《自動控制原理及應(yīng)用》主要是為機(jī)械工程等非控制類專業(yè)的本科生提供一本內(nèi)容適度、實(shí)用性強(qiáng)的控制理論教材，參考學(xué)時為40學(xué)時。
考慮到本科教學(xué)的現(xiàn)狀，《自動控制原理及應(yīng)用》的內(nèi)容以經(jīng)典控制理論為主。為適應(yīng)不同專業(yè)和不同層次教學(xué)的需要，《自動控制原理及應(yīng)用》各章所述的各種基本分析方法盡可能做到相對獨(dú)立，以便使用者根據(jù)具體情況靈活選擇。在教學(xué)中建議做如下三個基本實(shí)驗(yàn)：①環(huán)節(jié)與系統(tǒng)的模擬：②頻率特性的測試；③物理系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)（隨動系統(tǒng)或溫度控制系統(tǒng)等）。
為了能在較少的學(xué)時內(nèi)，使學(xué)生較系統(tǒng)地掌握控制理論中*基本的理論和分析設(shè)計(jì)方法，并對一些新的理論和方法亦有初步的了解，《自動控制原理及應(yīng)用》在內(nèi)容的組織上，力求做到加強(qiáng)基礎(chǔ)、突出重點(diǎn)、注重應(yīng)用，力求在保持控制理論嚴(yán)密性的前提下，盡量刪繁就簡，避免過分地引申、擴(kuò)充和高深的數(shù)學(xué)論證，盡可能地從工程實(shí)例引入某些重要的概念和方法，并增加了MATLAB在控制系統(tǒng)分析和計(jì)算方面的應(yīng)用等新的內(nèi)容。在內(nèi)容的敘述上，側(cè)重于基本概念和實(shí)際應(yīng)用。為加深學(xué)生對控制理論基本概念的理解和提高學(xué)生分析綜合問題的能力，《自動控制原理及應(yīng)用》附有一定數(shù)量的綜合性例題分析或習(xí)題，以便他們能較快地掌握控制系統(tǒng)理論的*基本內(nèi)容。
第一章 緒論
第一節(jié) 自動控制系統(tǒng)的一般概念
第二節(jié) 開環(huán)控制與閉環(huán)控制
一、開環(huán)控制
二、閉環(huán)控制
第三節(jié) 自動控制系統(tǒng)示例
一、電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)
二、函數(shù)記錄儀
三、飛機(jī)一自動駕駛儀系統(tǒng)
第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)的分類
一、恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)和隨動系統(tǒng)
二、線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)
三、定常系統(tǒng)和時變系統(tǒng)
四、連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)
第五節(jié) 控制系統(tǒng)的組成及對控制系統(tǒng)的基本要求
一、控制系統(tǒng)的基本組成
二、對控制系統(tǒng)性能的要求
第六節(jié) 自動控制技術(shù)在軍事倉儲中的應(yīng)用
一、收發(fā)作業(yè)自動控制
二、庫房內(nèi)溫、濕度自動控制
三、消防自動控制
四、防盜報警自動控制
五、自動化立體庫房
習(xí)題
第二章 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
第一節(jié) 系統(tǒng)的微分方程
一、系統(tǒng)動態(tài)微分方程的建立
二、線性定常微分方程的求解
第二節(jié) 傳遞函數(shù)
一、傳遞函數(shù)的定義和性質(zhì)
二、典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)
第三節(jié) 框圖和系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
一、繪制系統(tǒng)方框圖的一般步驟
二、框圖的等效變換
三、控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
第四節(jié) 用MATLAB建立數(shù)學(xué)模型
小結(jié)
習(xí)題
第三章 系統(tǒng)的時域分析
第一節(jié) 典型的試驗(yàn)信號
一、階躍輸入信號
二、斜坡輸入信號
三、等加速度信號
四、脈沖信號
五、正弦信號
第二節(jié) 系統(tǒng)時間響應(yīng)的性能指標(biāo)
一、動態(tài)過程與穩(wěn)態(tài)過程
二、動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能
第三節(jié) 一階系統(tǒng)的時域響應(yīng)
一、單位階躍響應(yīng)
二、單位斜坡響應(yīng)
三、單位脈沖響應(yīng)
第四節(jié) 二階系統(tǒng)的時域響應(yīng)
一、二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
二、欠阻尼二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)的動態(tài)性能指標(biāo)
第五節(jié) 高階系統(tǒng)的時域響應(yīng)
第六節(jié) 用MATLAB求控制系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)
一、用MATLAB求控制系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)
二、用MATLAB求控制系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)
三、用MATLAB求控制系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng)
第七節(jié) 線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性
