本教材是在北京航空航天大学出版社1993年8月出版的《线性控制系统》教材的基础上,根据电子与信息工程专业的教学大纲修改编写而成的,内容涉及经典控制理论中的时域分析法、复域分析法(即根轨迹法)和频域分析法,并面向采样控制系统介绍了相应的分析与设计方法;本书还涉及现代控制理论中的状态空间分析与设计。
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书名 | 自动控制原理(普通高等教育十一五国家级规划教材) |
分类 | 教育考试-大中专教材-成人教育 |
作者 | 高飞//袁运能//杨晨阳 |
出版社 | 北京航空航天大学出版社 |
下载 | ![]() |
简介 | 编辑推荐 本教材是在北京航空航天大学出版社1993年8月出版的《线性控制系统》教材的基础上,根据电子与信息工程专业的教学大纲修改编写而成的,内容涉及经典控制理论中的时域分析法、复域分析法(即根轨迹法)和频域分析法,并面向采样控制系统介绍了相应的分析与设计方法;本书还涉及现代控制理论中的状态空间分析与设计。 内容推荐 这是一本为工科高年级学生编写的教材,可以作为控制系统领域的入门教科书。本书涵盖了控制系统分析和设计中的基本知识,内容涉及:控制系统的基本概念和分类、控制系统的时间响应分析及性能指标、根轨迹的概念及系统的根轨迹分析、频域特性基本概念及系统的频率响应分析法、采样控制系统的概念及其分析方法,以及现代控制理论中的状态空间模型、可控性和可观测性概念和状态空间分析与设计。除第1章外,每章后都附有习题。本书基本概念清楚,层次安排合理,条理清晰,系统性强。 本书可作为电子与信息工程、计算机、仪器科学、光电工程、机械工程和电磁测量等学科本科生的自动控制原理教材,也适合相关专业高年级学生、研究生和教师阅读。 目录 第1章 绪论 1.1 控制系统的一般概念 1.1.1 人工控制系统与自动控制系统 1.1.2 开环控制与闭环控制 1.1.3 自动控制系统举例 1.1.4 对控制系统的性能要求 1.2 控制系统的分类 第2章 时域分析 2.1 控制系统的数学模型 2.1.1 引言 2.1.2 微分方程与传递函数 2.1.3 传递函数与瞬态响应的关系 2.1.4 方框图 2.2 瞬态响应与瞬态性能指标 2.2.1 一阶系统的时域分析 2.2.2 二阶系统的时域分析 2.2.3 三阶系统的时域分析 2.2.4 附加闭环零点对系统性能的影响 2.2.5 高阶系统的分析 2.3 稳定性分析 2.3.1 稳定性的基本概念 2.3.2 劳斯稳定判据 2.4 稳态误差分析 2.4.1 稳态误差的计算 2.4.2 减小稳态误差的方法 习题 第3章 根轨迹法 3.1 根轨迹及根轨迹方程 3.1.1 根轨迹 3.1.2 根轨迹的解析求法 3.1.3 根轨迹方程及其辐角条件和幅值条件 3.2 绘制根轨迹图的基本规则 3.2.1 根轨迹的对称性 3.2.2 根轨迹的起始点和终止点 3.2.3 根轨迹的条数 3.2.4 根轨迹在实轴上的分布规律 3.2.5 根轨迹的渐近线 3.2.6 实轴上根轨迹的分离点与会合点 3.2.7 根轨迹的起始角和终止角 3.2.8 根轨迹的分离角和会合角 3.2.9 根轨迹与虚轴的交点 3.2.10 闭环特征方程根之和与根之积 3.2.11 绘制根轨迹举例 3.3 控制系统的根轨迹分析 3.3.1 闭环零极点分布对系统性能的影响 3.3.2 根据闭环零极点分布求动态响应 3.3.3 开环零极点分布对根轨迹图的影响 习题 第4章 频域分析 4.1 基本环节的频率特性 4.1.1 频率特性及其表示方法 4.1.2 典型环节的频率特性 4.2 开环系统的频率特性 4.2.1 奈奎斯特图 4.2.2 波德图 4.2.3 由实验确定系统频率特性的传递函数 4.3 奈奎斯特稳定判据 4.4 稳定裕量 4.5 闭环系统的频率特性 4.5.1 闭环频率特性的特征 4.5.2 闭环与开环频域指标的关系 4.5.3 开环频率特性对闭环性能的影响 4.5.4 频率特性与稳态误差 4.6 控制系统的校正方法 4.6.1 校正的基本概念 4.6.2 串联校正 4.6.3 反馈(并联)校正 习题 第5章 采样控制系统 5.1 信号的采样和恢复 5.1.1 采样过程 5.1.2 采样定理 5.1.3 信号的恢复 5.2 z变换 5.2.1 z变换的定义 5.2.2 z变换的重要性质 5.2.3 z反变换 5.3 脉冲传递函数 5.3.1 脉冲传递函数的定义 5.3.2 开环采样系统(或环节)的脉冲传递函数 5.3.3 闭环采样系统的脉冲传递函数 5.4 稳定性分析 5.4.1 s平面轨迹在z平面的映像 5.4.2 稳定的充分必要条件 5.4.3 w平面的劳斯稳定判据 5.5 稳态误差分析 5.5.1 稳态误差的概念 5.5.2 稳态误差的计算 5.6 瞬态特性分析 5.6.1 采样系统的时域解 5.6.2 闭环极点位置与瞬态响应的关系 5.7 采样系统的校正 习题 第6章 状态空间分析和设计 6.1 状态空间模型 6.1.1 基本概念 6.1.2 状态方程和输出方程 6.1.3 传递函数矩阵 6.1.4 状态方程与传递函数的关系 6.2 状态方程求解 6.2.1 频域解法 6.2.2 时域解法 6.2.3 状态转移矩阵 6.2.4 输出方程求解 6.3 系统的可控性与可观测性 6.3.1 稳定性 6.3.2 可控性 6.3.3 可观测性 6.4 线性变换与标准型 6.4.1 线性变换 6.4.2 特征值的不变性 6.4.3 标准型 6.5 极点配置与状态观测器 6.5.1 状态反馈 6.5.2 极点配置 6.5.3 状态观测器 6.6 采样系统的状态空间与连续状态方程的离散化 6.6.1 采样系统的状态空间表达式 6.6.2 采样系统状态方程求解 6.6.3 可控性与可观测性 6.6.4 连续状态方程的离散化 习题 参考文献 |
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