图书介绍

自动控制理论及工程应用【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

张聚编著著
出版社：北京：电子工业出版社
ISBN：9787121249969
出版时间：2015
标注页数：248页
文件大小：39MB
文件页数：257页
主题词：自动控制理论－高等学校－教材

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图书目录

第1章自动控制的基本概念1

1.1 概述1

1.2 反馈控制的概念及特点1

1.3 典型自动控制系统的组成及工作原理2

1.4 自动控制系统的性能要求4

习题4

第2章数学基础——拉普拉斯变换6

2.1 拉氏变换的基本概念6

2.2 拉氏变换的主要运算定理10

2.3 拉氏变换应用举例15

第3章控制系统的数学模型21

3.1 微分方程模型21

3.2 传递函数模型26

3.3 结构框图模型32

3.3.1 结构框图的基本概念32

3.3.2 结构框图的等效变换33

3.4 控制系统数学模型参数的实验确定36

3.4.1 引言36

3.4.2 简单二阶系统阶跃响应37

3.4.3 一种新的辨识方法42

3.5 状态空间模型48

3.5.1 引言48

3.5.2 状态与状态空间的概念49

3.5.3 状态与状态空间的概念系统的状态空间描述49

3.5.4 线性系统的状态空间表达式54

3.5.5 状态方程的线性变换55

习题57

第4章控制系统的运动响应分析60

4.1 典型输入一阶系统的运动响应分析60

4.2 典型输入二阶系统的运动响应分析61

4.3 高阶系统的运动响应分析65

4.4 控制系统的频率特性66

4.4.1 对数频率特性（Bode图）66

4.4.2 幅相频率特性（Nyquist图）73

习题77

第5章控制系统的运动性能分析80

5.1 控制系统的运动性能分析80

5.1.1 稳定的充要条件80

5.1.2 稳定性分析判据81

5.1.3 稳定裕度84

5.1.4 稳定裕度的计算85

5.2 控制系统的稳态性能（控制精度）分析86

5.2.1 稳态误差的定义86

5.2.2 稳态误差的分析与计算87

5.2.3 稳态误差的影响因素（减小稳态误差的方法）91

5.3 控制系统的暂态性能（响应速度）分析93

5.3.1 暂态性能指标93

5.3.2 一阶系统的性能指标计算94

5.3.3 二阶欠阻尼系统的性能指标计算94

习题96

第6章控制系统的校正99

6.1 校正装置99

6.1.1 超前校正网络及其特性99

6.1.2 滞后校正网络及其特性101

6.1.3 滞后-超前校正网络及其特性103

6.2 串联PID校正（基于频域方法）104

6.2.1 比例微分（PD）控制105

6.2.2 比例积分（PI）控制105

6.2.3 比例积分微分（PID）控制105

6.3 反馈校正108

6.4 反馈和前馈复合校正108

习题109

第7章控制系统综合应用实例111

7.1 概述111

7.2 实验设备111

7.3 模型辨识112

7.3.1 无滚筒系统的传递函数112

7.3.2 带滚筒系统的传递函数115

7.4 补偿控制器设计与实现119

7.4.1 积分控制120

7.4.2 比例-积分控制123

第8章控制系统的计算机辅助分析与设计124

8.1 MATLAB简介124

8.1.1 操作界面介绍125

8.1.2 帮助系统126

8.1.3 工具箱128

8.2 MATLAB基本使用方法129

8.2.1 基本要素129

8.2.2 应用基础131

8.2.3 数值运算135

8.2.4 符号运算139

8.2.5 图形表达功能143

8.2.6 程序设计基础151

8.3 基于MATLAB控制系统的数学模型分析154

8.3.1 数学模型的建立154

8.3.2 数学模型的转换162

8.3.3 数学模型的连接167

8.4 基于MATLAB控制系统的运动响应分析169

8.4.1 零输入响应分析169

8.4.2 脉冲输入响应分析171

8.4.3 阶跃输入响应分析172

8.4.4 任意输入响应分析174

8.4.5 根轨迹分析方法176

8.4.6 控制系统的频率特性179

8.5 基于MATLAB控制系统的运动性能分析183

8.5.1 控制系统的稳定性分析183

8.5.2 控制系统的稳态性能分析188

8.5.3 控制系统的动态性能分析189

8.6 基于Simulink控制系统的建模与仿真191

8.6.1 Simulink模块库191

8.6.2 Simulink的基本操作200

8.6.3 Simulink建模与仿真201

8.7 基于MATLAB控制系统的校正206

8.7.1 PID控制器206

8.7.2 超前校正209

8.7.3 滞后校正211

8.7.4 SISO设计工具213

习题220

第9章三自由度直升机系统半实物仿真与实时控制225

9.1 Quanser三自由度直升机的系统结构和数学模型225

9.2 PID控制器设计228

9.3 数值仿真229

9.4 半实物仿真与实时控制234

9.4.1 半实物仿真系统234

9.4.2 无主动干扰系统（Active Disturbance System， ADS）235

9.4.3 含主动干扰系统（ADS）238

9.5 半实物仿真实验结果243

9.5.1 无主动干扰系统（ADS）243

9.5.2 含主动干扰系统（ADS）245

参考文献248