一、穩(wěn)定性的基本概念
二、穩(wěn)定的充要條件
三、勞斯（Routh）穩(wěn)定判據(jù)
第八節(jié) 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
一、穩(wěn)態(tài)誤差的定義
二、給定輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差
三、擾動作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
小結(jié)
習(xí)題
第四章 根軌跡法
第一節(jié) 根軌跡法的基本概念
一、什么是根軌跡
二、根軌跡的幅值條件和相角條件
第二節(jié) 用MATLAB繪制控制系統(tǒng)的根軌跡
第三節(jié) 非最小相位系統(tǒng)的根軌跡
一、正反饋回路的根軌跡
二、系統(tǒng)中含有非最小相位元件
三、滯后系統(tǒng)的根軌跡
第四節(jié) 用根軌跡法分析控制系統(tǒng)
一、用根軌跡法確定系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)
二、確定指定K0時的閉環(huán)傳遞函數(shù)
三、確定具有指定阻尼比的閉環(huán)極點(diǎn)和單位階躍響應(yīng)
第五節(jié) 例題分析
小結(jié)
習(xí)題
第五章 頻率響應(yīng)分析法
第一節(jié) 頻率特性
一、頻率特性的基本概念
二、頻率特性的求取
三、頻率特性表示法
第二節(jié) 極坐標(biāo)圖
一、典型環(huán)節(jié)
二、開環(huán)系統(tǒng)的乃氏圖
第三節(jié) 對數(shù)坐標(biāo)圖
一、典型環(huán)節(jié)的伯德圖
二、開環(huán)系統(tǒng)的伯德圖
三、由伯德圖確定系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
四、最小相位系統(tǒng)和非最小相位系統(tǒng)
第四節(jié) 用MATLAB繪制伯德圖和極坐標(biāo)圖
一、用MATLAB繪制伯德圖
二、用MATLAB繪制極坐標(biāo)圖
第五節(jié) 乃奎斯特穩(wěn)定判據(jù)
一、閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性與開環(huán)傳遞函數(shù)的關(guān)系
二、輻角原理
三、乃奎斯特穩(wěn)定判據(jù)
第六節(jié) 相對穩(wěn)定性分析
一、增益裕量Kg
二、相位裕量Y
第七節(jié) 頻域性能指標(biāo)與時域性能指標(biāo)間的關(guān)系
一、閉環(huán)頻率特性及其特征量
二、二階系統(tǒng)時域響應(yīng)與頻域響應(yīng)的關(guān)系
三、高階系統(tǒng)時域響應(yīng)與頻域響應(yīng)的關(guān)系
小結(jié)
習(xí)題
第六章 控制系統(tǒng)的校正
第一節(jié) 系統(tǒng)校正的基本概念
一、系統(tǒng)校正方式
二、基本控制規(guī)律
第二節(jié) 常用校正裝置及其特性
一、超前校正裝置
二、串聯(lián)滯后校正裝置
三、無源滯后-超前網(wǎng)絡(luò)
第三節(jié) 頻率法的串聯(lián)校正
一、串聯(lián)超前校正
二、串聯(lián)滯后校正
三、串聯(lián)滯后-超前校正
小結(jié)
習(xí)題
第七章 轉(zhuǎn)速反饋控制的直流調(diào)速系統(tǒng)
第一節(jié) 轉(zhuǎn)速反饋控制的直流調(diào)速系統(tǒng)
一、轉(zhuǎn)速反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性
二、轉(zhuǎn)速反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型
第二節(jié) 比例控制的直流調(diào)速系統(tǒng)
一、開環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性和比例控制閉環(huán)系統(tǒng)靜特性的關(guān)系
二、比例控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性
第三節(jié) 比例積分控制的無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)
一、積分調(diào)節(jié)器和積分控制規(guī)律
二、比例積分控制規(guī)律
第四節(jié) 直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
一、階躍給定輸入的穩(wěn)態(tài)誤差
二、擾動引起的穩(wěn)態(tài)誤差
第八章 汽車液壓控制系統(tǒng)的電液伺服閥
第一節(jié) 力反饋兩級電液伺服閥
一、工作原理
二、基本方程和框圖
三、力反饋伺服閥的穩(wěn)定性分析
四、力反饋伺服閥的傳遞函數(shù)
五、力反饋伺服閥的靜態(tài)特性
第二節(jié) 直接反饋兩級滑閥式電液伺服閥
一、結(jié)構(gòu)及工作原理
二、動圈式兩級滑閥伺服閥的框圖
三、動圈式兩級滑閥伺服閥的傳遞函數(shù)
第九章 飛機(jī)垂直速度控制系統(tǒng)
第一節(jié) 垂直速度控制系統(tǒng)的模型
第二節(jié) 垂直速度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
第三節(jié) 飛行狀態(tài)對垂直速度控制系統(tǒng)的影響
第十章 車輛控制系統(tǒng)
第一節(jié) ABS控制系統(tǒng)
一、輪胎接地點(diǎn)力矩平衡
二、ABS控制循環(huán)
三、ABS循環(huán)檢測
第二節(jié) 橫擺動力學(xué)控制
一、簡單控制律設(shè)計(jì)
二、參考值推導(dǎo)
附錄1 常見函數(shù)拉氏變換對照表
附錄2 MATLAB函數(shù)指令表
參考文獻(xiàn)
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