自动控制技术基础与实践

第1章自动控制技术概述1.1自动控制技术认知1.2自动控制技术的应用实例1.2.1可程式精密烤箱1.2.2电脑刺绣机控制系统1.2.3汽车巡航控制系统(ccs)1.3控制技术发展简述1.3.1经典控制理论1.3.2现代控制理论1.3.3智能控制理论思考与练习1 第2章构建控制系统的基本元件2.1控制系统元件的作用2.2电动机2.2.1电动机类型2.2.2电动机选择2.2.3直流电机结构原理与控制2.2.4交流电动机结构原理与控制2.2.5步进电动机、结构、原理与控制2.2.6伺服电机2.3常用传动部件的类型及应用2.3.1常用传动部件的类型2.3.2传动部件的选择2.4测量元件及信号处理电路2.4.1应用于运动控制系统的检测器件2.4.2应用于温度测控系统的温度检测器件2.4.3应用于压力测控系统的传感器2.4.4应用于测量电压、电流的传感器2.4.5处理检测元件信号的常用电路2.5控制系统常用电力电子器件及线路2.5.1常用电力电子器件2.5.2常用功率线路2.5.3功率线路在电机驱动器中的典型应用思考与练习2 第3章控制系统数学描述3.1数学模型认知3.2数学模型——微分方程3.2.1线性系统微分方程的建立3.2.2用matlab求解微分方程3.3传递函数3.4结构图3.4.1绘制结构图3.4.2结构图简化法则3.4.3闭环系统的传递函数*3.5典型环节的传递函数和结构图思考与练习3 第4章控制系统响应4.1引言4.2控制系统常用测试信号4.3控制系统时域响应*4.3.1系统时域响应一般求法4.3.2时域响应性能指标描述4.3.3一阶、二阶系统时域响应4.4控制系统的频域响应4.4.1什么是系统的频域特性4.4.2频率特性的极坐标图(奈氏图)表示法4.4.3频率特性的伯德图(bode)表示法4.5根轨迹4.5.1什么是根轨迹4.5.2利用matlab绘制根轨迹思考与练习4 第5章控制系统性能分析5.1系统零极点变化与暂态响应5.1.1零极点在s平面的表示5.1.2闭环零极点位置对暂态响应的影响5.1.3系统的主导极点5.1.4开环零极点对暂态响应的影响5.2稳态误差分析5.2.1反馈对系统稳态性能的影响5.2.2单位负反馈系统稳态误差分析5.3系统稳定性分析5.3.1系统稳定性定义5.3.2劳斯稳定判据5.3.3频域稳定性判据5.3.4相对稳定性5.4系统对参数变化的灵敏度5.5干扰信号的影响思考与练习5 第6章控制系统设计方法6.1控制系统设计过程6.2控制系统设计过程处理方法6.2.1系统固有部分的简化处理6.2.2确定系统预期频率特性6.3控制系统校正6.3.1系统时域与频域性能指标的关系6.3.2校正装置类型6.3.3校正形式6.3.4基于根轨迹的系统设计法6.3.5基于bode图的系统设计法思考与练习6 第7章数字控制系统7.1数字控制系统认知7.1.1数字控制系统应用7.1.2直接数字控制系统结构7.1.3数字控制系统的信号变化7.2数据采样7.3数字控制系统分析7.3.1数字控制系统z传递函数7.3.2数字控制系统matlab仿真7.3.3数字系统稳定性7.3.4数字系统稳态误差7.4数字系统设计7.4.1数字系统采样周期的确定7.4.2基于matlab的数字系统设计思考与练习7 第8章控制算法8.1模拟pid控制及matlab仿真8.1.1pid模拟电路实现8.1.2连续控制系统的模拟pid仿真8.2数字pid控制与仿真8.3几种pid改进算法与仿真思考与练习8 第9章控制系统设计案例9.1某造纸机主轴转动自动调速系统制作9.1.1系统技术数据说明9.1.2系统方案设计9.1.3控制方案9.1.4系统实现9.2稳压直流电源制作