《控制工程基础》亚马逊编辑推荐:
本书重点阐述了自动控制理论的基本概念和核心内容。全书共分为8章,主要包括绪论、系统的数学模型、瞬态响应和稳态响应分析、频率特性分析与系统辨识、系统稳定性、控制系统设计的频率响应法、PID控制和控制系统的状态空间分析等内容。附录给出了拉普拉斯变换的有关数学基础知识,以便于读者自学。
本书可作为普通高等学校机械工程类各专业本、专科学生及成人教育类学生的教材,也可供有关工程技术人员作为参考书。
《控制工程基础》内容简介 :
本书重点阐述了自动控制理论的基本概念和核心内容。全书共分为8章,主要包括绪论、系统的数学模型、瞬态响应和稳态响应分析、频率特性分析与系统辩识、系统稳定性、控制系统设计的频率响应法、PID控制和控制第统的状态空间分析等内容。附录给出了拉着拉斯变换的有关数学基础知识,以便于读者自学。
本书可作为普通高等学校机械工程类各专业本、专科学生及成人教育类学生的教材,也可供有关工程技术人员作为参考书。
亚马逊目录 :
第1章绪论
1.1自动控制理论简介
一、历史回顾
二、控制系统的基本概念与举例
三、控制系统的基本组成
1.2闭环控制和开环控制
一、反馈控制系统
二、开环控制系统
三、闭环控制系统
四、开环与闭环控制系统的比较
1.3自动控制系统的基本类型
一、线性控制系统和非线性控制系统
二、恒值控制系统和随动控制系统
三、连续控制系统和离散控制系统
1.4对控制系统性能的基本要求
1.5本课程的性质和任务
习题
第2章系统的数学模型
2.1系统的微分方程
一、概述
二、建立系统微分方程的一般步骤
三、非线性系统的线性化
2.2系统的传递函数
一、传递函数的概念
二、传递函数的性质
三、传递函数的求法
四、传递函数的标准形式
2.3典型环节的传递函数
一、比例环节
二、积分环节
三、微分环节
四、惯性环节
五、振荡环节
六、延时环节
2.4系统传递函数方框图
一、方框图的基本概念
二、绘制方框图的步骤及方框图的特点
三、方框图的简化
四、梅逊公式
五、扰动作用下的闭环系统
2.5用MATLAB求串联、并联和反馈(闭环)传递函数
一、线性系统的MATLAB表示
二、用MATLAB求串联、并联和反馈(闭环)传递函数
习题
第3章瞬态响应和稳态响应分析
3.1时间响应的组成及典型输入信号
一、时间响应的组成
二、典型输入信号
3.2一阶系统的时域分析
一、一阶系统的数学模型
二、一阶系统的单位脉冲响应
三、一阶系统的单位阶跃响应
四、一阶系统的单位斜坡响应
五、线性定常系统的重要特性
3.3二阶系统的时域分析
一、二阶系统传递函数的标准形式
二、二阶系统的单位阶跃响应
三、二阶系统的瞬态响应性能指标
3.4用MATLAB进行瞬态响应分析
一、标准二阶系统单位阶跃响应的MATLAB求解
二、用MATLAB作单位阶跃响应曲线的三维图
三、用MATLAB求上升时间、峰值时间、最大超调量和调整时间
四、用MATLAB求单位脉冲响应、单位斜坡响应及任意输入信号的响应
3.5稳态误差与偏差
一、系统的误差与偏差
二、系统的稳态误差与稳态偏差
三、系统的类型
四、静态偏差系数和稳态偏差的计算
五、扰动作用下的稳态偏差
习题
第4章频率特性分析与系统辨识
4.1频率特性
一、频率特性的概念
二、频率特性与传递函数的关系
三、频率特性的表示法
4.2频率特性的极坐标图
一、系统频率特性的极坐标图——Nyquist图
二、典型环节的Nyquist图
三、绘制频率特性Nyquist图的一般步骤
四、系统开环频率特性Nyquist图的一般形状
4.3频率特性的对数坐标图
一、频率特性的对数坐标图——Bode图
二、典型环节的Bode图
三、绘制Bode图的一般步骤
4.4最小相位系统和非最小相位系统
4.5频率特性的特征量
4.6MATLAB在频率分析中的应用
一、用MATLAB作Nyquist图
二、用MATLAB作Bode图
4.7系统辨识
一、系统辨识概念
二、系统辨识举例
习题
第5章系统稳定性
5.1稳定性的基本概念
一、稳定性的定义
二、稳定性充要条件
5.2劳斯稳定判据
一、系统稳定的必要条件
二、劳斯稳定判据
三、劳斯稳定判据特殊情况处理
5.3Nyquist稳定判据
一、辅助函数
二、幅角原理
三、Nyquist稳定判据
四、开环具有积分环节时的Nyquist轨迹
五、Nyquist稳定判据举例
5.4对数稳定判据
一、穿越
二、Nyquist图和Bode图的对应关系
三、Bode稳定判据
