自動控制原理內(nèi)容簡介

本書內(nèi)容包括經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論兩部分。在經(jīng)典控制理論部分，主要介紹控制理論方面的基本知識和必要的數(shù)學基礎(chǔ)知識，包括拉普拉斯變換、線性控制系統(tǒng)數(shù)學模型、時域分析法、根軌跡法、頻域分析法、穩(wěn)定性分析、控制系統(tǒng)的校正等；簡單介紹非線性控制系統(tǒng)的描述函數(shù)法、相平面法。在現(xiàn)代控制理論部分，概括介紹現(xiàn)代控制理論的狀態(tài)空間分析法、系統(tǒng)的能控性和能觀測性。簡介MATLAB語言及其在控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計中的函數(shù)。本書可以作為高等院校電子信息類專業(yè)“自動控制原理”課程的教材，也可供從事相關(guān)專業(yè)人員參考。

第1章

緒論

1.1引言

1.2開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)

1.2.1開環(huán)控制系統(tǒng)

1.2.2閉環(huán)控制系統(tǒng)

1.3自動控制系統(tǒng)的分類和組成

1.3.1自動控制系統(tǒng)的分類

1.3.2自動控制系統(tǒng)的組成

1.4控制系統(tǒng)的基本要求

1.4.1穩(wěn)定性

1.4.2響應速度

1.4.3精確度

習題

第2章

數(shù)學基礎(chǔ)

2.1拉普拉斯變換

2.1.1知識的回顧

2.1.2拉普拉斯變換的定義

2.2拉普拉斯變換定理

2.2.1平移函數(shù)

2.2.2f(t)與e-αt相乘

2.2.3時間比例尺

2.2.4微分定理

2.2.5終值定理

2.2.6初值定理

2.2.7積分定理

2.3拉普拉斯反變換

2.3.1具有不相同極點的F(s)的部分分式展開式

2.3.2具有共軛復數(shù)極點的F(s)的部分分式展開式

2.3.3具有多重極點的F(s)的部分分式展開式

2.4拉普拉斯變換法的應用

第3章

控制系統(tǒng)的數(shù)學模型

3.1控制系統(tǒng)數(shù)學模型的建立

3.1.1概述

3.1.2線性控制系統(tǒng)數(shù)學模型的建立

3.2線性控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)

3.2.1傳遞函數(shù)的概念

3.2.2傳遞函數(shù)的幾點說明

3.2.3典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù)

3.3結(jié)構(gòu)圖

3.3.1結(jié)構(gòu)圖的組成

3.3.2結(jié)構(gòu)圖的建立

3.3.3結(jié)構(gòu)圖的等效變換

3.4信號流圖

3.4.1信號流圖及其組成

3.4.2信號流圖的繪制

3.4.3梅遜增益公式

3.4.4閉環(huán)控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)

習題

第4章

時域分析法

4.1典型輸入信號

4.2階躍響應的性能指標

4.2.1動態(tài)過程

4.2.2穩(wěn)態(tài)過程

4.3一階系統(tǒng)時域分析

4.3.1一階系統(tǒng)的單位階躍響應

4.3.2一階系統(tǒng)的單位脈沖響應

4.3.3一階系統(tǒng)的單位斜坡響應

4.4二階系統(tǒng)時域分析

4.4.1二階系統(tǒng)的單位階躍響應

4.4.2二階系統(tǒng)的動態(tài)性能指標

4.5控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性

4.5.1穩(wěn)定的基本概念

4.5.2勞斯(Routh)判據(jù)

4.6基于MATLAB的穩(wěn)態(tài)誤差分析

4.6.1穩(wěn)態(tài)誤差的基本概念

4.6.2誤差傳遞函數(shù)

4.6.3基于MATLAB的穩(wěn)態(tài)誤差分析

習題

第5章

根軌跡法

5.1根軌跡方程

5.2繪制根軌跡的基本法則

5.3控制系統(tǒng)根軌跡分析

5.3.1閉環(huán)系統(tǒng)零、極點與系統(tǒng)的階躍響應

5.3.2系統(tǒng)性能指標的估算

5.4基于MATLAB的根軌跡繪制及分析

習題

第6章

頻域分析法

6.1頻率特性

6.1.1頻率特性的概念

6.1.2頻率特性的幾何表示

6.2典型環(huán)節(jié)的頻率特性

6.3穩(wěn)定性判斷

6.3.1輻角原理

6.3.2奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)

6.3.3對數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)

