“十三五”普通高等教育规划教材自动控制理论_田思庆梁春英杨康主编_9787519808815

本书为十三五普通高等教育规划教材。本书系统地介绍了自动控制理论的基本内容，着重于基本概念、基本理论和基本分析方法。全书共分9章，主要包括自动控制的基本概念、控制系统的数学模型，线性系统的时域分析法、根轨迹法、频域分析法及校正与设计，描述函数法和相平面法等非线性系统的基本分析法，线性离散系统基础理论、数学模型、分析及数字校正等，*后简单介绍了MATLAB语言与自动控制系统设计。

自动控制技术已广泛地应用于工业生产、农业生产、交通运输和国防建设等各个领域。自动控制技术以自动控制理论为基础，由于自动控制技术在各个行业的广泛渗透与应用，自动控制理论已成为很多学科的重要专业基础课。２０世纪５０年代发展起来的以传递函数为核心的经典控制理论，至今仍应用于控制工程的各相关领域。深入理解、掌握自动控制理论的概念、思想和方法，对于日后解决实际控制工程问题，掌握控制理论其他学科领域的知识，都是必备的基础。本书全面地阐述了自动控制的基本理论，系统地介绍了自动控制系统分析与综合设计的基本方法。全书共分９章，其中前６章是线性定常连续系统的分析与综合，第７章讲述了非线性系统的分析方法，第８章讲述了线性离散系统的基本理论，第９章是关于ＭＡＴＬＡＢ软件的应用简介和实例。本书以课程的基本内容为主线，注重基本概念和原理的讲解，突出工程实用方法，在有些理论性较强的部分和主要设计方法上做了较详细的分析与讨论。本书在叙述上简明扼要、通俗易懂，具有条理清晰，层次分明等特点，在内容安排上注意各专业的通用性和便于同教学时数的取舍。为了帮助读者掌握和运用所学理论，每章均备有足够的例题和习题。另外，由田思庆教授等主编的与本教材相配套的辅助教材《自动控制理论学习指导与习题详解》亦在中国电力出版社出版发行，供读者学习参考。本书由佳木斯大学田思庆、杨康、王宇春、刘德胜、常江、薛迪，黑龙江八一农垦大学梁春英、刘坤，内蒙古农业大学张春慧编写。其中田思庆编写第１章和第２章，杨康编写第３章，梁春英编写第４章，王宇春编写第５章，张春慧编写第６章，常江、薛迪编写第７章，刘坤编写第８章，刘德胜编写第９章。全书由田思庆教授整理统稿，陈光军博士主审。本书在编写过程中参考了很多国内外优秀教材和著作，编者向收录于参考文献中的专家、学者表示真诚的谢意。限于编者水平，书中难免有不当之处，恳请使用本书的教师、学生提出宝贵意见。编　者２０１７年６月

前言第１章　自动控制概论１　　１.１　自动控制系统１　　１.２　开环控制和闭环控制３　　１.３　自动控制系统的基本组成５　　１.４　自动控制系统的分类６　　１.５　对控制系统的性能要求９　　１.６　自动控制理论发展概况１０　　１.７　本课程的特点与学习方法１２　　小结１３　　习题１３第２章　控制系统的数学模型１６　　２.１　控制系统数学模型概述１６　　２.２　控制系统微分方程的建立１８　　２.３　拉普拉斯变换２１　　２.４　控制系统的复域数学模型３０　　２.５　控制系统的框图及其等效变换３５　　２.６　信号流图与梅森增益公式４１　　２.７　控制系统的传递函数４６　　２.８　相似原理４８　　小结５０　　常用术语和概念５１　　习题５１第３章　线性系统的时域分析５６　　３.１　典型输入信号及系统时域性能指标５６　　３.２　一阶系统的时域分析５８　　３.３　二阶系统的时域分析６１　　３.４　改善二阶系统动态性能的方法７７　　３.５　高阶系统的时域分析８３　　３.６　线性控制系统的稳定性分析８５　　３.７　线性控制系统的稳态性能分析９２　　３.８　减小或消除稳态误差的方法１０１　　小结１０３　　常用术语和概念１０３　　习题１０４第４章　线性系统的根轨迹法１０８　　４.１　根轨迹法的基本概念１０８　　４.２　绘制１８０根轨迹的基本规则１１２　　４.３　广义根轨迹１２４　　４.４　利用闭环主导极点估算系统的性能指标１２９　　４.５　添加开环零、极点对根轨迹形状的影响１３１　　小结１３６　　常用术语和概念１３７　　习题１３７第５章　线性系统的频率特性法１４０　　５.１　频率特性的基本概念和表示方法１４０　　５.２　幅相频率特性图（Ｎｙｑｕｉｓｔ曲线）１４５　　５.３　对数频率特性图（Ｂｏｄｅ图）１５１　　５.４　最小相位系统１５８　　５.５　由对数幅频特性曲线确定开环传递函数１５９　　５.６　奈奎斯特稳定判据１６１　　５.７　控制系统的相对稳定性１７０　　５.８　利用开环对数幅频特性分析系统的性能１７３　　５.９　利用闭环频率特性分析系统的性能１７８　　５.１０　高阶系统频域指标和时域指标的关系１８２　　小结１８３　　常用术语和概念１８３　　习题１８４第６章　线性系统的综合与校正１８９　　６.１　概述１８９　　６.２　基本控制规律分析１９２　　６.３　串联校正１９７　　６.４　期望频率特性法２１３　　小结２１６　　常用术语和概念２１６　　习题２１７第７章　非线性控制系统分析２１９　　７.１　非线性系统概述２１９　　７.２　描述函数法２２４　　７.３　相平面法２３９　　７.４　改善非线性系统性能的措施２５３　　小结２５５　　常用术语和概念２５５　　习题２５６第８章　线性离散系统的分析２５９　　８.１　概述２５９　　８.２　信号采样过程与保持２６１　　８.３　Ｚ变换２６６　　８.４　离散系统的数学模型２７３　　８.５　稳定性分析２８１　　８.６　动态性能分析２８９　　８.７　稳态误差分析２９２　　８.８　离散系统的数字校正２９６　　小结３０１　　关键术语和概念３０２　　习题３０２第９章　ＭＡＴＬＡＢ语言与自动控制系统设计３０５　　９.１　ＭＡＴＬＡＢ语言简介３０５　　９.２　自动控制系统设计３１０　　小结３２６参考文献３２７

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