14745_自动控制原理(本)_教材书籍

第1章自动控制系统概述27

1.1引言27

1.2开环控制系统和闭环控制系统29

1.2.1开环控制系统29

1.2.2闭环控制系统30

1.3闭环自动控制系统的基本组成32

1.4自动控制系统的分类33

1.5控制系统的基本要求34

1.6控制系统数字实践的要性34

本章小结36

思考题36

第2章线性系统的数学模型37

2.1引言37

2.2非线性微分方程的线性化39

2.3传递函数41

2.3.1传递函数的定义41

2.3.2典型环节的传递函数45

2.4控制系统结构图及其化简方法48

2.4.1结构图的组成要素48

2.4.2环节的连接方式48

2.4.3结构图的变换和化简50

2.5信号流程图54

2.5.1基本概念与常用术语54

2.5.2梅逊公式及其应用56

2.6基于MATLAB的控制系统模型58

本章小结62

思考题62

第3章线性系统的稳定性和稳态

性分析65

3.1典型输入信号65

3.2控制系统的稳定性分析67

3.2.1稳定性的基本概念67

3.2.2线性定常系统的稳定性分析68

3.3劳斯稳定判据69

3.4控制系统的稳态误差分析73

3.5MATLAB在线性系统稳定性及稳态

性能分析中的应用79

本章小结87

思考题87

第4章线性系统的动态时域分析89

4.1控制系统时域响应的性能指标89

4.1.1动态性能指标89

4.1.2稳态性能指标90

4.2一系统的动态响应90

4.3二系统的动态响应93

4.3.1典型二系统的数学模型93

4.3.2二系统的单位跃响应94

4.3.3欠阻尼二系统的动态性能指标

分析96

4.3.4二系统的单位脉冲响应100

4.3.5传递函数含有零点的欠阻尼二

系统动态性能101

4.4高系统的动态响应102

4.5基于MATLAB的线性控制系统动态时

域分析104

本章小结111

思考题112

第5章线性系统的频域分析114

5.1频率性的基本概念114

5.1.1频率性114

5.1.2频率性的图形表示115

5.2典型环节的频率性117

5.3系统开环频率性图124

5.3.1系统开环频率性坐标图

绘制124

5.3.2系统开环频率性伯德图

绘制126

5.3.3小相位系统129

5.4频率域稳定性判据131

5.4.1开环点、闭环点与辅助

方程零点的关系131

5.4.2辐角原理132

5.4.3奈奎斯稳定判据134

5.4.4系统开环传递函数串联积分环节

的情况136

5.4.5伯德图判别闭环系统稳定性137

5.5稳定裕度139

5.6闭环系统频率性141

5.7基于MATLAB的线性控制系统频域

分析143

本章小结148

思考题148

第6章线性系统的校正151

6.1校正的基本概念151

6.2线性系统的基本控制规律153

6.3常用串联校正及性156

6.3.1相位前校正156

6.3.2串联相位前校正158

6.3.3相位滞后校正160

6.3.4串联相位滞后校正162

6.3.5相位滞后-前校正164

6.4期望性串联校正166

6.5MATLAB在线性控制系统校正中的

应用167

本章小结173

思考题173

第7章非线性系统的分析175

7.1非线性系统的基本概念175

7.2常见典型非线性性177

7.3描述函数法179

7.3.1描述函数的基本概念179

7.3.2常见非线性性的描述函数180

7.3.3描述函数法分析非线性系统184

7.4相平面法188

7.5基于MATLAB的非线性系统分析192

本章小结197

思考题198

第8章采样控制系统的分析200

8.1采样控制系统的基本概念200

8.2采样过程和采样定理201

8.2.1采样过程201

8.2.2采样定理202

8.2.3持器203

8.3采样控制系统的数学基础205

8.3.1z变换205

8.3.2z反变换208

8.3.3差分方程209

8.4脉冲传递函数211

8.4.1基本概念211

8.4.2采样控制系统的开环脉冲传递

函数212

8.4.3采样控制系统的闭环脉冲传递

函数214

8.5线性采样系统的稳定性分析215

8.5.1采样控制系统的稳定条件216

8.5.2线性采样控制系统的稳定条件217

8.6基于MATLAB的采样控制系统

分析218

本章小结221

思考题222

参考文献223

后记224

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