6.4穩(wěn)定裕度

6.4.1幅值裕度h

6.4.2相角裕度γ

6.5基于MATLAB的頻率特性圖繪制

習題

第7章

控制系統(tǒng)的校正

7 .1控制系統(tǒng)校正的概念

7.1.1時域分析法校正思想

7.1.2頻域分析法校正思想

7.2串聯(lián)校正

7.2.1超前網(wǎng)絡(luò)

7.2.2遲后網(wǎng)絡(luò)

7.2.3復合網(wǎng)絡(luò)

7.3反饋校正

習題

第8章

非線性控制系統(tǒng)

8.1非線性問題概述

8.2描述函數(shù)分析法

8.2.1描述函數(shù)的概念

8.2.2典型非線性特性的描述函數(shù)

8.2.3用描述函數(shù)分析非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性

8.3相平面分析法

8.3.1相軌跡的概念

8.3.2線性系統(tǒng)的相軌跡

8.3.3非線性系統(tǒng)的相軌跡

第9章

狀態(tài)空間分析法

9.1狀態(tài)空間方程的建立

9.1.1狀態(tài)空間方程的概念

9.1.2狀態(tài)空間方程的列寫方法

9.2連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程的解法

9.2.1時域解法

9.2.2復頻域解法

9.3系統(tǒng)的能控性和能觀測性

9.3.1能控性

9.3.2能觀測性

習題

第10章

MATLAB簡介

10.1MathWorks控制系統(tǒng)解決方案

10.1.1 集成的系統(tǒng)設(shè)計環(huán)境

10.1.2MathWorks產(chǎn)品支持控制流程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

10.2Simulink與建模仿真

10.2.1Transfer Fcn(傳遞函數(shù)模塊)

10.2.2以零點—極點表示的傳遞函數(shù)模塊

10.2.3增益模塊

10.2.4偏移模塊

10.2.5飽和度模塊

10.2.6Mux(向量合成模塊)

10.2.7Constant(常數(shù)源模塊)

10.2.8Pulse Generator(脈沖信號發(fā)生器)

10.2.9Ramp(“斜坡”信號)

10.2.10Step(階躍函數(shù)模塊)

10.2.11Clock(仿真時間模塊)

10.2.12Scope(示波器模塊)

10.3MATLAB控制系統(tǒng)工具箱函數(shù)

10.3.1時域響應

10.3.2頻域響應

10.3.3根軌跡

附錄A

工具箱命令參考

參考文獻2100433B

• 配套教材

《自動控制原理（第六版）》的配套教材是《自動控制原理習題解析（第二版）》和《自動控制原理題海與考研指導（第二版）》。

第1章 AutoCAD基礎(chǔ)知識

1．1 計算機繪圖與AutoCAD簡介

1．1．1 計算機繪圖的概念

1．1．2 AutoCAD的發(fā)展歷程

1．1．3 AutoCAD的功能概述

1．2 中文版AutoCAD2005的安裝

1．2．1 使用單機中文版AutoCAD2005軟件的系統(tǒng)要求

1．2．2 單機中文版AutoCAD2005軟件的安裝

1．3 中文版AutoCAD2005的工作界面

1．3．1 下拉菜單欄

1．3．2 工具欄

1．3．3 繪圖區(qū)

