定 價(jià):44.5 元
叢書名:普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材
- 作者:趙忠 ,劉慧英 ,袁冬莉 ,等 著 盧京潮 編
- 出版時(shí)間:2013/3/1
- ISBN:9787302310754
- 出 版 社:清華大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TP13
- 頁碼:424
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
讀者對(duì)象:可作為高等學(xué)校電子信息科學(xué)類、儀器儀表類、電氣信息類、自動(dòng)控制類相關(guān)專業(yè)的教材, 可作為成人教育和繼續(xù)教育的教材, 也可作為科技人員的參考用書
《國(guó)家精品課程教材·電子信息學(xué)科基礎(chǔ)課程系列教材:自動(dòng)控制原理》比較全面、系統(tǒng)地介紹了自動(dòng)控制理論的基本內(nèi)容和控制系統(tǒng)的分析、校正及綜合設(shè)計(jì)方法。全書共分為8章,主要包括自動(dòng)控制的基本概念,系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立,用以對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析、校正的時(shí)域法、根軌跡法和頻域法,線性離散系統(tǒng)的分析與校正方法,分析非線性系統(tǒng)的相平面法和描述函數(shù)法以及控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與綜合設(shè)計(jì)方法等內(nèi)容。全書計(jì)算繪圖附有相應(yīng)的MATLAB程序,每章給出了相應(yīng)的內(nèi)容提要和知識(shí)脈絡(luò)圖,并配有適當(dāng)?shù)牧?xí)題;附錄中有綜合練習(xí)題以及各章習(xí)題的答案。
《國(guó)家精品課程教材·電子信息學(xué)科基礎(chǔ)課程系列教材:自動(dòng)控制原理》可作為高等學(xué)校電子信息科學(xué)類、儀器儀表類、電氣信息類、自動(dòng)控制類相關(guān)專業(yè)的教材,可作為成人教育和繼續(xù)教育的教材,也可作為科技人員的參考用書。
隨著工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)廣泛深入地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國(guó)防現(xiàn)代化和航空航天等許多領(lǐng)域。自動(dòng)控制原理作為工科院校重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,不僅對(duì)工程技術(shù)有指導(dǎo)作用,而且對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力,建立理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)觀點(diǎn)和提高綜合分析問題的能力,都具有重要的作用。深入理解、掌握自動(dòng)控制原理課程的概念、思想和方法,對(duì)于學(xué)生日后解決實(shí)際控制工程問題,掌握控制理論其他學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí),都是必備的基礎(chǔ)。
本書是在西北工業(yè)大學(xué)出版社出版的,被列為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材的《自動(dòng)控制原理》(第2版)教材基礎(chǔ)上,經(jīng)過重新修訂、更新而完成的。
本書比較全面地闡述了自動(dòng)控制的基本原理,系統(tǒng)地介紹了自動(dòng)控制系統(tǒng)分析和綜合設(shè)計(jì)的基本方法。全書共分8章。前5章涉及線性定常連續(xù)系統(tǒng)的理論,具體包括自動(dòng)控制的一般概念,描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其建立方法,用于系統(tǒng)分析、校正的時(shí)域法、根軌跡法和頻域法。詳細(xì)討論了系統(tǒng)穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性的定量計(jì)算與系統(tǒng)反饋、前饋校正方法; 介紹了根軌跡的繪制法則以及利用根軌跡分析系統(tǒng)性能的方法; 系統(tǒng)講述了頻率特性的繪制、頻域中的穩(wěn)定判據(jù)、性能分析以及串聯(lián)校正方法。第6章是線性定常離散系統(tǒng)理論,介紹z變換理論和描述離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,講述分析離散系統(tǒng)性能的方法,討論數(shù)字控制器的模擬化校正實(shí)現(xiàn)方法和數(shù)字校正設(shè)計(jì)方法。第7章屬于非線性控制理論,介紹分析非線性系統(tǒng)的相平面法和描述函數(shù)法。第8章講述現(xiàn)代控制理論中的狀態(tài)空間分析與綜合設(shè)計(jì)方法,系統(tǒng)介紹了控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述,運(yùn)動(dòng)分析,穩(wěn)定性分析,可控性、可觀測(cè)性以及極點(diǎn)配置和狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)等內(nèi)容。
書中的計(jì)算繪圖附有相應(yīng)的MATLAB程序,各章配有適量的習(xí)題,以配合課堂教學(xué),幫助讀者準(zhǔn)確理解有關(guān)概念,掌握解題方法和技巧,檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果。每章之后的小結(jié)中給出了相應(yīng)的內(nèi)容提要和知識(shí)脈絡(luò)圖,幫助讀者把握章節(jié)的要點(diǎn)和課程的體系結(jié)構(gòu)。附錄中有拉普拉斯變換、綜合練習(xí)題及各章習(xí)題答案。
本書詳細(xì)地闡述了課程的重點(diǎn)內(nèi)容,刪除了工程中不常用的擴(kuò)展部分; 以基本內(nèi)容為主線,注重基本概念和原理的講解,突出工程實(shí)用方法,在有些理論性較強(qiáng)的部分和主要的設(shè)計(jì)方法上作了較詳細(xì)的分析與討論。本書仍保持了論述系統(tǒng)、嚴(yán)謹(jǐn),論證周密,理論性、系統(tǒng)性強(qiáng); 例題、習(xí)題豐富,配合基本概念,易于理解,又緊密結(jié)合工程實(shí)際,便于自學(xué)掌握和應(yīng)用等顯著特點(diǎn)。
本書由盧京潮主編,參加修訂工作的有: 劉慧英(第2章(部分))、賈秋玲(第3章)、袁冬莉(第4、5章)、趙忠(第8章)、盧京潮(第1、2(部分)、6、7章及附錄)。宛良信教授仔細(xì)審閱了全書并提出了寶貴的修改意見。
本書修訂過程中,參考了許多院校老師們編寫的教科書和習(xí)題集,得到了學(xué)校教務(wù)處、清華大學(xué)出版社等有關(guān)同志的大力幫助。在此,謹(jǐn)向關(guān)心并為本書的修訂、出版付出辛勤勞動(dòng)的所有同志表示深深的謝意!
