本連接方式
    2.4.2  比較點(diǎn)、引出點(diǎn)的移動
  2.5  梅遜公式
    2.5.1  常用術(shù)語
    2.5.2  梅遜公式
  2.6  控制系統(tǒng)的典型傳遞函數(shù)
    2.6.1  閉環(huán)控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)
    2.6.2  系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)
    2.6.3  系統(tǒng)的誤差傳遞函數(shù)
  小結(jié)與要求
  思考題與習(xí)題
第3章  時(shí)域分析法
  3.1  控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)
    3.1.1  典型輸入信號
    3.1.2  控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)
  3.2  控制系統(tǒng)的動態(tài)性能分析
    3.2.1  一階系統(tǒng)的時(shí)域分析
    3.2.2  二階系統(tǒng)的響應(yīng)分析
  3.3  線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
    3.3.1  系統(tǒng)穩(wěn)定的概念
    3.3.2  系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件
    3.3.3  代數(shù)穩(wěn)定性判據(jù)
    3.3.4  結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定系統(tǒng)的改進(jìn)措施
  3.4  控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
    3.4.1  誤差與穩(wěn)態(tài)誤差的定義
    3.4.2  穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算
    3.4.3  給定信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差及誤差系數(shù)
    3.4.4  擾動信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
    3.4.5  改善系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的方法
  小結(jié)與要求
  思考題與習(xí)題
第4章  頻域分析法
  4.1  頻率特性的基本概念
    4.1.1  頻率特性的定義
    4.1.2  頻率特性與傳遞函數(shù)的關(guān)系
    4.1.3  頻率特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式
    4.1.4  頻率特性的圖像表示法
  4.2  典型環(huán)節(jié)的頻率特性
    4.2.1  比例環(huán)節(jié)的頻率特性
    4.2.2  積分環(huán)節(jié)的頻率特性
    4.2.3  微分環(huán)節(jié)(理想微分)的頻率特性
    4.2.4  慣性環(huán)節(jié)的頻率特性
    4.2.5  一階微分環(huán)節(jié)的頻率特性
    4.2.6  振蕩環(huán)節(jié)
    4.2.7  遲延環(huán)節(jié)
    4.2.8  一階不穩(wěn)定環(huán)節(jié)
    4.2.9  最小相位系統(tǒng)和非最小相位系統(tǒng)
  4.3  系統(tǒng)開環(huán)頻率特性
    4.3.1  O型系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性
    4.3.2  Ⅰ型系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性
    4.3.3  Ⅱ型系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性
    4.3.4  系統(tǒng)開環(huán)幅相頻率特性曲線的畫法
    4.3.5  系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)頻率特性曲線(Bode)的畫法
    4.3.6  根據(jù)對數(shù)幅頻特性曲線確定傳遞函數(shù)
  4.4  系統(tǒng)穩(wěn)定性的頻域判據(jù)
    4.4.1  奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)
    4.4.2  對數(shù)頻率穩(wěn)定性判據(jù)
    4.4.3  穩(wěn)定裕量
  4.5  系統(tǒng)開環(huán)頻率特性與系統(tǒng)性能的關(guān)系
    4.5.1  3頻段的概念
    4.5.2  典型系統(tǒng)
  小結(jié)與要求
  思考題與習(xí)題
第5章  簡單控制系統(tǒng)
  5.1  簡單控制系統(tǒng)的組成
  5.2  被控量與操縱量的選擇
    5.2.1  被控量的選擇
    5.2.2  操縱量的選擇
  5.3  執(zhí)行器的選擇
    5.3.1  氣動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)與分類
    5.3.2  控制閥流量特性
    5.3.3  控制閥的選擇
  5.4  基本控制規(guī)律
    5.4.1  控制器的控制規(guī)律
    5.4.2  基本控制規(guī)律的類型
    5.4.3  常用控制規(guī)律的選擇
    5.4.4  控制器正、反作用的選擇
  5.5  簡單控制系統(tǒng)的控制器參數(shù)整定
  小結(jié)與要求
  思考題與習(xí)題
第6章  復(fù)雜控制系統(tǒng)
  6.1  串級控制系統(tǒng)
    6.1.1  串級控制系統(tǒng)的組成
    6.1.2  串級控制系統(tǒng)的工作過程
    6.1.3  串級控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
    6.1.4  串級控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    6.1.5  串級控制系統(tǒng)的適用場合
  6.2  前饋控制系統(tǒng)
    6.2.1  前饋控制的概念
    6.2.2  前饋控制的特點(diǎn)及局限性
    6.2.3  前饋一反饋控制
    6.2.4  前饋控制的應(yīng)用
  小結(jié)與要求
  思考題與習(xí)題
第7章  特殊控制系統(tǒng)
  7.1  均勻控制系統(tǒng)
    7.1.1  均勻控制的概念
    7.1.2  均勻控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
  7.2  分程控制系統(tǒng)
    7.2.1  概述
    7.2.2  分程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與分類
    7.2.3  分程控制系統(tǒng)的應(yīng)用
    7.2.4  分程控制系統(tǒng)需要注意的問題
  7.3  比值控制系統(tǒng)
    7.3.1  比值控制的概念
    7.3.2  比值控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
    7.3.3  比值控制系統(tǒng)中比值系數(shù)的換算
    7.3.4  比值控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
  7.4  自動選擇性控制系統(tǒng)
    7.4.1  選擇性控制系統(tǒng)的概念
    7.4.2  自動選擇性控制系統(tǒng)的類型
    7.4.3  選擇性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    7.4.4  預(yù)防積分飽和措施
  小結(jié)與要求
  思考題與習(xí)題
附表  常用函數(shù)拉氏變換對照表
參考文獻(xiàn)