1．3．4 系統(tǒng)命令行與文本窗口

1．3．5 狀態(tài)欄

1．3．6 工具選項板窗口

1．3．7 對話框與快捷菜單

1．4 圖形文件管理和退出AutoCAD

1．4．1 新建一個AutoCAD圖形文件

1．4．2 打開已有的AutoCAD圖形文件

1．4．3 保存AutoCAD圖形文件

1．4．4 退出AutoCAD

1．5 了解AutoCAD的基本操作

1．5．1 激活命令的幾種途徑

1．5．2 結(jié)束或退出命令的幾種方法

1．5．3 "命令行"操作

1．5．4 透明地使用命令

1．5．5 命令的重復、撤消與重做

1．5．6 關(guān)于鼠標的功能與操作

1．5．7 用鼠標對圖形進行縮放與移動

1．5．8 獲取聯(lián)機幫助

1．6 AutoCAD的繪圖環(huán)境設(shè)置

1．6．1 設(shè)置繪圖選項

1．6．2 設(shè)置圖形單位

1．6．3 設(shè)置圖形界限

1．7 思考與練習

第2章 創(chuàng)建簡單的二維圖形

2．1 創(chuàng)建線對象

2．1．1 繪制直線

2．1．2 繪制射線

2．1．3 繪制構(gòu)造線

2．2 創(chuàng)建多邊形對象

2．2．1 繪制矩形

2．2．2 繪制正多邊形

2．3 創(chuàng)建圓弧類對象

2．3．1 繪制圓

2．3．2 繪制圓弧

2．3．3 繪制橢圓

2．3．4 繪制橢圓弧

2．4 創(chuàng)建點對象

2．4．1 繪制單點

2．4．2 繪制多點

2．4．3 繪制等分點

2．4．4 繪制定距分點

2．5 思考與練習

第3章 控制圖形顯示

3．1 重新繪制和重新生成圖形

3．2 縮放與平移視圖

3．2．1 縮放視圖

3．2．2 平移視圖

3．3 使用鳥瞰視圖查看圖形

3．4 命名視圖

3．4．1 了解命名視圖

3．4．2 創(chuàng)建命名視圖舉例

3．5 AutoCAD的視口

3．5．1 視口的概念和作用

3．5．2 視口的創(chuàng)建和命名舉例

3．5．3 視口的分割與合并

3．6 思考與練習

第4章 精確高效繪制圖形

4．1 使用坐標

4．1．1 了解坐標系

4．1．2 直角坐標、極坐標以及坐標點的輸入

4．1．3 坐標顯示的控制

4．1．4 使用用戶坐標系

4．1．5 使用點過濾器

4．2 使用對象捕捉

4．2．1 設(shè)置對象捕捉選項

4．2．2 使用對象捕捉的幾種方法

4．3 使用捕捉、柵格和正交

4．3．1 設(shè)置捕捉和柵格選項

4．3．2 使用捕捉與柵格

4．3．3 使用正交模式

4．4 使用自動追蹤

4．4．1 設(shè)置自動追蹤選項

4．4．2 使用極軸追蹤

4．4．3 使用對象捕捉追蹤

4．5 應用舉例

4．5．1 應用舉例1

4．5．2 應用舉例2

4．5．3 應用舉例3

4．5．4 應用舉例4

4．5．5 應用舉例5

4．6 思考與練習

第5章 創(chuàng)建復雜的二維圖形

5．1 創(chuàng)建多段線

5．1．1 繪制多段線

5．1．2 編輯多段線

5．2 創(chuàng)建樣條曲線

5．2．1 繪制樣條曲線

5．2．2 編輯樣條曲線

5．3 創(chuàng)建多線、

5．3．1 繪制多線

5．3．2 設(shè)置多線樣式

5．3．3 編輯多線

5．4 徒手繪制圖形

5．4．1 創(chuàng)建徒手線

5．4．2 創(chuàng)建修訂云線

5．5 創(chuàng)建面域

5．6 創(chuàng)建填充圖案

5．6．1 添加圖案填充

5．6．2 編輯圖案填充

5．6．3 控制圖案填充的可見性

5．6．4 分解圖案

5．7 繪制圓環(huán)、寬線與二維填充圖形

5．7．1 繪制圓環(huán)

