自動控制原理內(nèi)容簡介

本書主要介紹了經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論的基本概念、分析方法及應(yīng)用。

《自動控制原理》從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，介紹了經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論的基本概念、分析方法及應(yīng)用。書中包括了控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、時(shí)域分析法、根軌跡分析法、頻率特性法、離散系統(tǒng)分析、非線性系統(tǒng)分析和自動控制理論綜合等內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)的是物理概念和實(shí)際應(yīng)用?！蹲詣涌刂圃怼妨η笸怀鑫锢砀拍睿M量減少煩瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，敘述深入淺出，通俗易懂，以大量例題形式介紹各種方法的實(shí)現(xiàn)過程，并結(jié)合當(dāng)前報(bào)考研究生的需求，總結(jié)各類題型，從而達(dá)到拋磚引玉的效果。《自動控制原理》力圖以簡明、實(shí)用為特色，以滿足工程需要為宗旨。《自動控制原理》可作為應(yīng)用型本科自動化、機(jī)電一體化及相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書，也可作為報(bào)考研究生的參考教材，還可作為各類職業(yè)技術(shù)學(xué)院、?？茖W(xué)校、成人高校等相關(guān)專業(yè)的教材。

上篇

第1章自動控制的一般概念

1.1自動控制的基本概念與方式

1.1.1自動控制的基本概念

1.1.2自動控制系統(tǒng)的基本控制方式

1.2自動控制系統(tǒng)的分類

1.3對控制系統(tǒng)性能的基本要求及評價(jià)

1.3.1對控制系統(tǒng)的基本要求

1.3.2對控制系統(tǒng)性能的評價(jià)

本章小結(jié)

習(xí)題

第2章控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

2.1線性定常系統(tǒng)微分方程的建立及求解

2.1.1線性定常系統(tǒng)微分方程的建立

2.1.2線性定常系統(tǒng)微分方程的求解

2.2線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)

2.2.1傳遞函數(shù)的基本概念

2.2.2傳遞函數(shù)的求解方法

2.2.3傳遞函數(shù)的性質(zhì)

2.3控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖及其等效變換

2.3.1結(jié)構(gòu)圖的組成和繪制

2.3.2結(jié)構(gòu)圖的等效變換及化簡

2.3.3控制系統(tǒng)各類傳遞函數(shù)的確定方法

2.4控制系統(tǒng)的信號流圖

2.4.1信號流圖的基本概念

2.4.2信號流圖的繪制

2.4.3梅森增益公式及其應(yīng)用

本章小結(jié)

習(xí)題

第3章線性系統(tǒng)的時(shí)域分析法

3.1一階系統(tǒng)的時(shí)域分析

3.1.1一階系統(tǒng)描述

3.1.2其他典型輸入信號的一階系統(tǒng)輸出響應(yīng)

3.2二階系統(tǒng)的時(shí)域分析

3.2.1二階系統(tǒng)描述

3.2.2二階欠阻尼系統(tǒng)的性能指標(biāo)計(jì)算

3.3控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析

3.3.1穩(wěn)定的基本概念

3.3.2勞斯穩(wěn)定判據(jù)

3.4控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析

3.4.1誤差與穩(wěn)態(tài)誤差的關(guān)系

3.4.2控制系統(tǒng)類型

3.4.3給定信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差

本章小結(jié)

習(xí)題

第4章線性系統(tǒng)的根軌跡法

4.1根軌跡的基本概念

4.1.1根軌跡的概念

4.1.2根軌跡方程

4.2根軌跡繪制的基本法則

4.2.1繪制根軌跡的基本法則

4.2.2閉環(huán)系統(tǒng)零點(diǎn)、極點(diǎn)與時(shí)間響應(yīng)性能的關(guān)系

本章小結(jié)

習(xí)題

第5章線性系統(tǒng)的頻率特性法

5.1頻率特性的概述

5.1.1頻率特性的基本概念

5.1.2開環(huán)傳遞函數(shù)典型環(huán)節(jié)的分解

5.1.3系統(tǒng)典型環(huán)節(jié)與開環(huán)頻率特性的對應(yīng)關(guān)系

5.2典型環(huán)節(jié)及系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的繪制

5.2.1典型環(huán)節(jié)的極坐標(biāo)圖

5.2.2系統(tǒng)開環(huán)極坐標(biāo)圖的繪制

5.2.3典型環(huán)節(jié)的對數(shù)坐標(biāo)圖

5.2.4系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)坐標(biāo)圖的繪制

5.3頻率域線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析

5.3.1奈氏判據(jù)中的相關(guān)概念

5.3.2奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)的簡化描述

5.3.3奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)在頻率特性曲線上的應(yīng)用

5.4頻率域線性系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性分析

5.4.1幅值穿越頻率和相位裕量

5.4.2相位穿越頻率和幅值裕量

5.4.3開環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線與系統(tǒng)性能之間的關(guān)系

本章小結(jié)

習(xí)題

第6章線性離散系統(tǒng)的分析

6.1線性離散系統(tǒng)的概述

6.1.1線性離散系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

6.1.2線性離散系統(tǒng)的相關(guān)概念

6.2z變換理論

6.2.1z變換的描述

6.2.2z變換的求解方法

6.2.3z反變換

6.2.4z變換在求解差分方程中的應(yīng)用

6.3離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

6.3.1脈沖傳遞函數(shù)的定義

6.3.2脈沖傳遞函數(shù)的求解

6.3.3開環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)

6.3.4閉環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)

