自动控制原理（第二版） 大中专理科科技综合 科学出版社
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自动控制原理（第二版） 大中专理科科技综合 科学出版社

Mahsulot haqida

Xususiyatlar

出版日期

2024.10

出版社

科学出版社

货号

1203454012

开本

16开

品牌

42960263

书号

9787030796813

书名

自动控制原理（第二版） 大中专理科科技综合 科学出版社

作者

孟庆松 编

图书定价

79.00

Tavsif

  目录
●第1章概论1
1.1控制理论的发展历史1
1.2自动控制系统的基本控制方式2
1.3控制系统的分类5
1.4控制系统的组成与对控制系统的基本要求7
1.4.1控制系统的组成7
1.4.2对控制系统的基本要求8
习题9
第2章控制系统的数学模型11
2.1运动方程11
2.1.1控制系统的运动方程11
2.1.2线性系统的特性16
2.2传递函数17
2.2.1传递函数的定义及性质17
2.2.2环节典型连接时等效传递函数的求取20
2.2.3控制系统的传递函数22
2.3方框图及其简化25
2.3.1方框图的构成25
2.3.2方框图的绘制26
2.3.3方框图的简化27
2.4信号流图31
2.4.1信号流图及其运算规则31
2.4.2信号流图的绘制34
2.4.3梅森公式35
2.5应用MATLAB建立控制系统的数学模型39
2.5.1模型的建立39
2.5.2模型的转换42
习题42
第3章线性系统的时域分析46
3.1系统时间响应的性能指标46
3.1.1典型输入信号46
3.1.2时域响应的性能指标48
3.2一阶系统的时域分析50
3.2.1一阶系统的单位阶跃响应50
3.2.2一阶系统的理想单位脉冲响应51
3.2.3一阶系统的单位斜坡响应52
3.2.4一阶系统的单位匀加速度响应53
3.3二阶系统的时域分析53
3.3.1二阶系统的标准形式54
3.3.2二阶系统的单位阶跃响应55
3.3.3二阶系统欠阻尼响应过程分析59
3.3.4二阶系统的理想单位脉冲响应64
3.3.5二阶系统的单位斜坡响应66
3.3.6具有闭环负实零点时二阶系统的单位阶跃响应67
3.3.7初始条件不为零时二阶系统的输出响应70
3.4高阶系统的时域分析71
3.4.1闭环主导极点的概念及高阶系统分析72
3.4.2三阶系统的单位阶跃响应74
3.5线性系统的稳定性分析75
3.5.1稳定性的基本概念75
3.5.2线性系统稳定的条件76
3.5.3劳斯稳定判据78
3.6反馈系统的稳态误差计算82
3.6.1反馈系统的误差82
3.6.2反馈系统响应参考输入信号的稳态误差及其计算83
3.6.3反馈系统响应扰动输入信号的稳态误差及其计算93
3.6.4减小或消除稳态误差的措施95
3.7复合控制的误差分析96
3.7.1补偿扰动信号对系统输出的影响97
3.7.2减小系统响应参考输入信号的误差98
3.8基于MATLAB的控制系统时域分析101
3.8.1时域响应101
3.8.2动态性能指标计算与稳定性分析105
习题106
第4章线性系统的根轨迹分析110
4.1根轨迹的概念110
4.1.1根轨迹举例110
4.1.2根轨迹方程111
4.2绘制根轨迹的基本规则113
4.2.1绘制180°根轨迹的基本规则114
4.2.2绘制0°根轨迹的基本规则122
4.2.3绘制根轨迹应注意的问题124
4.3线性系统的根轨迹分析125
4.3.1最小相位系统的根轨迹分析125
4.3.2非最小相位系统的根轨迹分析130
4.3.3参量根轨迹分析131
4.4用MATLAB绘制根轨迹135
习题139
第5章线性系统的频域分析143
5.1频率特性的概念143
5.1.1系统对正弦输入信号的稳态输出143
5.1.2频率响应和频率特性145
5.1.3频率特性的几何表示法146
5.2开环系统的幅相频率特性最线147
5.2.1典型环节的Nyquist图147
5.2.2开环系统的Nyquist图153
