商品介绍
内容提要
本书简明扼要地阐述了自动控制的基本理论与应用。全书共分九章:前八章着重介绍经典控制理论及应用的主要方面,最后一章介绍现代控制理论中的状态空间分析及综合法。
本书精选了由胡寿松主编的《自动控制原理(第六版)》中的主要内容,强化了工程应用背景,系统介绍了现代MATLAB应用技术,包括建模、时域分析、根轨迹绘制、频域分析、前馈校正、离散系统分析、描述函数法计算,以及线性系统可控性、可观测性和李雅普诺夫稳定性判别以及综合设计等内容。
本书在数学基础、控制理论、工程应用及MATLAB仿真方面,具有系统性和统一性,适合工科高等院校使用。本书2006年被评为普通高等教育“十一五”国家级规划教材,2012年被评为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。
本书可作为高等工科院校机械设计制造及其自动化、电子信息工程、材料成型及控制工程、测控技术与仪器、热能与动力工程、生物医学工程及农业电气化与自动化等专业56~64学时的教材,亦可供相关工程技术人员参考。
目录
前言
第一章 控制系统导论
1-1 自动控制的基本原理
1-2 自动控制系统示例
1-3 自动控制系统的分类
1-4 自动控制系统的基本要求
1-5 自动控制系统的分析与设计工具
习题
第二章 控制系统的数学模型
2-1 傅里叶变换与拉普拉斯变换
2-2 控制系统的时域数学模型
2-3 控制系统的复数域数学模型
2-4 控制系统的结构图与信号流图
2-5 控制系统建模的MATLAB方法
习题
第三章 线性系统的时域分析法
3-1 系统的时域性能指标
3-2 一阶系统的时域分析
3-3 二阶系统的时域分析
3-4 高阶系统的时域分析
3-5 线性系统的稳定性分析
3-6 线性系统的稳态误差计算
3-7 线性系统时域分析的MATLAB方法
习题
第四章 线性系统的根轨迹法
4-1 根轨迹法的基本概念
4-2 常规根轨迹的绘制法则
4-3 广义根轨迹
4-4 系统性能的分析
4-5 线性系统根轨迹分析的MATLAB方法
习题
第五章 线性系统的频域分析法
5-1 频率特性
5-2 典型环节与开环系统频率特性
5-3 频域稳定判据
5-4 频域稳定裕度
5-5 闭环系统的频域性能指标
5-6 线性系统频域分析的MATLAB方法
习题
第六章 线性系统的校正方法
6-1 系统的设计与校正问题
6-2 常用校正装置及其特性
6-3 串联校正
6-4 前馈校正
6-5 线性系统校正的MATLAB方法
习题
第七章 线性离散系统的分析
7-1 离散系统的基本概念
7-2 信号的采样与保持
7-3 z变换理论
7-4 离散系统的数学模型
7-5 离散系统的稳定性与稳态误差
7-6 离散系统的动态性能分析
7-7 线性离散系统分析的MATLAB方法
习题
第八章 非线性控制系统分析
8-1 非线性控制系统概述
8-2 常见非线性特性及其对系统运动的影响
8-3 描述函数法
8-4 非线性系统分析的MATLAB方法
习题
第九章 线性系统的状态空间分析与综合
9-1 线性系统的状态空间描述
9-2 线性系统的可控性与可观测性
9-3 线性定常系统的反馈结构及状态观测器
9-4 李雅普诺夫稳定性分析
9-5 状态空间分析的MATLAB方法
习题
参考文献
作者简介
免费试读(部分内容)
第一章控制系统导论
1-1 自动控制的基本原理
自动控制技术及其应用
在现代科学技术的众多领域中,自动控制技术起着越来越重要的作用。所谓自动控
制,是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(称控制装置或控制器), 使机器、设备或生产过程(统称被控对象)的某个工作状态或参数(即被控量)自动地按照预定的规律运行。例如,数控车床按照预定程序自动地切削工件;化学反应炉的温度或压力自动地维持恒定;雷达和计算机组成的导弹发射和制导系统,自动地将导弹引导到敌方目标;无人驾驶飞机按照预定航迹自动升降和飞行;人造卫星准确地进入预定轨道运行并回收等,这一切都是以应用高水平的自动控制技术为前提的。
近几十年来,随着电子计算机技术的发展和应用,在宇宙航行、机器人控制、导弹制导以及核动力等高新技术领域中,自动控制技术具有特别重要的作用。不仅如此,自动控制技术的应用范围现已扩展到生物、医学、环境、经济管理和其他许多社会生活领域中,自动控制已成为现代社会活动中不可缺少的重要组成部分。