5．7．2 繪制寬線

5．7．3 繪制二維填充圖形

5．8 思考與練習

第6章 編輯圖形對象

6．1 選擇對象

6．1．1 在使用編輯命令前直接選取對象

6．1．2 在使用編輯命令后選取對象

6．1．3 使用SELECT命令選取對象

6．1．4 全部選擇

6．1．5 快速選擇

6．1．6 過濾選擇

6．2 調(diào)整對象

6．2．1 刪除對象

6．2．2 移動對象

6．2．3 旋轉(zhuǎn)對象

6．3 創(chuàng)建對象副本

6．3．1 復制對象

6．3．2 鏡像對象

6．3．3 偏移對象

6．3．4 陣列對象

6．4 修改對象的形狀及大小

6．4．1 修剪對象

6．4．2 延伸對象

6．4．3 縮放對象

6．4．4 拉伸對象

6．4．5 拉長對象

6．5 拆分及修飾對象

6．5．1 分解對象

6．5．2 倒角

6．5．3 圓角

6．5．4 打斷對象

6．6 使用夾點編輯圖形

6．6．1 關(guān)于夾點

6．6．2 使用夾點編輯對象

6．7 修改對象的特性

6．7．1 使用對象特性工具欄修改對象的特性

6．7．2 使用特性窗口修改對象的特性

6．7．3 使用CHANGE和CHPROP命令修改對象的特性

6．7．4 配對象特性

6．8 思考與練習

第7章 創(chuàng)建文字與表格

7．1 創(chuàng)建文字對象

7．1．1 設(shè)置文字樣式

7．1．2 創(chuàng)建單行文字

7．1．3 創(chuàng)建多行文字

7．1．4 插入外部文字

7．1．5 編輯文字

7．1．6 查找與替換文字

7．2 創(chuàng)建表格對象

7．2．1 創(chuàng)建與設(shè)置表格樣式

7．2．2 表格創(chuàng)建與修改范例

7．3 思考與練習

第8章 標注圖形尺寸

8．1 關(guān)于尺寸標注

8．1．1 尺寸標注的概述

8．1．2 尺寸標注的組成

8．1．3 尺寸標注的注意事項

8．2 創(chuàng)建尺寸標注的準備工作

8．2．1 新建標注樣式

8．2．2 設(shè)置直線和箭頭

8．2．3 設(shè)置文字

8．2．4 設(shè)置尺寸的調(diào)整

8．2．5 設(shè)置尺寸的主單位

8．2．6 設(shè)置尺寸的單位換算

8．2．7 設(shè)置尺寸公差

8．3 標注尺寸

8．3．1 線性標注

8．3．2 對齊標注

8．3．3 坐標標注

8．3．4 半徑標注

8．3．5 直徑標注

8．3．6 繪制圓心標記

8．3．7 角度標注

8．3．8 基線標注

8．3．9 連續(xù)標注

8．3．10 引線標注

8．3．11 傾斜標注

8．3．12 快速標注

8．3．13 利用多行文字創(chuàng)建特殊要求的公差標注

8．4 標注形位公差

8．4．1 了解形位公差

8．4．2 標注形位公差

8．5 編輯尺寸標注

8．5．1 修改尺寸標注文字的位置

8．5．2 編輯尺寸標注

8．5．3 尺寸的替代

8．5．4 使用夾點編輯尺寸

8．5．5 使用特性窗口編輯尺寸

8．6 思考與練習

第9章 用圖層組織圖形

9．1 創(chuàng)建和設(shè)置圖層

9．1．1 了解圖層

9．1．2 創(chuàng)建新圖層

9．1．3 設(shè)置圖層顏色

9．1．4 設(shè)置圖層線型

9．1．5 設(shè)置圖層線寬

9．1．6 設(shè)置圖層狀態(tài)

9．1．7 設(shè)置圖層的打印樣式

9．2 管理圖層

9．2．1 圖層管理工具欄介紹

9．2．2 切換當前層

9．2．3 過濾圖層

9．2．4 保存與恢復圖層設(shè)置

9．2．5 轉(zhuǎn)換圖層

9．2．6 改變對象所在圖層

9．2．7 刪除圖層

9．3 圖層的應用舉例

9．4 思考與練習

第10章 三維繪圖基礎(chǔ)