5.3开环系统的对数频率特性最线157
5.3.1对数频率特性最线的基本概念157
5.3.2典型环节的Bode图158
5.3.3开环系统的Bode图164
5.3.4最小相位系统和非最小相位系统165
5.4频域稳定性分析170
5.4.1Nyquist稳定判据170
5.4.2相对稳定性177
5.5频域性能指标与时域性能指标的关系180
5.5.1闭环幅频特性180
5.5.2频域性能指标和动态性能指标的关系182
5.5.3开环渐近幅频特性和稳态性能指标的关系186
5.6MATLAB在频域分析中的应用187
习题190
第6章线性系统的综合与校正195
6.1系统校正的概念195
6.1.1控制系统的校正方式及设计方法195
6.1.2输入信号与控制系统带宽197
6.2分析法串联超前校正199
6.2.1超前校正装置的特性199
6.2.2分析法串联超前校正参数的确定201
6.2.3超前校正的特点和适用范围204
6.3分析法串联滞后校正205
6.3.1滞后校正装置的特性205
6.3.2分析法串联滞后校正参数的确定206
6.3.3滞后校正的特点和适用范围208
6.4分析法串联滞后-超前校正209
6.4.1滞后-超前校正装置的特性209
6.4.2分析法串联滞后-超前校正参数的确定210
6.4.3滞后-超前校正的特点和适用范围212
6.5综合法串联校正213
6.5.1期望特性213
6.5.2综合法串联校正参数的确定216
6.5.3综合法串联校正的特点219
6.6综合法反馈校正219
6.6.1反馈校正的功能219
6.6.2综合法反馈校正参数的确定222
6.6.3反馈校正与串联校正的比较226
6.7PID控制器227
6.7.1PID控制器的结构及其作用227
6.7.2PID控制器设计举例230
6.8基于MATLAB的控制器设计234
习题237
第7章非线性系统分析242
7.1非线性系统的数学描述242
7.1.1非线性系统的状态方程描述242
7.1.2典型非线性特性243
7.1.3非线性系统的特点和分析方法246
7.2描述函数法247
7.2.1谐波线性化的概念247
7.2.2典型非线性特性的描述函数248
7.2.3非线性系统的描述函数分析251
7.3相平面法256
7.3.1线性系统的相轨迹257
7.3.2相轨迹的绘制259
7.3.3非线性系统的相平面分析261
7.4利用非线性特性改善控制系统的性能269
7.5MATLAB在非线性系统中的应用270
习题274
第8章线性离散系统的分析与综合277
8.1采样过程与信号保持277
8.1.1采样过程278
8.1.2采样周期的选取279
8.1.3信号保持282
8.2z变换284
8.3脉冲传递函数285
8.3.1线性常系数差分方程286
8.3.2脉冲传递函数的概念287
8.3.3开环系统的脉冲传递函数289
8.3.4闭环系统的脉冲传递函数292
8.4稳定性分析295
8.4.1s平面与z平面的映射关系295
8.4.2线性离散系统稳定的充要条件296
8.4.3推广的劳斯稳定判据297
8.4.4朱利稳定判据298
8.5时域分析301
8.5.1闭环极点的位置及其对应的瞬态响应301
8.5.2时域响应303
8.5.3稳态误差计算304
8.6系统综合308
8.6.1数字控制器的离散化设计方法308
8.6.2数字控制器的连续化设计方法317
8.7MATLAB在线性离散系统中的应用319
习题322
附录拉氏变换表与z变换表327
参考文献329

  内容简介
本书系统地介绍了分析与设计反馈控制系统的经典控制理论部分。全书共8章，内容包括自动控制的一般概念，控制系统的数学模型，线性系统的时域分析、根轨迹分析、频域分析、综合与校正，非线性系统分析，线性离散系统的分析与综合等。第2～8章后面都介绍了一些应用MATLAB对控制系统进行计算机辅助分析与设计的实例，并提供了一定数量的习题。
本书可作为高等院校自动化、测控技术与仪器、机器人工程、电气工程及其自动化、通信工程等专业本科生的教材或参考书，也可供控制工程领域的专业技术人员自学和参考。