四、Bode稳定判据举例
5.5系统的相对稳定性
一、相位裕度
二、幅值裕度
三、相对稳定性举例
5.6利用MATLAB分析系统的稳定性
习题
第6章控制系统设计的频率响应法
6.1引言
一、控制系统设计的频率响应法
二、校正的概念
三、超前、滞后和滞后-超前校正的基本特性
6.2超前校正
一、超前校正装置的特性
二、串联超前校正
三、超前校正的特点
6.3滞后校正
一、滞后校正装置的特性
二、串联滞后校正
三、滞后校正的特点
6.4滞后-超前校正
一、滞后-超前校正装置的特性
二、串联滞后-超前校正
三、超前、滞后和滞后-超前校正的比较
6.5反馈校正
习题
第7章PID控制
7.1PID基本控制规律
一、比例(P)控制规律
二、积分(I)控制规律
三、比例-微分(PD)控制规律
四、比例-积分(PI)控制规律
五、比例-积分-微分(PID)控制规律
7.2PID控制器的设计
一、最优模型
二、设计举例
7.3PID控制器的调整法则
一、PID控制器的调整
二、齐格勒—尼柯尔斯法则
7.4PID控制方案的修正
一、PID控制
二、I-PD控制
习题
第8章控制系统的状态空间分析
8.1状态空间法的基本概念
一、状态与状态变量
二、状态空间表达式
三、系统的传递函数矩阵
8.2由传递函数导出状态方程
一、传递函数无零点
二、传递函数有零点
三、基于MATLAB的系统模型转换
8.3线性定常系统状态方程的解
一、齐次方程的解
二、非齐次方程的解
三、状态转移矩阵的性质
四、eAt的计算方法
8.4可控性和可观测性
一、系统的可控性
二、系统的可观测性
习题
附录拉普拉斯变换
A.1复变量和复变函数
一、复数和复变函数
二、欧拉定理
三、复变函数
A.2拉普拉斯变换
一、拉普拉斯变换
二、典型时间函数的拉普拉斯变换
三、拉普拉斯变换定理
A.3拉普拉斯反变换
参考文献
……
当当书摘插图 :
第1章 绪 论
随着生产和科学技术的发展,自动控制技术在国民经济建设中起着越来越重要的作用。自动控制技术及其理论已经被广泛地应用于机械、冶金、石油、化工、电子、电力、航空、航海、航天等各个学科领域。例如应用自动控制技术,人造卫星按预定轨道运行,并始终保持正确的姿态,使它的太阳能电池一直朝向太阳,无线电天线一直指向地球;电网的电压和频率自动地维持不变;金属切削机床的切削速度在电网电压或负载发生变化时,能自动保持近似不变。以上这些,都是自动控制的结果。自动控制技术的应用,不仅使生产过程实现了自动化,极大地提高了劳动生产率和产品质量,改善了劳动条件,而且在人类征服自然、控索新能源、发展空间技术和改善人民物质生活等人民物质生活等 方面起着极为重要的作用。自动控制的概念和分析问题的方法正向其他领域渗透,其应用范围逐步扩展到交通管理、生物医学、生态环境、经济管理、社会科学和其他许多社会生活领域,并为各学科之间的相互交流与渗透起到了促进作用。
近年来,随着现代数字计算机技术的迅速发展,为自动控制技术的应用开辟了广阔的前景。事实上,自动控制技术已经成为现代工业、农业、科学技术和国防建设中必不可少的一门重要技术。
……
亚马逊书摘插图 :
插图:

序言 :
本书是为普通高等学校机械工程类各专业学生编写的教材,重点阐述了自动控制理论的基本概念与核心内容。
全书共分8章。第1章对控制理论的发展历史进行了简单回顾,明确了本课程研究的对象和任务。第2章介绍了控制系统的数学模型、传递函数方框图及其等效变换。第3章阐述了控制系统的时域分析方法,包括典型输入信号,一阶、二阶系统的时间响应分析及其性能指标,系统的误差和偏差等内容。第4章介绍了频率响应分析的基本知识,讨论了奈奎斯特图、伯德图的概念及绘制方法,并介绍了应用频率响应法进行系统辨识的方法。第5章讨论了系统稳定性,包括劳斯稳定判据、奈奎斯特稳定判据、伯德稳定判据和相对稳定性等内容。第6章介绍了采用频率响应法的设计和校正技术。第7章介绍了PID控制方法,讲述了PID控制规律、PID控制设计方法及调整法则、PID控制方案的修正等内容。第8章介绍了现代控制理论中的一些基本概念与基本方法,包括状态空间模型、系统的可控性与可观测性等内容。最后在附录中给出了常用时间函数的拉普拉斯变换、拉普拉斯反变换和基本的拉普拉斯变换定理与性质。
本书在知识的介绍过程中力求避免高深的数学论证,注重概念的由浅入深叙述,多数数学方法都给出了MATLAB算法。
由于编者水平有限,时间亦有限,书中不妥之处在所难免,敬请广大读者不吝指正。