自动控制原理与系统(第2版)
¥38.00定价
作者: 叶明超
出版时间:2017年1月
出版社:北京理工大学出版社
- 北京理工大学出版社
- 9787564072575
- 168603
- 2017年1月
- 工学
- 控制科学与工程
- TP13
- 电气类
- 高职高专
内容简介
《自动控制原理与系统(第2版)》由叶明超、黄海主编,介绍了经典控制理论的基本概念、基本理论和控制系统的基本分析方法及实际应用。主要内容有:自动控制的基本概念、控制系统的数学模型、控制系统的时域分析法和频域分析法、控制系统的校正、直流调速系统、直流脉宽调速系统、位置随动系统、交流变频调速系统、控制系统实例介绍等。各章均配有内容提要、小结和大量习题。
本书中给出了大量的应用实例,并针对实例中的问题由浅入深地给出了解决方法。全书力求突出物理概念、定性分析,回避烦琐的数学推导,叙述深入浅出,通俗易懂。
《自动控制原理与系统(第2版)》可作为普通高校电气技术、自动化技术、机电一体化技术以及电子技术等电类专业学生的教学用书,也可作为从事自动化工作的工程技术人员的参考用书。
目录
第1章 自动控制的基本概念1.1 自动控制理论概述1.2 简要历史1.3 自动控制系统的组成1.3.1 人工控制与自动控制1.3.2 自动控制的基本概念与组成1.3.3 系统术语1.3.4 自动控制系统的方块图表示1.4 自动控制系统的分类1.4.1 开环控制系统和闭环控制系统1.4.2 定值、随动和程序控制系统1.4.3 线性和非线性控制系统1.4.4 连续和离散控制系统1.4.5 单变量和多变量控制系统1.5 自动控制系统举例1.5.1 温度控制系统1.5.2 位置随动系统1.5.3 自动调速系统1.6 自动控制系统的基本要求1.7 本课程的学习任务与学习要求本章小结习题1第2章 拉普拉斯变换及其应用2.1 拉氏变换的概念2.2 拉氏变换的运算定理2.3 拉氏反变换2.4 拉氏变换应用举例本章小结习题2第3章 自动控制系统的数学模型3.1 控制系统的微分方程3.1.1 控制系统微分方程的建立3.1.2 控制系统微分方程的求解3.2 传递函数3.2.1 传递函数的定义3.2.2 传递函数的求取32.3 传递函数的性质3.3 控制系统的动态结构图3.3.1 动态结构图的组成与画法3.3.2 动态结构图的等效变换及化简3.3.3 用公式法求传递函数3.4 典型环节的数学模型及阶跃响应3.4.1 典型环节的数学模型3.4.2 典型环节的传递函数及阶跃响应3.5 控制系统的传递函数本章小结习题3第4章 控制系统的时域分析法4.1 典型控制过程及性能指标4.1.1 典型初始状态4.1.2 典型输入信号4.1.3 阶跃响应的性能指标4.2 一阶系统的时域分析4.3 二阶系统的时域分析4.4 系统稳定性分析4.4.1 稳定的基本概念4.4.2 线性系统稳定的充分必要条件4.4.3 劳斯稳定判据4.4.4 两种特殊情况4.4.5 劳斯稳定判据在系统分析中的应用4.5 稳态性能的时域分析4.5.1 稳态误差的基本概念4.5.2 系统类型4.5.3 参考输入信号作用下的稳态误差4.5.4 扰动输入信号作用下的稳态误差本章小结习题4第5章 控制系统的频域分析法5.1 频率特性的概念5.1.1 频率特性的基本概念5.1.2 频率特性与传递函数的关系5.1.3 频率特性的性质5.1.4 频率特性的图形表示方法5.2 典型环节的伯德图5.2.1 比例环节5.2.2 积分环节5.2.3 微分环节5.2.4 惯性环节5.2.5 比例微分环节5.2.6 振荡环节5.2.7 一阶不稳定环节5.2.8 最小相位系统的概念5.3 系统开环对数频率特性曲线的绘制5.3.1 系统开环对数频率特性曲线绘制的一般步骤5.3.2 开环对数频率特性曲线绘制举例5.4 系统稳定性的频域分析5.4.1 对数频率稳定判据5.4.2 稳定裕量5.5 动态性能的频域分析5.5.1 三频段的概念5.5.2 典型系统本章小结习题5第6章 