10．1 關(guān)于三維圖形

10．1．1 了解三維繪圖

10．1．2 三維坐標系

10．2 觀察三維圖形

10．2．1 設(shè)置視點進行觀察

10．2．2 使用三維動態(tài)觀察器

10．2．3 顯示平面視圖

10．2．4 快速設(shè)置預定義的視點

10．2．5 以消隱方式顯示圖形

10．3 三維模型對象的分類

10．4 思考與練習

第11章 創(chuàng)建三維線和曲面對象

11．1 繪制三維線對象

11．1．1 使用3DPOLY命令繪制三維線

11．1．2 使用SPLINE命令繪制三維線

11．2 使用標高和厚度創(chuàng)建三維對象

11．2．1 關(guān)于標高和厚度

11．2．2 應用舉例

11．3 繪制三維曲面對象

11．3．1 繪制基本三維曲面

11．3．2 繪制三維空間表面

11．3．3 多邊形網(wǎng)格

11．3．4 繪制旋轉(zhuǎn)曲面

11．3．5 繪制平移曲面

11．3．6 繪制直紋曲面

11．3．7 繪制邊界曲面

11．4 思考與練習

第12章 創(chuàng)建三維實體對象

12．1 創(chuàng)建基本的三維實體對象

12．1．1 長方體

12．1．2 球體

12．1．3 圓柱體

12．1．4 圓錐體

12．1．5 楔體

12．1．6 圓環(huán)體

12．2 創(chuàng)建拉伸實體

12．2．1 按指定的高度拉伸對象

12．2．2 沿路徑拉伸對象

12．3 創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)實體

12．4 布爾運算

12．4．1 并集運算

12．4．2 差集運算

12．4．3 交集運算

12．4．4 干涉運算

12．5 思考與練習

第13章 三維對象的編輯與標注

13．1 三維空間的圖形編輯

13．1．1 旋轉(zhuǎn)三維對象

13．1．2 陣列三維對象

13．1．3 鏡像三維對象

13．1．4 對齊三維對象

13．2 三維實體對象的編輯

13．2．1 分解實體

13．2．2 對實體進行倒角

13．2．3 對實體進行倒圓角

13．2．4 剖切實體

13．2．5 創(chuàng)建實體的截面

13．2．6 編輯實體的面

13．2．7 編輯實體的邊

13．3 三維對象的標注

13．4 思考與練習

第14章 三維對象的外觀處理

14．1 三維對象外觀處理概述

14．2 三維對象的著色處理

14．3 三維對象的渲染

14．3．1 對象的簡單渲染

14．3．2 設(shè)置光源

14．3．3 設(shè)置材質(zhì)

14．3．4 設(shè)置貼圖

14．3．5 設(shè)置背景

14．3．6 設(shè)置場景

14．3．7 三維實體渲染舉例

14．4 思考與練習

第15章 圖塊、屬性與外部參照

15．1 使用塊

15．1．1 了解塊

15．1．2 創(chuàng)建塊

15．1．3 插入塊

15．1．4 寫塊

15．1．5 創(chuàng)建塊/插入塊/寫塊的應用綜合舉例

15．2 使用塊屬性

15．2．1 塊屬性的特點

15．2．2 定義和修改屬性

15．2．3 編輯塊屬性的值及外觀特征

15．2．4 使用塊屬性管理器

15．3 使用外部參照

15．3．1 附著外部參照

15．3．2 使用外部參照管理器

15．3．3 剪裁外部參照

15．3．4 綁定外部參照依賴符

15．3．5 在位編輯外部參照

15．4 思考與練習

第16章 處理光柵圖像

16．1 使用光柵圖像

16．1．1 光柵圖像的特點

16．1．2 加載光柵圖像

16．2 光柵圖像的調(diào)整

16．2．1 調(diào)整亮度、對比度和褪色度

16．2．2 調(diào)整光柵圖像顯示質(zhì)量

16．2．3 調(diào)整光柵圖像透明度

16．3 剪裁邊界與邊框顯示

16．3．1 剪裁光柵圖像

16．3．2 控制邊框的顯示

16．4 調(diào)整對象的顯示順序

16．5 調(diào)整光柵圖像的比例

16．6 光柵圖像管理器

16．7 思考與練習

第17章 使用輔助工具和命令

17．1 使用AutoCAD設(shè)計中心

17．1．1 熟悉設(shè)計中心的界面

17．1．2 AutoCAD設(shè)計中心的功能

17．2 計算與獲取信息功能

17．2．1 計算面積

17．2．2 計算距離和角度

17．2．3 顯示與圖形有關(guān)的信息

17．2．4 查看實體特性

17．3 其他輔助功能

17．3．1 重新命名對象或元素

17．3．2 刪除無用的項目

17．4 思考與練習

第18章 圖形的輸入/輸出以及Internet連接

18．1 圖形的輸入/輸出

18．1．1 輸入其他格式的圖形

18．1．2 輸入與輸出DXF文件

18．1．3 插入OLE對象

18．1．4 輸出圖形

18．2 布局與打印輸出圖形

18．2．1 模型空間和圖紙空間

18．2．2 在圖紙空間中使用視口

18．2．3 新建布局

18．2．4 管理布局

18．2．5 使用布局進行打印出圖的一般過程

18．2．6 使用打印樣式

18．2．7 圖紙打印輸出

18．3 AutoCAD的Internet功能

18．3．1 輸出Web圖形

18．3．2 創(chuàng)建Web頁

18．3．3 建立超級鏈接

18．4 電子傳遞文件

18．5 思考與練習

第19章 樣板文件及圖形創(chuàng)建范例

19．1 范例1--創(chuàng)建樣板文件

19．2 范例2--繪制卡環(huán)的二維圖形

19．3 范例3--創(chuàng)建一個零件的2個視圖

19．4 范例4--創(chuàng)建一個三維實體模型

附錄A AutoCAD命令集

• 配套教材

《自動控制原理基礎(chǔ)教程（第三版）》的配套教材是《自動控制原理題海與考研指導（第二版）》。