内容简介
《自动控制原理》浅显易懂,选材广泛适当,覆盖面广,推理严谨。全书共安排九章内容,包括自动控制系统简介、拉氏变换、自动控制系统的数学模型、时域分析、根轨迹分析法、频域分析、系统的校正与设计、采样控制系统基础、自动控制原理实验指导。为了便于组织教学和学习,全书每章均设有“本章导读”、“学习目标”,明确教学重点和基本要求;每章结束均设有“本章小结”,便于教学归纳总结与提升理解层次与复习效果。此外,书中安排有相应实例,并将MATLAB引入《自动控制原理》,作为补充内容与能力提升的一种手段。同时,为了加深学生对课程内容的理解和掌握,每章均有一定量的习题。
目录
第1章 自动控制系统简介<br>1.1 自动控制系统概述<br>1.1.1 历史回顾<br>1.1.2 自动控制系统举例<br>1.1.3 自动控制系统术语<br>1.2 开环控制与闭环控制<br>1.2.1 反馈控制系统<br>1.2.2 开环控制系统<br>1.2.3 闭环控制系统<br>1.2.4 开环与闭环控制系统的对比<br>1.3 自动控制系统的组成与工作原理<br>1.4 自动控制系统的类型<br>1.4.1 按照信号流向进行划分<br>1.4.2 按照输入信号进行划分<br>1.4.3 按照是否与时间相关进行划分<br>1.4.4 按照信号是否为脉冲形式进行划分<br>1.4.5 按照输入输出量的数量进行划分<br>1.5 对自动控制系统的基本要求<br>第2章 拉氏变换<br>2.1 复数与复变函数<br>2.1.1 复数与复变函数<br>2.1.2 欧拉公式<br>2.2 拉氏变换的基本定义<br>2.3 常用函数的拉氏变换<br>2.3.1 指数函数的拉氏变换<br>2.3.2 阶跃函数的拉氏变换<br>2.3.3 斜坡函数的拉氏变换<br>2.3.4 正弦、余弦函数的拉氏变换<br>2.3.5 平移函数的拉氏变换<br>2.3.6 脉动函数的拉氏变换<br>2.3.7 脉冲函数的拉氏变换<br>2.4 拉氏变换的其他内容<br>2.4.1 f(t)与e-at相乘<br>2.4.2 时间比例尺定理<br>2.4.3 拉氏积分收敛域<br>2.5 拉氏变换相关定理<br>2.5.1 叠加定理<br>2.5.2 实微分定理<br>2.5.3 实积分定理<br>2.5.4 复微分定理<br>2.5.5 卷积积分定理<br>2.5.6 初值定理<br>2.5.7 终值定理<br>2.5.8 延迟定理<br>2.5.9 复频域的位移定理<br>2.6 拉氏反变换<br>2.6.1 拉氏反变换的定义<br>2.6.2 拉氏反变换<br>2.6.3 部分分式展开法<br>2.7 应用拉氏变换求解微分方程<br>2.8 应用MATLAB进行部分分式展开<br>2.8.1 用MATLAB进行部分分式展开<br>2.8.2 用MATLAB进行拉氏变换与反变换<br>第3章 自动控制系统的数学模型<br>3.1 线性自动控制系统的微分方程<br>3.2 微分方程的线性化方法<br>3.3 传递函数与脉冲响应函数<br>3.3.1 传递函数的定义及其说明<br>3.3.2 脉冲响应函数<br>3.4 典型环节的传递函数<br>3.4.1 比例环节的传递函数<br>3.4.2 积分环节的传递函数<br>3.4.3 微分环节的传递函数<br>3.4.4 惯性环节的传递函数<br>3.4.5 一阶微分环节的传递函数<br>3.4.6 振荡环节的传递函数<br>3.4.7 延迟环节的传递函数<br>3.5 方框图<br>3.5.1 方框图的定义<br>3.5.2 方框图的构成<br>3.5.3 环节之间的连接<br>3.5.4 闭环系统的方框图<br>3.5.5 方框图的简化与变换<br>3.6 控制系统的传递函数<br>3.6.1 开环传递函数与前向传递函数<br>3.6.2 闭环传递函数<br>3.6.3 误差传递函数<br>3.7 应用MATLAB求解串联、并联与闭环传递函数<br>3.8 建立与化简控制系统数学模型实例<br>第4章 时域分析<br>4.1 时域响应<br>4.1.1 时域响应的定义<br>4.1.2 典型试验信号<br>4.1.3 瞬态响应与稳态响应<br>4.2 时域响应的性能指标<br>4.2.1 稳态性能指标<br>4.2.2 动态性能指标<br>4.3 系统的稳定性<br>4.3.1 稳定性的定义<br>4.3.2 绝对稳定性与相对稳定性<br>4.3.3 系统稳定的充要条件<br>4.4 系统稳定性的判定<br>4.4.1 劳斯判据<br>4.4.2 赫尔维茨判据<br>4.4.3 系统参数对稳定性的影响<br>4.4.4 不稳定系统的改进<br>4.5 一阶系统的时域响应<br>4.5.1 单位阶跃响应<br>4.5.2 单位斜坡响应<br>4.5.3 单位脉冲响应<br>4.5.4 线性定常系统的特性<br>4.6 二阶系统的时域响应<br>4.6.1 二阶系统的定义与模型<br>4.6.2 单位阶跃响应<br>4.6.3 二阶系统与瞬态响应指标<br>4.6.4 单位脉冲响应<br>4.7 稳态误差<br>4.7.1 误差与稳态误差<br>4.7.2&nb