6.3.5脈沖傳遞函數(shù)與差分方程的相互轉(zhuǎn)換

6.4離散系統(tǒng)的動態(tài)性能分析

6.5離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析

6.5.1z域內(nèi)離散系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件

6.5.2離散系統(tǒng)的勞斯穩(wěn)定判據(jù)

6.6離散系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析

6.6.1單位階躍信號輸入時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差

6.6.2單位斜坡信號輸入時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差

6.6.3單位加速度信號輸入時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差

本章小結(jié)

習(xí)題

第7章非線性系統(tǒng)分析

7.1非線性系統(tǒng)的基本概念

7.1.1非線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述

7.1.2非線性特性的分類

7.1.3非線性系統(tǒng)的特點(diǎn)

7.2非線性系統(tǒng)的描述函數(shù)分析法

7.2.1描述函數(shù)的基本概念

7.2.2求解非線性特性的描述函數(shù)

7.2.3用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性

7.3非線性系統(tǒng)的相平面分析法

7.3.1相平面的基本概念

7.3.2繪制相軌跡

7.3.3用相平面法分析非線性系統(tǒng)

本章小結(jié)

習(xí)題

第8章線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與綜合

8.1線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述

8.1.1線性系統(tǒng)狀態(tài)空間描述的基本概念

8.1.2線性定常系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的建立方法

8.1.3線性定常系統(tǒng)狀態(tài)方程的解

8.1.4狀態(tài)空間表達(dá)式與系統(tǒng)傳遞函數(shù)矩陣的關(guān)系

8.2線性系統(tǒng)的可控性與可觀性

8.2.1可控性與可觀測性的基本概念

8.2.2線性定常系統(tǒng)可控性和可觀性的判斷方法

8.3線性定常系統(tǒng)的線性變換

8.3.1線性定常系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的線性變換

8.3.2線性定常系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分解

8.4線性定常系統(tǒng)的反饋結(jié)構(gòu)及狀態(tài)觀測器

8.4.1線性定常系統(tǒng)的反饋結(jié)構(gòu)及其對系統(tǒng)特性的影響

8.4.2線性定常系統(tǒng)的極點(diǎn)配置

8.4.3全維狀態(tài)觀測器及其設(shè)計(jì)

8.5李雅普諾夫穩(wěn)定性分析

8.5.1基本概念

8.5.2線性定常系統(tǒng)的李雅普諾夫穩(wěn)定性分析

本章小結(jié)

習(xí)題

下篇

第9章自動控制理論的綜合

9.1線性系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立方法

9.1.1原理描述

9.1.2舉例說明數(shù)學(xué)模型的建立及求解方法

9.2線性系統(tǒng)時(shí)域分析法的應(yīng)用

9.2.1由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖或響應(yīng)曲線確定傳遞函數(shù)或系統(tǒng)中的參數(shù)

9.2.2確定系統(tǒng)的傳遞函數(shù)并分析穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)誤差等情況

9.2.3由開環(huán)傳遞函數(shù)確定主導(dǎo)極點(diǎn)與閉環(huán)系統(tǒng)動態(tài)特性的關(guān)系

9.2.4由狀態(tài)反饋矩陣求解與時(shí)間t=0有關(guān)的系數(shù)矩陣A

9.3線性系統(tǒng)根軌跡法的應(yīng)用

9.4線性系統(tǒng)頻率特性法的應(yīng)用

9.4.1線性系統(tǒng)頻率特性法描述

9.4.2線性系統(tǒng)頻率特性與傳遞函數(shù)的關(guān)系

9.5線性離散控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

9.6非線性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

9.6.1用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)

9.6.2用相平面法分析非線性系統(tǒng)

9.6.3非線性系統(tǒng)性能分析

9.7狀態(tài)空間法設(shè)計(jì)及應(yīng)用

9.7.1確定狀態(tài)空間表達(dá)式的相關(guān)問題

9.7.2給定狀態(tài)空間表達(dá)式或傳遞函數(shù)確定相關(guān)問題

9.7.3設(shè)計(jì)狀態(tài)反饋及狀態(tài)反饋矩陣K

9.7.4已知狀態(tài)空間表達(dá)式設(shè)計(jì)全維狀態(tài)觀測器

9.7.5線性離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式求解及穩(wěn)定性分析

9.8控制系統(tǒng)的綜合校正與設(shè)計(jì)

9.8.1基礎(chǔ)知識介紹

9.8.2由已知條件對系統(tǒng)進(jìn)行校正實(shí)現(xiàn)

附錄A

參考文獻(xiàn) 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(xí)題解析（第二版）》和《自動控制原理題海與考研指導(dǎo)（第二版）》。

• 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(dǎo)（第二版）》。

自動控制原理（第六版）修訂情況

《自動控制原理（第六版）》是作者在《自動控制原理（第五版）》的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)控制技術(shù)和控制理論發(fā)展形勢的需要進(jìn)行的修訂。

該書第六版由南京航空航天大學(xué)胡壽松教授主編。吳慶憲、李言俊、陳新海、周鳳歧、林其珺、闕志宏、胡干躍、陶洪峰、沈程智、林代業(yè)、田林、孟憲薔等教授在該書第一版至第五版的修訂中給予了幫助。中國科學(xué)院院士楊嘉墀先生、馮純平、張明廉、王執(zhí)銓、史維、胡裕德、姚瓊薈、何亞群、劉亞、夏良正等教授對該書修訂給予了幫助。

自動控制原理（第六版）出版工作

2015年12月，《自動控制原理（第六版）》由科學(xué)出版社出版。