由于作者水平有限,書中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤及不妥之處,懇請(qǐng)各位讀者、同行批評(píng)指正。
編者 2012年12月于西北工業(yè)大學(xué)
盧京潮,工學(xué)博士,教授,博士生導(dǎo)師,自動(dòng)控制原理國(guó)家級(jí)精品課程負(fù)責(zé)人,陜西省教學(xué)名師。
長(zhǎng)期從事自動(dòng)控制原理、系統(tǒng)辨識(shí)、模糊控制理論及應(yīng)用等課程的教學(xué)工作。主編出版過普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《自動(dòng)控制原理》,參與過《計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)》,《先進(jìn)控制理論與方法導(dǎo)論》等教材的編寫。主持過多項(xiàng)陜西省和西北工業(yè)大學(xué)教改項(xiàng)目以及國(guó)家自然基金、部級(jí)科研項(xiàng)目。在重要國(guó)際會(huì)議和期刊發(fā)表教學(xué)和科研論文數(shù)十篇。
第1章 自動(dòng)控制的一般概念
1.1 引言
1.2 自動(dòng)控制理論發(fā)展概述
1.3 自動(dòng)控制和自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念
1.3.1 自動(dòng)控制問題的提出
1.3.2 開環(huán)控制系統(tǒng)
1.3.3 閉環(huán)控制系統(tǒng)..
1.3.4 開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的比較
1.3.5 復(fù)合控制系統(tǒng)
1.4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成
1.5 控制系統(tǒng)示例
1.6 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類
1.6.1 恒值控制系統(tǒng)、隨動(dòng)控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)
1.6.2 定常系統(tǒng)和時(shí)變系統(tǒng)
1.6.3 線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)
1.6.4 連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)
1.6.5 單變量系統(tǒng)和多變量系統(tǒng)
1.7 對(duì)控制系統(tǒng)性能的基本要求
1.8 本課程的研究?jī)?nèi)容
1.9 小結(jié)
習(xí)題
第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
2.1 引言
2.2 控制系統(tǒng)的時(shí)域數(shù)學(xué)模型
2.2.1 線性元部件、線性系統(tǒng)微分方程的建立
2.2.2 非線性系統(tǒng)微分方程的線性化
2.2.3 線性定常微分方程求解
2.2.4 運(yùn)動(dòng)的模態(tài)
2.3 控制系統(tǒng)的復(fù)域數(shù)學(xué)模型
2.3.1 傳遞函數(shù)
2.3.2 常用控制元件的傳遞函數(shù)
2.3.3 典型環(huán)節(jié)
2.3.4 傳遞函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式
2.4 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖及其等效變換
2,4.1 結(jié)構(gòu)圖
2.4.2 結(jié)構(gòu)圖等效變換
2.5 控制系統(tǒng)的信號(hào)流圖
2.5.1 信號(hào)流圖
2.5.2 梅遜增益公式
2.6 控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
2.6.1 系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)
2.6.2 閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
2.6.3 閉環(huán)系統(tǒng)的誤差傳遞函數(shù)
2.7 小結(jié)
習(xí)題
第3章 線性系統(tǒng)的時(shí)域分析與校正
3.1 概述
3.1.1 時(shí)域法的作用和特點(diǎn)
3.1.2 時(shí)域法常用的典型輸入信號(hào)
3.1.3 系統(tǒng)的時(shí)域性能指標(biāo)
3.2 一階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)及動(dòng)態(tài)性能
3.2.1 一階系統(tǒng)傳遞函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)形式及單位階躍響應(yīng)
3.2.2 階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)計(jì)算
3.2.3 典型輸入下一階系統(tǒng)的響應(yīng)
3.3 二階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)及動(dòng)態(tài)性能
3.3.1 二階系統(tǒng)傳遞函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)形式及分類
3.3.2 過阻尼二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)計(jì)算
3.3.3 欠阻尼二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)計(jì)算
3.3.4 改善二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的措施
3.3.5 附加閉環(huán)零極點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響
第4章 根軌跡法
第5章 線性系統(tǒng)的頻域分析與校正
第6章 線性離散系統(tǒng)的分析與校正
第7章 非線性控制系統(tǒng)分析
第8章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與綜合
附錄A 拉普拉斯變換及反變換
附錄B 常見的無源及有源校正網(wǎng)絡(luò)
附錄C 綜合練習(xí)題
附錄D 習(xí)題答案
參考文獻(xiàn)