自动控制原理

第1章 自动控制概论1．1 控制理论的发展1．2 自动控制方式1．2．1 闭环控制方式1．2．2 开环控制方式1．2．3 复合控制方式1．3 自动控制系统的组成1．4 自动控制系统的分类1．4．1 按输入量变化的规律分类1．4．2 按系统传输信号对时间的关系分类1．4．3 按系统的输出量和输入量的关系分类1．4．4 按系统中的参数对时间是否变化分类1．5 自动控制系统的基本要求1．5．1 稳定性1．5．2 快速性1．1．3 准确性习题第2章 控制系统的数学模型2．1 控制系统的微分方程2．1．1 微分方程的建立2．1．2 微分方程的线性化2．2 控制系统的传递函数2．2．1 传递函数的定义和性质2．2．2 典型环节及其传递函数2．2．3 传递函数的零极点对系统的影响2．3 控制系统的结构图及等效变换2．3．1 系统结构图2．3．2 结构图的建立2．3．3 结构图的等效变换和简化2．3．4 系统传递函数2．4 信号流图与梅森公式2．4．1 信号流图2．4．2 梅森增益公式2．5 控制系统数学模型建立实例2．5．1 从原理图到结构图的变换2．5．2 结构图的简化2．5．3 利用梅森公式求系统的数学模型习题第3章 线性系统的时域分析法3．1 控制系统的稳定性分析3．1．1 稳定的概念3．1．2 稳定的条件3．1．3 稳定判据3．2 控制系统的典型输入信号和时域性能指标3．2．1 典型输入信号3．2．2 性能指标3．3 一阶系统的时域分析3．3．1 数学模型3．3．2 单位阶跃响应3．3．3 单位脉冲响应3．3．4 单位斜坡响应3．4 二阶系统的时域分析3．4．1 数学模型3．4．2 二阶系统的单位阶跃响应3．4．3 二阶系统欠阻尼情况下的性能指标分析3．5 高阶系统的时域分析3．5．1 数学模型3．5．2 单位阶跃响应3．6 线性系统稳态误差的计算3．6．1 误差的定义3．6．2 稳态误差的定义3．6．3 单位阶跃输入信号下的稳态误差3．6．4 单位斜坡输入信号下的稳态误差3．6．5 单位加速度输入信号下的稳态误差3．6．6 扰动信号作用下的稳态误差3．7 控制系统时域分析综合实例3．7．1 系统稳定的条件3．7．2 高阶系统的简化3．7．3 系统动态性能分析3．7．4 稳态误差计算习题第4章 线性系统的根轨迹法4．1 根轨迹的基本概念4．1．1 根轨迹的定义4．1．2 根轨迹方程4．2 绘制根轨迹的规则和方法4．3 参数根轨迹4．4 利用根轨迹法对控制系统的性能分析4．4．1 增加开环极点对控制系统的影响4．4．2 增加开环零点对控制系统的影响4．4．3 利用根轨迹确定系统参数4．4．4 用根轨迹分析系统的动态性能习题第5章 线性系统的频域分析法5．1 频率特性5．1．1 频率特性的基本概念5．1．2 频率特性的表示方法5．2 系统的开环对数频率特性5．2．1 典型环节的对数频率特性5．2．2 开环对数频率特性5．2．3 开环对数频率特性曲线（Bode图）的绘制5．2．4 由频率特性曲线确定系统的传递函数5．3 控制系统开环幅相曲线与频域稳定判据5．3．1 开环幅相曲线的绘制方法5．3．2 频率稳定判据5．3．3 对数频率稳定判据5．4 控制系统相对稳定性分析5．4．1 相位裕度5．4．2 幅值裕度5．5 系统的闭环频域性能指标5．5．1 闭环控制系统频率特性5．5．2 控制系统闭环频域性能指标与时域性能指标的转换习题第6章 线性系统的校正与设计6．1 系统校正的概念与一般方法6．1．1 期望性能指标的提出6．1．2 系统带宽的确定6．1．3 校正方式6．2 常用串联校正装置及其特性6．2．1 串联超前校正装置6．2．2 串联滞后校正装置6．2．3 串联滞后-超前校正装置6．3 串联校正6．3．1 串联超前校正设计6．3．2 串联滞后校正设计6．3．3 串联滞后-超前校正设计6．4 反馈校正6．4．1 反馈校正的原理6．4．2 反馈校正的分类6．4．3 反馈校正对系统的影响6．5 复合校正6．5．1 按扰动补偿的复合校正6．5．2 按输入补偿的复合校正6．6 控制系统的工程设计方法6．6．1 系统固有部分的简化处理6．6．2 典型I型系统模型6．6．3 典型Ⅱ型系统模型6．7 控制系统设计综合实例6．7．1 系统数学模型建立6．7．2 电流环的数学模型与电流调节器的参数设计6．7．3 速度环的数学模型与速度调节器的参数设计6．7．4 电流调节器和速度调节器的实现习题第7章 线性离散控制系统7．1 线性离散控制系统简介7．2 信号的采样与保持7．2．1 信号的采样7．2．2 采样定理7．2．3 信号的保持7．3 Z变换理论7．3．1 Z变换的定义7．3．2 Z变换的基本定理7．3．3 Z变换的基本方法7．3．4 Z逆变换7．4 离散系统数学模型7．4．1 离散系统的数学定义7．4．2 线性常系数差分方程及其解法7．4．3 Z传递函数7．4．4 开环系统脉冲传递函数7．4．5 闭环系统脉冲传递函数7．4．6 Z变换法的局限性7．5 离散系统稳定性分析7．5．1 离散系统的稳定性判据7．5．2 离散系统的稳态误差7．6 线性离散系统的暂态性能分析7．6．1 离散系统的暂态性能指标7．6．2 离散系统极点分布与动态响应的关系习题第8章 自动控制原理实验实验一 典型系统的阶跃响应分析实验二 高阶系统的瞬态响应和稳定性分析实验三 线性定常系统的稳态误差分析实验四 控制系统的根轨迹分析（Matlab）实验五 控制系统的频率特性研究（Matlab）实验六 线性定常系统的串联校正（综合）附录