自动控制系统的校正6.1 常用校正装置6.1.1 无源校正装置6.1.2 有源校正装置6.2 串联校正6.2.1 串联比例校正6.2.2 串联比例微分校正6.2.3 串联比例积分校正6.2.4 串联比例积分微分校正6.3 反馈校正6.4 前馈控制的概念本章小结习题6第7章 直流调速系统7.1 直流调速系统概述7.1.1 直流调速系统的基本概念7.1.2 直流调速的三种方式7.1.3 调压调速的三种主要形式7.1.4 直流调速系统的性能指标7.2 单闭环直流调速系统7.2.1 闭环调速系统常用调节器7.2.2 单闭环直流调速系统7.2.3 无静差调速系统概述及积分控制规律7.3 带电流截止负反馈的闭环调速系统7.3.1 电流截止负反馈的引入7.3.2 带电流截止负反馈的闭环调速系统静特性7.3.3 带电流截止负反馈的闭环调速系统启动过程7.4 闭环调速系统设计实例本章小结习题7第8章 PWM直流脉宽调速系统8.1 直流脉宽调制电路的工作原理8.1.1 不可逆、无制动力PwM变换器8.1.2 不可逆、有制动力PwM变换器8.1.3 可逆PWM变换器8.2 脉宽调速系统的控制电路8.2.1 直流脉宽调制器8.2.2 逻辑延时电路8.2.3 基极驱动电路和保护电路8.3 PwM直流调速装置的系统分析8.3.1 总体结构8.3.2 PwM脉宽调制变换器的传递函数8.3.3 系统分析8.4 由PwM集成芯片组成的直流脉宽调速系统实例8.4.1 SGl731芯片简介8.4.2 由sGl731组成的直流调速系统。本章小结习题8第9章 位置随动系统9.1 位置随动系统组成及其基本特征9.1.1 位置随动系统的组成9.1.2 位置随动伺服系统的分类9.1.3 随动伺服系统的控制方式9.2 位置伺服系统的部件功能及工作原理9.2.1 位置检测元件9.2.2 执行元件9.2.3 相敏整流与滤波电路9.2.4 放大电路9.3 位置随动伺服系统的控制特点与实例分析9.3.1 系统组成原理图9.3.2 系统组成框图9.3.3 系统自动调节过程9.4 位置伺服系统的控制性能分析与校正设计9.4.1 系统的稳态性能分析9.4.2 系统的动态性能分析本章小结习题9第10章 异步交流电动机变频调速系统10.1 交流变频调速的基本概念10.1.1 交流调速系统简介10.1.2 交流变频调速的基本控制方式10.2 标量控制的变频调速系统10.2.1 控制输出电压的方式10.2.2 U/F比例控制方式10.2.3 转差频率控制方式10.3 矢量控制的调速系统10.3.1 基于转差频率控制的矢量控制方式10.3.2 无速度传感器的矢量控制方式10.4 脉宽调制型交流变频调速系统10.4.1 PWM型变频器工作原理10.4.2 PwM型变频调速系统的主电路10.4.3 PwM型变频调速系统的控制电路本章小结习题10第11章 复杂自控系统建模实例——两轮自平衡小车11.1 两轮自平衡小车简介11.2 两轮自平衡小车的工作原理11.3 倒立摆的分类及研究的意义11.3.1 倒立摆的分类11.3.2 倒立摆研究的意义11.4 倒立摆模型——复杂控制系统的研究方法11.4.1 控制理论的发展历程及系统控制的基本方法11.4 ,2非线性系统的线性化方法11.5 自平衡小车的硬件组成及建模分析11.5.1 自平衡小车的系统结构11.5.2 自平衡小车系统的硬件组成及实现11.6 两轮自平衡小车的建模11.6.1 小车车体的运动分析11.6.2 动力学建模11.7 系统非线性模型的线性化11.7.1 基于泰勒级数的近似线性化方法求解过程11.7.2 对具体两轮自平衡小车的近似化线性模型11.8 不同的线性化模型的Matlab性能仿真比较11.8.1 两种模型的可控角范围比较11.8.2 在可控范围内的性能比较11.8.3 系统抗干扰能力的比较11.8.4 灵敏度的比较本章小结附录附录一自动控制原理虚拟实验系统的开发与应用附录二自动控制技术常用术语中、英文对照参考文献