Barcha xususiyatlar

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货号

1203454012

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16开

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  目录
●第1章概论1
1.1控制理论的发展历史1
1.2自动控制系统的基本控制方式2
1.3控制系统的分类5
1.4控制系统的组成与对控制系统的基本要求7
1.4.1控制系统的组成7
1.4.2对控制系统的基本要求8
习题9
第2章控制系统的数学模型11
2.1运动方程11
2.1.1控制系统的运动方程11
2.1.2线性系统的特性16
2.2传递函数17
2.2.1传递函数的定义及性质17
2.2.2环节典型连接时等效传递函数的求取20
2.2.3控制系统的传递函数22
2.3方框图及其简化25
2.3.1方框图的构成25
2.3.2方框图的绘制26
2.3.3方框图的简化27
2.4信号流图31
2.4.1信号流图及其运算规则31
2.4.2信号流图的绘制34
2.4.3梅森公式35
2.5应用MATLAB建立控制系统的数学模型39
2.5.1模型的建立39
2.5.2模型的转换42
习题42
第3章线性系统的时域分析46
3.1系统时间响应的性能指标46
3.1.1典型输入信号46
3.1.2时域响应的性能指标48
3.2一阶系统的时域分析50
3.2.1一阶系统的单位阶跃响应50
3.2.2一阶系统的理想单位脉冲响应51
3.2.3一阶系统的单位斜坡响应52
3.2.4一阶系统的单位匀加速度响应53
3.3二阶系统的时域分析53
3.3.1二阶系统的标准形式54
3.3.2二阶系统的单位阶跃响应55
3.3.3二阶系统欠阻尼响应过程分析59
3.3.4二阶系统的理想单位脉冲响应64
3.3.5二阶系统的单位斜坡响应66
3.3.6具有闭环负实零点时二阶系统的单位阶跃响应67
3.3.7初始条件不为零时二阶系统的输出响应70
3.4高阶系统的时域分析71
3.4.1闭环主导极点的概念及高阶系统分析72
3.4.2三阶系统的单位阶跃响应74
3.5线性系统的稳定性分析75
3.5.1稳定性的基本概念75
3.5.2线性系统稳定的条件76
3.5.3劳斯稳定判据78
3.6反馈系统的稳态误差计算82
3.6.1反馈系统的误差82
3.6.2反馈系统响应参考输入信号的稳态误差及其计算83
3.6.3反馈系统响应扰动输入信号的稳态误差及其计算93
3.6.4减小或消除稳态误差的措施95
3.7复合控制的误差分析96
3.7.1补偿扰动信号对系统输出的影响97
3.7.2减小系统响应参考输入信号的误差98
3.8基于MATLAB的控制系统时域分析101
3.8.1时域响应101
3.8.2动态性能指标计算与稳定性分析105
习题106
第4章线性系统的根轨迹分析110
4.1根轨迹的概念110
4.1.1根轨迹举例110
4.1.2根轨迹方程111
4.2绘制根轨迹的基本规则113
4.2.1绘制180°根轨迹的基本规则114
4.2.2绘制0°根轨迹的基本规则122
4.2.3绘制根轨迹应注意的问题124
4.3线性系统的根轨迹分析125
4.3.1最小相位系统的根轨迹分析125
4.3.2非最小相位系统的根轨迹分析130
4.3.3参量根轨迹分析131
4.4用MATLAB绘制根轨迹135
习题139
第5章线性系统的频域分析143
5.1频率特性的概念143
5.1.1系统对正弦输入信号的稳态输出143
5.1.2频率响应和频率特性145
5.1.3频率特性的几何表示法146
5.2开环系统的幅相频率特性最线147
5.2.1典型环节的Nyquist图147
5.2.2开环系统的Nyquist图153
5.3开环系统的对数频率特性最线157
5.3.1对数频率特性最线的基本概念157
5.3.2典型环节的Bode图158
5.3.3开环系统的Bode图164
