自动控制原理

前言第1章绪论11自动控制技术及其应用12自动控制系统的一般概念121自动控制的基本原理122自动控制系统的组成13自动控制系统的基本控制方式131开环控制系统132闭环控制系统133复合控制系统14自动控制系统的分类141按系统输入信号形式划分142按系统微分方程形式划分143按系统参数与时间的关系划分144按系统信号形式划分145按系统控制作用点个数划分15自动控制理论发展简史16自动控制系统的基本要求161稳定性162暂态性能163稳态性能17自动控制系统分析与设计工具18全书章节结构习题第2章系统的数学模型21系统的微分方程211电路系统212机电系统213机械系统214非线性方程的线性化22传递函数221拉普拉斯变换222传递函数的定义自动控制原理目录23框图模型231框图的构成及绘制232框图的变换规则24信号流图模型241信号流图的绘制242梅森增益公式243闭环系统的传递函数25控制系统建模的MATLAB方法习题第3章线性系统的时域分析法31时域分析的基础311典型输入信号312系统的动态性能指标32一阶系统的时域分析321一阶系统的数学模型322单位阶跃响应323单位脉冲响应324单位斜坡响应33二阶系统的时域分析331二阶系统的数学模型332二阶系统的单位阶跃响应333欠阻尼二阶系统的动态过程分析34高阶系统的时域响应341高阶系统的单位阶跃响应342高阶系统的二阶近似35线性系统的稳定性分析351稳定的概念352系统的稳定性判据36线性系统的稳态误差计算361计算稳态误差的一般方法362系统类型及静态误差系数法363动态误差系数法364扰动作用下的稳态误差365减小和消除稳态误差的措施37基于MATLAB的时域分析习题第4章线性系统的根轨迹法41根轨迹的基本概念42根轨迹方程43根轨迹的绘制与动态特性431绘制根轨迹的基本法则432根轨迹与系统的动态特性44广义根轨迹法441参数根轨迹442零度根轨迹45基于MATLAB的根轨迹分析习题第5章频域分析法51频率特性概述511线性系统在正弦信号作用下的稳态输出512线性系统的频率特性513频率特性的几何表示方法514系统频率特性与典型环节频率特性的关系52Nyquist图的绘制521比例环节522积分环节523惯性环节524振荡环节525微分环节526一阶微分环节527二阶微分环节528延迟环节529系统Nyquist图绘制举例53Bode图的绘制531比例环节532积分环节533微分环节534惯性环节535一阶微分环节536振荡环节537二阶微分环节538延时环节539系统Bode图的绘制方法5310*小相位系统的Bode图54Nyquist稳定判据及其扩展541稳定判据分析对象函数542辐角定理543Nyquist稳定判据544Nyquist稳定判据扩展55系统的相对稳定性和稳定裕度551相位裕度552幅值裕度56频域指标与系统性能的关系561闭环频率特性562频域指标与系统性能的关系57MATLAB的频域分析应用习题第6章控制系统的校正61校正问题的提出和一般方法611校正问题的提出612校正的一般方法613基于频域分析法的校正思想62PID控制器简述621比例控制器622比例微分控制器623积分控制器624比例积分控制器625比例积分微分控制器63串联超前校正631超前校正元件特性632超前校正元件设计633串联超前校正对系统的影响64串联滞后校正641滞后校正元件特性642滞后校正元件设计643串联滞后校正对系统的影响65串联滞后超前校正66MATLAB在系统校正中的应用习题第7章线性离散系统分析71线性离散系统的基本概念72信号的采样与保持721采样过程722信号保持73z变换731z变换定义732z变换方法733z逆变换方法734脉冲传递函数735线性离散系统的开环脉冲传递函数736z变换法的局限性74离散系统的稳定性分析741离散系统稳定的充分必要条件742劳斯稳定判据743线性离散系统的时域分析744线性离散系统的稳态误差75基于MATLAB的线性离散系统分析习题第8章非线性控制系统分析81非线性控制系统概述811典型非线性环节812非线性系统特征813非线性系统分析方法82描述函数法821描述函数定义822典型非线性特性的描述函数823非线性特性描述函数简化824描述函数法应用条件825应用描述函数分析非线性系统83相平面法831相平面法概念832相轨迹绘制方法833奇点