本書系統(tǒng)地介紹了經(jīng)典控制理論的基本內(nèi)容,著重于基本概念、基本理論和基本方法的論述。全書共分8章:自動控制系統(tǒng)的基本概念、控制系統(tǒng)的建模、控制系統(tǒng)的時域分析法、控制系統(tǒng)的根軌跡法、控制系統(tǒng)的頻率響應法、控制系統(tǒng)的校正、非線性控制系統(tǒng)、離散控制系統(tǒng)。 本書有兩個重要特點。一是體現(xiàn)了科學性與實用性。為了科學地、驗證理論內(nèi)容,在每章都加入了Matlab的具體應用實例。為了便于讀者深入理解書中所述的重要概念,每章都列舉了一定數(shù)量的例題和習題,供練習之用。二是適合語碼轉換式雙語教學。在每節(jié)中都為重要的技術術語加注了英文詞匯,每節(jié)末都加入了重點概念和術語的中英文對照表,便于學生為閱讀外文專業(yè)文獻積累詞匯量,進而切實地提高雙語教學水平。
目 錄
第1章 自動控制系統(tǒng)的基本概念\\t1
1.1 自動控制系統(tǒng)的定義\\t1
1.2 自動控制系統(tǒng)的分類\\t4
1.2.1 運動與過程控制系統(tǒng)\\t4
1.2.2 開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)\\t4
1.2.3 定值、隨動與程序控制系統(tǒng)\\t6
1.2.4 線性與非線性控制系統(tǒng)\\t7
1.2.5 連續(xù)與離散控制系統(tǒng)\\t8
1.3 自動控制系統(tǒng)的性能評價\\t8
1.4 自動控制理論的發(fā)展概況\\t10
小結\\t13
習題\\t13
第2章 控制系統(tǒng)的建模\\t15
2.1 控制系統(tǒng)微分方程的建立\\t16
目 錄
第1章 自動控制系統(tǒng)的基本概念\\t1
1.1 自動控制系統(tǒng)的定義\\t1
1.2 自動控制系統(tǒng)的分類\\t4
1.2.1 運動與過程控制系統(tǒng)\\t4
1.2.2 開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)\\t4
1.2.3 定值、隨動與程序控制系統(tǒng)\\t6
1.2.4 線性與非線性控制系統(tǒng)\\t7
1.2.5 連續(xù)與離散控制系統(tǒng)\\t8
1.3 自動控制系統(tǒng)的性能評價\\t8
1.4 自動控制理論的發(fā)展概況\\t10
小結\\t13
習題\\t13
第2章 控制系統(tǒng)的建模\\t15
2.1 控制系統(tǒng)微分方程的建立\\t16
2.1.1 簡單系統(tǒng)微分方程的建立\\t16
2.1.2 復雜系統(tǒng)微分方程的建立\\t18
2.2 非線性數(shù)學模型的線性化\\t21
2.3 傳遞函數(shù)\\t24
2.3.1 傳遞函數(shù)的定義\\t24
2.3.2 傳遞函數(shù)的特點\\t25
2.3.3 傳遞函數(shù)與理想單位脈沖響應的關系\\t26
2.3.4 系統(tǒng)典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)\\t28
2.4 系統(tǒng)框圖與傳遞函數(shù)\\t33
2.4.1 框圖的組成\\t33
2.4.2 系統(tǒng)框圖的建立\\t33
2.4.3 框圖的等效變換\\t35
2.4.4 控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)\\t40
2.5 信號流圖和梅遜公式的應用\\t42
2.5.1 信號流圖的概念\\t42
2.5.2 信號流圖的術語和性質(zhì)\\t43
2.5.3 梅遜增益公式及其應用\\t45
2.6 利用Matlab建立數(shù)學模型\\t48
小結\\t51
習題\\t51
第3章 控制系統(tǒng)的時域分析法\\t54
3.1 控制系統(tǒng)的時域性能指標\\t54
3.1.1 典型輸入信號\\t54
3.1.2 控制系統(tǒng)時域性能指標\\t57
3.2 一階系統(tǒng)的時域分析\\t59
3.2.1 一階系統(tǒng)的數(shù)學模型\\t59
3.2.2 一階系統(tǒng)的單位階躍響應\\t59
3.2.3 一階系統(tǒng)的單位斜坡響應\\t61
3.2.4 一階系統(tǒng)的單位拋物線響應\\t61
3.2.5 一階系統(tǒng)的單位脈沖響應\\t62
3.3 二階系統(tǒng)的時域分析\\t62
3.3.1 二階系統(tǒng)的數(shù)學模型\\t62
3.3.2 二階系統(tǒng)的單位階躍響應\\t64
3.3.3 欠阻尼二階系統(tǒng)的性能分析\\t67
3.3.4 二階系統(tǒng)的單位脈沖響應\\t71
3.3.5 二階工程最佳參數(shù)\\t72
3.4 高階系統(tǒng)的時域分析\\t73
3.4.1 高階系統(tǒng)的單位階躍響應\\t74
3.4.2 閉環(huán)主導極點\\t75
3.5 線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析\\t75
3.5.1 穩(wěn)定性的基本概念\\t76
3.5.2 線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件\\t77
3.5.3 線性系統(tǒng)穩(wěn)定的必要條件\\t78
3.5.4 勞斯穩(wěn)定判據(jù)\\t78
3.5.5 赫爾維茲穩(wěn)定判據(jù)\\t81
3.5.6 勞斯判據(jù)的應用\\t82
3.6 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差\\t84
3.6.1 穩(wěn)態(tài)誤差的定義\\t84
3.6.2 系統(tǒng)類型與輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差\\t85
3.6.3 擾動作用下的穩(wěn)態(tài)誤差\\t88
3.6.4 提高系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的方法\\t90
3.7 Matlab在時域分析法中的應用\\t90
3.7.1 單位脈沖響應和單位階躍響應\\t90
3.7.2 單位斜坡響應\\t92
3.7.3 任意函數(shù)作用下系統(tǒng)的響應\\t93
3.7.4 Simulink中時域響應舉例\\t95
小結\\t96
習題\\t96
第4章 控制系統(tǒng)的根軌跡法\\t99
4.1 根軌跡的基本概念\\t99
4.1.1 根軌跡的概念\\t99
4.1.2 根軌跡與系統(tǒng)性能\\t100
4.1.3 根軌跡的幅值條件和相角條件