5.3.4最小相位系统和非最小相位系统165
5.4频域稳定性分析170
5.4.1Nyquist稳定判据170
5.4.2相对稳定性177
5.5频域性能指标与时域性能指标的关系180
5.5.1闭环幅频特性180
5.5.2频域性能指标和动态性能指标的关系182
5.5.3开环渐近幅频特性和稳态性能指标的关系186
5.6MATLAB在频域分析中的应用187
习题190
第6章线性系统的综合与校正195
6.1系统校正的概念195
6.1.1控制系统的校正方式及设计方法195
6.1.2输入信号与控制系统带宽197
6.2分析法串联超前校正199
6.2.1超前校正装置的特性199
6.2.2分析法串联超前校正参数的确定201
6.2.3超前校正的特点和适用范围204
6.3分析法串联滞后校正205
6.3.1滞后校正装置的特性205
6.3.2分析法串联滞后校正参数的确定206
6.3.3滞后校正的特点和适用范围208
6.4分析法串联滞后-超前校正209
6.4.1滞后-超前校正装置的特性209
6.4.2分析法串联滞后-超前校正参数的确定210
6.4.3滞后-超前校正的特点和适用范围212
6.5综合法串联校正213
6.5.1期望特性213
6.5.2综合法串联校正参数的确定216
6.5.3综合法串联校正的特点219
6.6综合法反馈校正219
6.6.1反馈校正的功能219
6.6.2综合法反馈校正参数的确定222
6.6.3反馈校正与串联校正的比较226
6.7PID控制器227
6.7.1PID控制器的结构及其作用227
6.7.2PID控制器设计举例230
6.8基于MATLAB的控制器设计234
习题237
第7章非线性系统分析242
7.1非线性系统的数学描述242
7.1.1非线性系统的状态方程描述242
7.1.2典型非线性特性243
7.1.3非线性系统的特点和分析方法246
7.2描述函数法247
7.2.1谐波线性化的概念247
7.2.2典型非线性特性的描述函数248
7.2.3非线性系统的描述函数分析251
7.3相平面法256
7.3.1线性系统的相轨迹257
7.3.2相轨迹的绘制259
7.3.3非线性系统的相平面分析261
7.4利用非线性特性改善控制系统的性能269
7.5MATLAB在非线性系统中的应用270
习题274
第8章线性离散系统的分析与综合277
8.1采样过程与信号保持277
8.1.1采样过程278
8.1.2采样周期的选取279
8.1.3信号保持282
8.2z变换284
8.3脉冲传递函数285
8.3.1线性常系数差分方程286
8.3.2脉冲传递函数的概念287
8.3.3开环系统的脉冲传递函数289
8.3.4闭环系统的脉冲传递函数292
8.4稳定性分析295
8.4.1s平面与z平面的映射关系295
8.4.2线性离散系统稳定的充要条件296
8.4.3推广的劳斯稳定判据297
8.4.4朱利稳定判据298
8.5时域分析301
8.5.1闭环极点的位置及其对应的瞬态响应301
8.5.2时域响应303
8.5.3稳态误差计算304
8.6系统综合308
8.6.1数字控制器的离散化设计方法308
8.6.2数字控制器的连续化设计方法317
8.7MATLAB在线性离散系统中的应用319
习题322
附录拉氏变换表与z变换表327
参考文献329

  内容简介
本书系统地介绍了分析与设计反馈控制系统的经典控制理论部分。全书共8章，内容包括自动控制的一般概念，控制系统的数学模型，线性系统的时域分析、根轨迹分析、频域分析、综合与校正，非线性系统分析，线性离散系统的分析与综合等。第2～8章后面都介绍了一些应用MATLAB对控制系统进行计算机辅助分析与设计的实例，并提供了一定数量的习题。
本书可作为高等院校自动化、测控技术与仪器、机器人工程、电气工程及其自动化、通信工程等专业本科生的教材或参考书，也可供控制工程领域的专业技术人员自学和参考。

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